水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理

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1、污水格栅除杂气浮池全自动格栅斜板过滤一级处理加氯消毒外排三级处理（膜、树脂技术）回用二级生物处理第三章第二篇第三章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理好氧活性污泥法好氧生物膜法活性污泥丝状膨胀及对策厌氧活性污泥法第一节废水生物处理中的生态系统一、好氧活性污泥法1.好氧活性污泥的组成微生物：好氧、兼性厌氧有机和无机的固体杂质通过生物学和化学分析，活性污泥由①活性微生物，②微生物内源呼吸残余物，③吸附在活性污泥上的惰性的不可降解的有机物④虽可降解但尚未降解的有机物⑤惰性无机物，5～65％25～50％0～17％20～30％2.好氧活性污泥的性质物理性质：含水率99％左右，密度1.

2、002～1.006，绒粒大小为0.02～0.2mm，比表面积为20～100cm2；有沉降能力，有吸附能力化学性质：呈弱酸性（pH约为6.7），有氧化有机物的能力生化性质：有生物活性，有自我繁殖能力。3.活性污泥的形成和存在状态对含有机物和细菌的污水不断曝气，维持足够的溶解氧，经过一定时间后，就会产生絮状的污泥。在显微镜下观察，可看到各种微生物——细菌、霉菌、原生动物、后生动物。从外观上看，活性污泥根据废水水质不同有不同的颜色，有褐色、黄色、灰色和铁红色等。轻轻搅动，易于呈悬浮物状；静止片刻，也易沉下。活性污泥无臭味，具有微微的土腥味。4.好氧活性污泥中的微生物群落好氧活性污泥的结构和

3、功能的中心是菌胶团——由能起絮凝作用的细菌形成。其上生长着其他微生物，如酵母菌，霉菌、放线菌、藻类、原生动物和微型后生动物，组成一个生态系。当营养条件（废水种类、化学组成、浓度）、温度、供氧、pH等环境条件改变，会导致主要细菌种群改变。5.好氧活性污泥中微生物的浓度和数量浓度常用1L活性污泥混合液中含有多少毫克恒重干固体表示，MLSS城市污水处理中，MLSS2000～3000mg/L工业废水生物处理中，3000mg/L左右高浓度工业废水生物处理，3000～5000mg/L1mL好氧活性污泥中的细菌有107～108个6.好氧活性污泥净化废水的作用机理活性污泥去除废水中有机物的过程包括两

4、个阶段：吸附阶段处于内源呼吸状态（即饥饿状态）的活性污泥，由于活性污泥中微生物对食料的需求，且活性污泥有巨大的比表面积，所以它对有机物的吸附能力极强，且吸附速度很快。通过吸附，废水中的有机物就会减少很多。这个阶段一般只需30min即能完成。通过吸附作用，有机物只是从水中转移到污泥上，其性质并未立刻发生变化。吸附作用主要是非溶解性的有机物吸附在活性污泥絮状体上，有些有机物吸附在细菌表面上，有些有机物被细菌吸收，但尚未被利用。活性污泥的吸附能力将随着吸附量的增加而减弱。只有经过充分的曝气，贮存在微生物体内的有机物充分氧化分解，使活性污泥达到内源呼吸阶段，这时的吸附能力最强。氧化合成阶段吸

5、附阶段基本结束后，微生物要对大量被吸附的有机物进行氧化分解，并利用有机物合成细胞体原生质进行自身繁殖。同时还要继续吸附废水中残存的有机物。这一阶段进行得很缓慢，比第一阶段所需的时间长得多。氧化合成的速度决定于有机物的浓度。初期，有机物浓度很高，食料很丰富，因此氧化合成的速度很快。随着有机物浓度的降低，氧化合成的速度也逐渐降低。经过氧化合成阶段，废水中的有机物发生了质的变化，一部分是无机物，另一部分变成微生物细胞，即活性污泥。由于活性污泥一般具有良好的沉降性能，可与废水分离，从而达到使废水净化的目的。吸附达到饱和后，污泥就失去了活性，不再具有吸附有机物的能力。通过氧化合成阶段，去除了所

6、吸附的大量有机物后，污泥又重新呈现活性，恢复了吸附和氧化能力。因此，氧化合成阶段又是污泥再生阶段。7.好氧活性污泥法的几种处理工艺流程曝气池进水沉淀池出水剩余污泥回流污泥推流式活性污泥法水流从池的一端进入，向前推移，从另一端流出。在曝气池的起端，回流的活性污泥与废水立刻得到充分混合，活性污泥将大量吸附废水中的有机物。随着曝气池混合液中有机物沿池长的不断被氧化及微生物细胞的不断合成，水中有机物的浓度越来越低，到了池子末端和出水中，微生物的生长已进入内源呼吸阶段。它们的活动能力减弱，容易在沉淀池中沉淀。其中的有机物几乎全被“吃掉”，微生物细胞内所储存的物质也变得空乏，这种处于饥饿状态的活

7、性污泥已经充分恢复了活性，回流到曝气池后，具有良好的吸附和氧化有机物的能力。推流式活性污泥法的优缺点优点：出水水质好（85～90％），剩余污泥量较少。缺点：①耐冲击负荷差：根据推流原理，进水与回流污泥混合形成混合液，从池子起端流向末端。如果进水水质发生变化，对活性污泥影响较大。如果流入的废水含有有害物损害了回流污泥，引起的问题就更大。②供氧与需氧间存在不可克服的矛盾沿曝气池池长需氧速度变化很大，但是沿曝气池池长的供氧速度是基本相同的——供需矛盾：前段供氧不