《污染物分解转化》PPT课件

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1、第10章微生物对污染物的分解与转化第一节微生物对有机物的分解作用第二节有机物的生物分解性第三节不含氮有机物的生物分解第四节含氮有机物的生物分解第五节微生物对无机元素的转化作用第六节生物对污染物的浓缩与吸附作用第一节微生物对有机物的分解作用基本概念：有机物的生物分解：通过一系列的生化反应，最终将有机物分解成小分子有机物或简单无机物的过程根据是否有氧气存在的条件下进行，生物分解分为好氧分解和厌氧分解两种。好氧分解最终产物是稳定而无臭的物质，包括二氧化碳、水、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐等。厌氧分解最终产物主要是甲烷、二氧化碳、氨、硫化氢等。生活污水中的有机物主要是碳水化合物、蛋白质和脂肪。工业废

2、水中有机物成分复杂，除具有和生活污水相似的有机组分外，还可能有有机酸、醇、醛、酮、酚、胺、腈等。第一节微生物对有机物的分解作用有机物的好氧生物分解分为两部分：一部分以用于细胞合成，另一部分用于呼吸产能。内源呼吸：微生物生长过程中，细胞物质的氧化正常情况下，各类微生物细胞物质成分相当稳定，因此，常用C5H7NO2表示细菌。好氧生物分解基本理论第一节微生物对有机物的分解作用分解有机物的微生物增长量（剩余污泥量）计算：（1）新生长的细胞物质＝合成的－内源呼吸消耗的（2）按投入生物处理构筑物的BOD5的50%估算。有机物生物氧化需氧量计算：（1）需氧量＝微生物生长活动需氧量＋自身氧化需氧量之后

3、折算成空气量（2）按照去除的BOD5计算好氧生物分解基本理论第一节微生物对有机物的分解作用3阶段：1）发酵细菌作用阶段（水解发酵阶段）2）产醋酸细菌作用阶段（产氢、产乙酸阶段）3）产甲烷阶段4类群：1）发酵细菌2）产氢产乙酸细菌3）同型产乙酸细菌群4）产甲烷细菌厌氧生物分解基本理论：3阶段4类群理论P195&P235三阶段4类群理论1发酵细菌作用阶段碳水化合物蛋白质类脂（1）原理：胞外酶单糖氨基酸脂肪酸发酵醇低级脂肪酸（2）参加的微生物：发酵细菌群梭菌属（Clostridium)丁酸弧菌属（Butyrivibrio）拟杆菌属（Bacteroides)大多专性厌氧；适宜Ph4.5～8（3

4、）特性第一节微生物对有机物的分解作用2产乙酸细菌作用阶段上阶段产物（丙酸、丁酸、醇等）醋酸、甲胺CO2、H2（1）原理（2）参加的微生物产氢产乙酸细菌群同型产乙酸细菌群互营单胞菌属互营杆菌属梭菌属暗杆菌属绝对厌氧菌或兼性厌氧菌；适宜pH4.5～8三阶段4类群理论（3）特性：第一节微生物对有机物的分解作用3产甲烷细菌作用阶段（1）原理H2、CO2、CH3COOCH3NH2、CH3OHCH4（2）参加的微生物产甲烷细菌群产甲烷杆菌属产甲烷短杆菌属产甲烷球菌属▲严格厌氧菌▲中温菌对温度敏感▲pH适宜6.8~7.2▲增殖速率慢三阶段4类群理论（3）特性：第一节微生物对有机物的分解作用厌氧消化三

5、阶段四类群废水中有机物脂肪酸（丙酸、丁酸）、醇类乙酸H2+CO2发酵性细菌Ⅰ产氢产乙酸细菌Ⅱ同型产乙酸细菌产甲烷细菌CH4Ⅲ第一节微生物对有机物的分解作用三阶段4类群理论二者相互依赖、相互制约。表现在：1不产甲烷细菌未产甲烷细菌提供生长和产甲烷所需的的基质。不产甲烷细菌的产物氢、二氧化碳、乙酸提供给产甲烷细菌。产甲烷细菌为厌氧环境有机物分解食物链最后环节。2不产甲烷细菌为产甲烷细菌创造适宜的氧化还原条件。厌氧发酵初期的加料等带入的空气中的氧被不产甲烷细菌的代谢，使发酵液的氧化还原电位不断下降，为产甲烷细菌提供生长条件。不产甲烷细菌和产甲烷细菌群体间的关系第一节微生物对有机物的分解作用3

6、不产甲烷细菌为产甲烷细菌清除有毒物质苯环、氰化物可被不产甲烷细菌降解。4产甲烷细菌为不产甲烷细菌的生化反应解除反馈抑制不产甲烷细菌的发酵产物可以抑制其本身的不断形成。氢的积累抑制产氢细菌的产氢，酸的积累抑制产酸细菌的产酸。而产甲烷细菌可以利用氢、乙酸、二氧化碳等，解除反馈。5不产甲烷细菌和产甲烷细菌共同维持环境中适宜的pH值不产甲烷菌分解糖等产生酸，降低pH产甲烷菌分解酸产生甲烷，pH上升不产甲烷细菌和产甲烷细菌群体间的关系第一节微生物对有机物的分解作用第二节有机物的生物分解性有机物的生物分解性试验方法（1）易生物分解试验评价有机物是否很容易被生物完全分解。（2）本质性生物分解试验评价

7、有机物是否具有被生物分解的性质。（3）生物分解模拟试验评价有机物在特定环境下的生物分解性。第二节有机物的生物分解性有机物的生物分解性评价步骤第二节有机物的生物分解性1、评价生物分解性的注意问题（1）生物分解性与浓度的关系（2）共代谢现象（3）有机物间的相互作用（4）微生物之间的相互作用（5）生物分解性与分子结构关系2、污水中有机物生物分解性评价标准（1）根据BOD/COD比值（2）根据BOD/DOC比值第三节不含氮有机物的生物分解基本概念：不含