第10章微生物对污染物的分解与转化ppt课件.pptx

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1、第十章微生物对污染物的分解与转化0min15min30min10.1微生物对有机物的分解作用回流污泥曝气池曝气池出水出水沉淀池沉淀池污水污水回流污泥曝气池曝气池出水出水沉淀池沉淀池污水污水剩余污泥活性污泥的基本概念组成：主要为微生物性质：含水率99%、密度1.002～1.006，具生物活性①为细胞合成和维持生命活动提供大量能量②为细胞合成提供原料③作为各种有机底物彻底氧化的共同途径三羧酸循环的生理意义一、生物分解的一般特点与分类（一）有机物生物分解的一般特点三大有机物有氧呼吸代谢途径示意图污水中有机物生物分

2、解的过程H2S、CH4、乙醇、低级脂肪酸……CO2SO42-NO3-……微生物体有机物的生物分解：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。（二）生物分解的分类1、根据分解程度与最终产物分类（1）生物去除(表观生物分解)（2）初级分解（3）环境可接收的分解（4）完全分解2、根据氧的需求分类：（1）好氧分解（2）厌氧分解厌氧处理与好氧处理的比较好氧法处理有机物所需的时间一般比用厌氧法处理短，基本上没有臭气，但需要有氧的供应和比较复杂的供氧设备，运行费用高，且当废水中有机物浓度太高时

3、，一般不可能供应好氧分解所需要的充足的氧。处理普通废水一般都用好氧法处理污泥则用厌氧法。若处理高浓度有机废水，则往往先采用厌氧生物处理，将有机污染降至一定浓度后，再采用好氧法处理至达到排放标准。厌氧处理还有可能使难以好氧生物降解的有机物转化为较易好氧降解的物质。用厌氧法处理废水，所产生的甲烷气体可以利用；但由于有硫化氢等气体产生，所以臭气大；同时，由于存在硫化铁等黑色物质，使处理后的废水颜色深，并且所含有机物也较多，如果要使有机物完全稳定，需时甚长，当废水量大时，所需设备的容量也将很大。但厌氧法适合处理高浓度

4、有机废水。二、污水中有机物的好氧分解剩余污泥污水曝气池二沉池排水污泥回流增加的细胞物质的量＝新合成细胞物质量－内源呼吸耗去的量新合成细胞物质量与食料量(BOD去除量)成正相关内源呼吸耗去的量与现有生物量成正相关ΔX＝a·ΔS－b·X微生物的增殖与剩余污泥量的计算ΔX：新生长的细胞物质（kg/d）a：合成系数（KgMLVSS/KgBOD5）,生活污水一般为0.5～0.7ΔS：所利用的食料（基质），即去除的BOD量（kg/d）X：构筑物内原有的细胞物质（kg）b：细胞自身氧化率或衰减系数（1/d）,生活污水一般为

5、0.05~0.1ΔX＝a·Sr·Q－b·Xv·VΔX：新生长的细胞物质（kg/d）a：合成系数（KgMLVSS/KgBOD5）,生活污水一般为0.5～0.7Sr：去除的BOD5浓度(kg/m3)，S0–SeQ：进水流量(m3/h)b:细胞自身氧化率或衰减系数（1/d）,生活污水一般为0.05~0.1Xv：池内MLVSS浓度(kg/m3)（Xv＝f·MLSS）V：池容积(m3)ΔX＝a·ΔS－b·X计算例题某城市混合废水用活性污泥法处理，其曝气池的有效容积为340m3，进水流量为150m3/h，进水BOD5为2

6、00mg/L，出水BOD5为20mg/L，曝气池内污泥浓度为4g/L（其中挥发份占75%），①计算剩余污泥量；②若剩余污泥含水率为99.2%，剩余污泥体积是多少？（取a=0.6b=0.075）解：有机物氧化需氧量＝去除BOD需氧量+自身氧化需氧量第一项与去除的BOD量成正相关第二项与现有的生物量成正相关O2＝a’·ΔS+b’·X(KgO2/d)有机物氧化的需氧量计算ΔS：去除的BOD量，KgBOD5/dX：生物量，KgMLVSSa’：BOD氧化需氧率，KgO2/KgBOD5b’：自身氧化需氧率，KgO2/(K

7、gMLVSS·d)O2=0.001aQ(So-Se)-c△Xv+b[0.001Q(Nk-Nke)-0.12△Xv]-0.62b[0.001Q(Nt–Nke-Noe)-0.12△Xv]关于需氧量的计算(简介)若处理系统仅为去除碳源污染物则b为零，只计第一项和第二项。O2=去除含碳污染物的需氧量-剩余污泥排出节省下的氧当量+去除的凯氏氮硝化所需氧量-去除的总氮反硝化时所回收的氧量三、有机物的厌氧生物分解主要用于高浓度的有机废水与剩余污泥的处理厌氧消化三阶段、四阶段过程有机物的厌氧分解过程早期认为分为两个阶段

8、：酸性发酵阶段和碱性发酵或产甲烷阶段——两阶段理论70年代以后又提出了三阶段、四阶段理论。有机物（多糖、脂肪、蛋白质）丙酸、丁酸等脂肪酸及乳酸、芳香酸等有机酸、醇类等H2+CO2乙酸CH4（1）发酵细菌（4）同型产乙酸菌（3）产甲烷菌20%4%（2）产氢产乙酸菌第一阶段：水解、发酵性细菌群将复杂有机物分解为各种低级脂肪酸、醇类、氨等；第二阶段：产氢产乙酸细菌将第一阶段产物进一步分解为乙酸和氢气；第三