水環(huán)境污染控制與治理(文件)
【正文】 生物粘附在生物濾池濾料上或粘附在生物轉(zhuǎn)盤盤片上的一層粘性、薄膜狀的微生物混合群體 ,是一個生態(tài)系統(tǒng)。 ? 結(jié)構(gòu)由兩部分組成 附著生物體 液膜 好氧微生物（膜外層） 厭氧微生物（接觸濾料） 附著水層 流動水層 (一 )好氧生物膜中的微生物群落 2/4/2023 37 生物膜結(jié)構(gòu)示意圖 濾料 或 填料 或 轉(zhuǎn)盤 生物膜 空 氣 附著 水層 流動 水層 CO2 O2 O2 O2 CH H2S、 NH3 ?性質(zhì) ： ① 高度親水 ，存在著 附著水層 ； 厭 氧 膜 好 氧 膜 ② 微生物高度密集 ：各種細(xì)菌以及微型動物，形成了有機(jī)污染物 —— 細(xì)菌 —— 原(后 )生動物的食物鏈。 隨后在濾料上又會生長新的生物膜 。老化的生物膜和游離細(xì)菌 被 濾池掃除生物 （ 輪蟲 、線蟲 、 顆體蟲等 ） 吞食 ， 通過以上生物化學(xué)和吞食作用 ， 廢水得到凈化 。 2/4/2023 45 第三節(jié) 活性污泥膨脹和控制對策 ? 什么是活性污泥膨脹？ ? 正常的活性污泥顆粒體積發(fā)生膨脹，繼而分裂為沉降性很差的小顆粒污泥，引起二沉池池面飄泥嚴(yán)重，出水水質(zhì)急劇變差的現(xiàn)象。 ? 在業(yè)內(nèi)，污泥膨脹被比喻作污泥系統(tǒng)的“感冒”，沒有特效藥，慢慢調(diào)試過一段時間就會恢復(fù)過來，是運行管理中的一大難題。 但是由于絮體增大而且絲狀細(xì)菌延伸到絮體外，使得絮體沉淀慢，壓縮性能差，從而影響了沉淀池的容量，以至絮體隨之溢出水面，使得出水的 SS和 BOD升高； 且由于壓縮性能差，使得回流到曝氣池中的活性污泥稀薄，使池中 MLSS值下降，進(jìn)而導(dǎo)致曝氣池運行失敗。 為什么？ 2/4/2023 50 ? 這是由于 C是絲狀細(xì)菌衣鞘的主要成分 ，過量的C源可為絲狀菌吸收，并以 β羥基丁酸（ PHB）的形式儲存，使絲狀菌進(jìn)一步生長，而 菌膠團(tuán)細(xì)菌對于 N源 的需求量要比絲狀菌大得多，一旦水中氮源貧乏，菌膠團(tuán)細(xì)菌的生長將嚴(yán)重受到抑制。 2/4/2023 51 ? ? 原因 —菌絲體耐受能力強 ? pH ? 曝氣池中的 pH值應(yīng)保持在 ~，大量研究顯示 pH＜ ，有利于絲狀菌生長，而菌膠團(tuán)受到抑制， pH＜ ，真菌完全占優(yōu)勢，原生動物大部分消失，嚴(yán)重影響污泥沉淀和出水水質(zhì)。 補 N—— 尿素或含氮量高的污泥消化池上清液 補 P—— 磷酸鈉 ?D. 改革工藝 改動工藝會兼得絲狀菌的優(yōu)勢性能 :浮游球衣菌等絲狀微生物去除有機(jī)物的能力比較強，對去除有機(jī)物是有積極意義的。 ? 一、厭氧法的優(yōu)點 ? 提問：優(yōu)點有哪些？ ? 1．產(chǎn)生的沼氣可用于發(fā)電或作為能源 ? 沼氣中的主要成分是甲烷，含量 50~75%之間，是一種很好的燃料。 2/4/2023 58 5．設(shè)備 較簡單 ,負(fù)荷大，占地少 厭氧反應(yīng)器容積負(fù)荷比好氧法要高得多，單位反應(yīng)容器的有機(jī)物去除量也因此要高得多，因此處理同樣的廢水，所用的設(shè)備就可以小得多。 2/4/2023 60 ，處理時間長 好氧處理體系的活性污泥或生物膜通常只需要 7天 就可以培育成功，而厭氧處理體系的活性污泥或生物膜一般需要 8~12周 才可以培育成功，這是由于厭氧菌增殖緩慢的緣故。又叫厭氧消化。 2/4/2023 62 ?1979年布賴恩特（ Bryant）等人提出厭氧消化的三階段理論 ， 幾乎與 Bryant提出三階段理論的同時， Zeikus等提出了厭氧消化的四階段 理論 。 （厭氧消化的控制階段） 3．產(chǎn)甲烷階段 ： 同型產(chǎn)乙酸菌 2/4/2023 67 （ 1）原理 H CO CH3COOH HCOOH、 CH3NH CH3OH CH4 （ 2）參加的微生物 產(chǎn)甲烷細(xì)菌群 產(chǎn)甲烷桿菌屬 產(chǎn)甲烷短桿菌屬 產(chǎn)甲烷球菌屬 嚴(yán)格厭氧，要求氧化還原電位在 ?300??400 mv，氧和氧化劑對其有很強的毒害作用； 產(chǎn)甲烷菌的增殖速率很慢，世代時間很長，可達(dá)4?6天，因此，一般情況下產(chǎn)甲烷反應(yīng)是厭氧消化的限速步驟。 ?最好的顆粒厭氧活性污泥是以 絲狀厭氧菌為骨架和 具有絮凝能力的厭氧菌團(tuán)粒 化形成的圓形或橢圓形污泥顆粒。 P317 ? 主要功能：將產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的產(chǎn)物 —— 乙酸和 H CO2轉(zhuǎn)化為 CH4和 CO2，使厭氧消化過程得以順利進(jìn)行； ? 產(chǎn)甲烷菌可分為兩大類：乙酸營養(yǎng)型和 H2營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌；乙酸營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌的種類較少，但在厭氧反應(yīng)器中，有 72%的甲烷是來自乙酸的氧化分解； 經(jīng)過這些階段大分子的有機(jī)物就被轉(zhuǎn)化為 CH CO H H2S等小分子物質(zhì)和少量的厭氧污泥。 同時水中有硫酸鹽時 ， 還會有 硫酸鹽還原菌 參與產(chǎn)乙酸過程 。開始了利用厭氧消化處理廢水的歷史。同時硫化氫還會與水中的鐵離子等金屬離子反應(yīng)形成 黑色的硫化物沉淀，使處理后的廢水顏色較深，需要添加后處理設(shè)施，進(jìn)一步脫色脫臭。 但厭氧處理也存在缺點 2/4/2023 59 1． 出水的有機(jī)物濃度高于好氧處理； 2． 對溫度變化較為敏感； ? 因而在工業(yè)中需要設(shè)置進(jìn)水的控溫裝置 。 不需供給氧氣，同時還可產(chǎn)生甲烷 每去除 1kg COD好氧生物處理 一般 需消耗 ~ 。 將活性污泥法改為生物膜法：在曝氣池中加填料改為生物接觸氧化法 2/4/2023 54 ? 發(fā)生后如何處理 ？ ? A ． 投加次氯酸鈉 （ 10~ 20m g / l ） 、 H 2 O 2（ 100~200mg/l） ? 有選擇的控制絲狀微生物的過度生長 ， 以防止絲狀污泥膨脹的發(fā)生 。d） ? B. 控制溶解氧 ? 溶解氧濃度必須控制在 2mg/L以上 。 ? 通常，處理生活污水和廢水時按此值設(shè)計和運行，如果 N： P比例小于 這一值時常常會出現(xiàn)絲狀菌優(yōu)勢生長的現(xiàn)象。 ? ? 運行經(jīng)驗和實驗室試驗證明： 低分子糖類和有機(jī)酸過多有利于絲狀細(xì)菌生長 ， 容易發(fā)生活性污泥絲狀膨脹 。如果 絲狀菌生長繁殖過多，菌膠團(tuán)的生長繁殖將受到抑制，眾多的絲狀菌伸出污泥表面之外
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