水環(huán)境污染控制與治理(完整版)
【正文】 附廢水中的大分子有機(jī)物 ， 將其水解為小分子有機(jī)物；同時(shí)吸收溶解性有機(jī)物和經(jīng)水解的小分子有機(jī)物進(jìn)入體內(nèi) ，并進(jìn)行氧化分解 ， 微生物利用吸收的營(yíng)養(yǎng)合成自身細(xì)胞； ② 上層生物膜的代謝產(chǎn)物流向下層 ， 被下一層生物膜生物吸收 ， 進(jìn)一步被氧化分解為 CO2和 H2O。 冬季需 2個(gè)月。 線蟲 輪蟲 2/4/2023 27 D．活性污泥中的其它微生物 ?在菌膠團(tuán)上層居住的還有放線菌 、 真菌 。 2/4/2023 24 （ 2）原生動(dòng)物對(duì)廢水凈化的影響 ?①鞭毛蟲、肉足蟲、纖毛蟲可以 直接利用 水中的有機(jī)物 ,對(duì)水中有機(jī)物的凈化有一定的積極作用。 ?2 原生動(dòng)物的數(shù)量漸減少，直至 消失 —— 水質(zhì)變壞。而細(xì)菌的觀察、分類、鑒定所需時(shí)間較長(zhǎng)，不能及時(shí)起到預(yù)報(bào)的作用。 ?例如新生菌膠團(tuán)顏色淺、無(wú)色透明、結(jié)構(gòu)緊密，則說(shuō)明菌膠團(tuán)生命力旺盛，吸附和氧化能力強(qiáng)，再生能力強(qiáng)。 ?（ 2） ． 好氧活性污泥的性質(zhì) 顏色以 棕褐色 為佳 黑色說(shuō)明厭氧 、 白色說(shuō)明無(wú)機(jī)物過(guò)多 ?含水率在 99％ 左右 密度為 ~ ?大小為 ~ 比表面積為 20~100cm2／ mL之間 ?弱酸性 (pH約為 ) 當(dāng)進(jìn)水改變時(shí) ， 對(duì)進(jìn)水 pH的變化有一定的承受能力 。 3 廢水好氧生物處理的優(yōu)缺點(diǎn) ● 優(yōu)點(diǎn)： 無(wú)臭氣、時(shí)間短。 ? 提問(wèn)：為什么過(guò)高 COD的廢水不宜用好氧法 ？ ? 有機(jī)物濃度過(guò)高 ， 好氧生物代謝迅速 ， 水中溶解氧難以即時(shí)供應(yīng) ， 好氧生物生長(zhǎng)受限 ， 很難保證處理質(zhì)量 ， 而厭氧生物則沒(méi)有這種限制 。第九章 水環(huán)境污染控制與治理的生態(tài)工程及微生物學(xué)原理 2/4/2023 1 ? 自然界水體的生物自凈由于受到溶解氧、營(yíng)養(yǎng)平衡、微生物種屬及其它生存條件的限制，凈化速度是有限的。 2/4/2023 4 （二）活性污泥法和生物膜法 ?這是根據(jù)微生物在人工水處理設(shè)備中微生物所處狀態(tài)的不同來(lái)進(jìn)行的劃分 。條件適宜可除去 BOD5 80～ 90％ ● 缺點(diǎn) ： 設(shè)備復(fù)雜 4 廢水好氧生物處理的方法 活性污泥法、生物膜法（生物濾池法、生物轉(zhuǎn)盤法） 氧化塘（生物塘）法、污水灌溉。 2/4/2023 10 ?提問(wèn)：好氧活性污泥上的微生物是如何分布的 ？ 中心是能起絮凝作用的細(xì)菌形成菌膠團(tuán) ， 在其上生長(zhǎng)著其他微生物 。老化的菌膠團(tuán)，顏色深，結(jié)構(gòu)松散，活性不強(qiáng)，吸附和氧化能力差。而原生動(dòng)物與細(xì)菌之間存在相互依存的關(guān)系，且對(duì)環(huán)境的變化比細(xì)菌敏感 (如氧溶量、 pH值等 ) 。 原生動(dòng)物對(duì)毒物的敏感性比細(xì)菌大。 ? ②纖毛蟲吞食游離細(xì)菌，改善生物處理法出水的水質(zhì)。 它們的數(shù)量相比較細(xì)菌而言要少得多 ， 通常包括少量的球衣菌 、 諾卡氏菌 、 發(fā)硫菌 、 頭孢霉 、 地霉菌 、 酵母菌等 。 ? 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(dòng)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(dòng) 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(dòng)物，形成了有機(jī)污染物 —— 細(xì)菌 —— 原(后 )生動(dòng)物的食物鏈。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(guò)以上生物化學(xué)和吞食作用 ， 廢水得到凈化 。 ? 在業(yè)內(nèi)，污泥膨脹被比喻作污泥系統(tǒng)的“感冒”，沒(méi)有特效藥，慢慢調(diào)試過(guò)一段時(shí)間就會(huì)恢復(fù)過(guò)來(lái)，是運(yùn)行管理中的一大難題。 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(guò)量的C源可為絲狀菌吸收，并以 β羥基丁酸（ PHB）的形式儲(chǔ)存，使絲狀菌進(jìn)一步生長(zhǎng)，而 菌膠團(tuán)細(xì)菌對(duì)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(zhǎng)將嚴(yán)重受到抑制。 補(bǔ) N—— 尿素或含氮量高的污泥消化池上清液 補(bǔ) P—— 磷酸鈉 ?D. 改革工藝 改動(dòng)工藝會(huì)兼得絲狀菌的優(yōu)勢(shì)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(qiáng)，對(duì)去除有機(jī)物是有積極意義的。 2/4/2023 58 5．設(shè)備 較簡(jiǎn)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。又叫厭氧消化。 （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(duì)其有很強(qiáng)的毒害作用； 產(chǎn)甲烷菌的增殖速率很慢，世代時(shí)間很長(zhǎng)，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。 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(guò)程得以順利進(jìn)行； ? 產(chǎn)甲烷菌可分為兩大類：乙酸營(yíng)養(yǎng)型和 H2營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌；乙酸營(yíng)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(lái)自乙酸的氧化分解； 經(jīng)過(guò)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。開(kāi)始了利用厭氧消化處理廢水的歷史。 但厭氧處理也存在缺點(diǎn) 2/4/2023 59 1． 出水的有機(jī)物濃度高于好氧處理； 2． 對(duì)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 。 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
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