第9章-水污染控制微生物工程2(編輯修改稿)
2024-10-28 23:03 本頁面
【文章內容簡介】 ,二、厭氧微生物種群（非產甲烷菌與產甲烷菌）的相互關系互生并互為制約,非產甲烷菌為產甲烷菌提供生長和產甲烷所需的基質 非產甲烷菌（兼性厭氧微生物）為產甲烷菌創(chuàng)造適宜的厭氧還原條件 非產甲烷菌為產甲烷菌清除有害物質（廢水中帶來的酚類、氰化物及重金屬等有毒物質） 產甲烷菌為產酸菌的生化反應解除反饋抑制 非產甲烷菌和產甲烷菌共同維持環(huán)境中適宜的pH,第五十二頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,在非完全混合反應器中，優(yōu)勢種群沿水流方向的演變規(guī)律如下：,第五十三頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,三、厭氧生物處理廢水的凈化反應階段,兩階段理論 該學說將有機物厭氧消化過程分為酸性發(fā)酵（產酸階段）和堿性發(fā)酵階段（產甲烷階段）,第五十四頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,三階段理論,1979年，M.P.Bryant提出三階段理論：水解階段、產氫產乙酸階段和產甲烷階段。,第五十五頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,復雜有機物,1水解 2發(fā)酵,脂肪酸,乙酸,H2 + CO2,3產乙酸,CH4 + CO2,H2S+ CO2,硫酸鹽還原,硫酸鹽還原,第五十六頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,四、厭氧顆粒污泥的形成和特點,厭氧顆粒污泥是由多種厭氧微生物組成的結構緊密、形狀規(guī)則、具有自我平衡能力的微生態(tài)系統(tǒng)。 厭氧顆粒污泥是大多數(shù)升流式厭氧污泥床（UASB）啟動的目標和啟動成功的標志。（上流式反應器） 厭氧顆粒污泥的研究已經成為一個熱點。 厭氧顆粒污泥的微生物相：主要由厭氧消化微生物組成,第五十七頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,顆粒污泥的掃描電鏡照片——產甲烷絲菌,第五十八頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,五、厭氧生物處理工程技術,分為厭氧活性污泥法和厭氧生物膜法兩大類 厭氧活性污泥法：普通消化池、厭氧接觸消化池、升流式厭氧污泥床等 厭氧生物膜法：厭氧生物濾池、厭氧流化床、厭氧生物轉盤等,第五十九頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,厭氧活性污泥處理的工藝流程,其中厭氧活性污泥反應器是工藝中的核心,廢水,調節(jié)池,熱交換器,↑37℃,厭氧活性 污泥反應器,氣柜,沉淀池,出水,回流污泥,剩余污泥,第六十頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,厭氧生物膜法,主要指厭氧濾器（AF）,沼氣,出水,進水,AF,第六十一頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,（一）幾種典型厭氧生物處理工藝,普通消化池 厭氧接觸法 厭氧生物濾池 升流式厭氧污泥床（UASB） 厭氧折流反應器（ABR） 內循環(huán)（IC）厭氧反應器 厭氧膨脹顆粒物污泥床（EGSB） 厭氧流化床（AFBR）,第六十二頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,工作原理 2級(平流沉淀+厭氧污泥消化),全國各地使用廣泛，為生活污水的預處理——液固分離處理污泥及厭氧殺寄生蟲及病菌,缺點：污泥量少、易被帶出，靜態(tài)消化,第一代厭氧反應器,第六十三頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,克服了第一代的缺點,第二代厭氧反應器,UASB反應器,Sludge bed,第六十四頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,工業(yè)級UASB裝置,鋼制圓形結構,混凝土方形結構（便于施工及分離器設置）,第六十五頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,全世界有幾千座UASB反應器，占所有厭氧反應器（第二代以上）總數(shù)的64%，應用廣泛,64％,第六十六頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,(2)Anaerobic Filter 厭氧濾床(AF),第六十七頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,第三代厭氧生物反應器,厭氧膨脹顆粒污泥床 內循環(huán)反應器 升流式污泥床過濾器,填料,EGSB IC UBF,第六十八頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,（二）厭氧生物處理系統(tǒng)的影響因素（產甲烷階段是厭氧消化過程的控制階段）,pH 溫度 營養(yǎng)物與微量元素 有毒物質 氧化還原電位,第六十九頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,污水一級處理：除去廢水中的砂礫及大的懸浮固體 污水二級處理—生物處理：去除廢水中的可溶性有機物， 去除COD70～90％，去除BOD590％以上。同時產生 NH3N NO3－N PO43 SO42 其中25％的氮和19％左右的磷被微生物吸收合成細胞，通過排泥得到去除。,第三節(jié) 污水、廢水深度處理（生物脫氮和生物除磷）,第七十頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,二級處理出水水質： BOD5: 20～30mg/L。 COD: 60～100mg/L； N: 15～25mg/L。 P: 6～10mg/L 二級處理對于氮、磷的去除效率很低，難以達到嚴格的排放標準。 水體中氮、磷濃度過高會導致水體的富營養(yǎng)化。,第七十一頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,一、污、廢水脫氮、除磷的具體指標,一級標準 廢水磷含量在≤0．5mg/L 氨氮 ≤15mg／L,第七十二頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,污水的深度處理（三級處理）：是在一級、二級處理后，進一步處理難降解有機物、氮和磷等可溶性無機物。處理后的水質可以達到工業(yè)用水和生活用水的標準。 深度處理的對象和目標: 去除懸浮物和膠體； 去除溶解性有機物； 去除無機鹽（脫氮除磷）； 消毒殺菌。,第七十三頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,二、微生物脫氮工藝、原理及其微生物,A/O脫氮工藝,廢水,好氧脫碳,缺氧反硝化,沉淀池,好氧硝化,沉淀池1,好氧活性污泥回流,缺氧活性污泥回流,出水,回流,？,(一)微生物脫氮工藝 活性污泥法典型工藝——A/O工藝（缺氧、好氧工藝）,第七十四頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,(二)脫氮原理,缺氧反硝化 細菌：反硝化細菌（兼性厭氧菌） 反應：NO3—N反硝化還原為N2，溢出水面釋放到大氣 碳源：原水中BOD 硝酸鹽來源：回流出水中的硝化產物,第七十五頁，編輯于星期五：十七點 三十一分。,好氧脫碳（氨化）、硝化 脫碳——氧化去除COD 脫碳菌（氨化菌）——好氧有機物呼吸的細菌，以有機物為碳源 硝化菌——好氧氨鹽呼吸的細菌，以碳酸鹽為碳源
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