【正文】 在氧化塘中存在著三種作用： （ 1）有機(jī)物的好氧性分解和厭氧消化；前者主要由好氧細(xì)菌進(jìn)行，后者則主要由厭氧菌進(jìn)行； （ 2）光合作用：主要由藻類(lèi)和水生植物進(jìn)行； （ 3）藻類(lèi)細(xì)胞的消除：由各種動(dòng)物進(jìn)行。所以用氧化塘法處理污水實(shí)際上是一個(gè)菌藻共生的生態(tài)系統(tǒng)。 濱洲污水處理廠(chǎng) 8萬(wàn)方 /日 氧化塘法 氧化塘的優(yōu)點(diǎn)是投資少、設(shè)備簡(jiǎn)、操作容易，缺點(diǎn)是它所占據(jù)的土地面積大。 生物轉(zhuǎn)盤(pán)法的基本裝置 生物脫氮和生物除磷 n一、污、廢水脫氮、除磷的意義 n廢水 磷 含量在 ≤ 0． 5mg/L n氨氮 ≤ 15mg／ L 污水的一級(jí)處理：去除固體廢物， 30%COD 二級(jí)處理：去除有機(jī)物， 7090%COD， 90%以上 BOD5 25%的氮， 19%的磷 未去除的氮磷造成水體污染 ———— 富營(yíng)養(yǎng)化 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 n(一 )微生物脫氮工藝 n活性污泥法典型工藝 ——A/O工藝 （ 缺氧 、 好氧工藝 ） (二 )脫氮原理 n 缺氧反硝化 n 細(xì)菌 ： 反硝化細(xì)菌（兼性厭氧菌） n 反應(yīng) ： NO3— N反硝化 還原為 N2，溢出水面釋放到大氣 n 碳源 ： 原水中 BOD n 硝酸鹽來(lái)源 ： 回流出水中的硝化產(chǎn)物 n好氧脫碳硝化 n脫碳 —— 氧化去除 COD n脫碳菌 —— 好氧 有機(jī)物呼吸 的細(xì)菌 ，以 有機(jī)物為碳源 n硝化菌 —— 好氧 氨鹽呼吸 的細(xì)菌 ，以 碳酸鹽為碳源 n（ NH4+→NO 2→NO 3) n 提問(wèn)：為什么先脫碳、后脫氮？ n 硝化菌的碳源是脫碳菌的代謝產(chǎn)物； n 有機(jī)碳源豐富時(shí)，脫碳菌世代周期短生長(zhǎng)迅速 ， 硝化菌氧利用不足，生長(zhǎng)緩慢； n 為什么水處理中都是先異養(yǎng)菌脫碳再由自養(yǎng)菌脫氨（硝化） ? n 1. 防止自養(yǎng)菌反馴化 ,利用有機(jī)物 ,不再利用氨氮 n 2. 有機(jī)物為主時(shí)自養(yǎng)菌生長(zhǎng)慢競(jìng)爭(zhēng)不過(guò)異養(yǎng)菌 n 3. 異養(yǎng)菌分解蛋白質(zhì)等產(chǎn)生氨再被自養(yǎng)菌利用 n 4. 異養(yǎng)菌分解有機(jī)物產(chǎn)生碳酸鹽作為自養(yǎng)菌碳源 n 天然的過(guò)程 兩級(jí)濾池法工藝流程 好氧脫碳硝化濾池 進(jìn)水 厭氧反硝化 濾池 出水 甲醇 補(bǔ)充反硝化菌的碳源！ 利用進(jìn)水中的 BOD 微生物除磷原理、工藝及其微生物 n（ BOD： N： P） 100： 5： 1——微生物除碳的同時(shí)吸收磷元素用以合成細(xì)胞物質(zhì)和合成 ATP等， 但只去除污水中約 19％左右的磷 。某些高含磷廢水中殘留的磷還相當(dāng)高，故需用除磷工藝處理。 n 1．微生物除磷原理 n依靠 聚磷菌 （ 兼性厭氧菌 ） 聚磷 ， 再?gòu)乃谐ミ@些細(xì)菌 。 Polyhydroxybutyric acid (聚 β羥丁酸， PHB) 聚 P 聚 P 聚 P 聚 P 部分回流 做種 大部分 （ P）去除 水中 P 水中 P n 厭氧時(shí) ： 不繁殖 ，消耗 多聚磷酸鹽顆粒 (即異染顆粒 ) ）， 釋放磷酸鹽于體外（產(chǎn)生能量?jī)?chǔ)備 好氧狀態(tài)能源 ——PHB） —— 磷釋放。 n 好氧時(shí) ： 正相反 ——大量繁殖（ 消耗厭氧狀態(tài)能源 ——聚 β羥基丁二酸（ PHB））， 逆濃度梯度過(guò)量吸磷（貯備厭氧狀態(tài)能源 ——多聚磷酸鹽顆粒 (即異染顆粒 ) ） ——磷過(guò)剩攝取 有機(jī)基質(zhì) 厭氧區(qū) 好氧區(qū) 乙酸 P 聚磷菌 聚磷菌 O 2 聚磷菌 聚磷菌 產(chǎn)酸菌 聚 P P HB P HB 聚 P 2．工藝簡(jiǎn)介 n 常見(jiàn)的脫磷工藝如下圖所示 n 進(jìn)水 厭氧放磷 好氧聚磷 出水 部分污泥回流接種 剩余污泥處理 沉淀脫磷 在上述各種污水處理方法中，都存在著以下幾個(gè)共同的問(wèn)題： ①大量以活性污泥或脫落生物膜形式出現(xiàn)的廢渣，必須加以進(jìn)一步處理，否則會(huì)形成 “ 二次污染 ” ； ②對(duì)一些 BOD5，超過(guò) 10000mg／ L的有機(jī)廢水，如屠宰廢水等的處理效果很差。 用厭氧消化法即沼氣發(fā)酵正好能克服上述三項(xiàng)困難，此外，還能產(chǎn)生大量的生物能 —— 沼氣，化廢為寶，因此近年來(lái)已受到各方面的重視。 （二）固體有機(jī)垃圾的微生物處理 有機(jī)垃圾好氧處理反應(yīng)器剖面圖 三、沼氣發(fā)酵與環(huán)境保護(hù) 沼氣 （ 生物氣 ） ： 是一種混合可燃?xì)怏w 。 主要成分為甲烷 ， 及少量 H N2和 CO2。 沼氣發(fā)酵 （ 甲烷形成 ） ： 產(chǎn)甲烷菌在厭氧條件下 ， 利用H2還原 CO2等碳源營(yíng)養(yǎng)物 ， 以產(chǎn)生細(xì)胞物質(zhì) 、 能量和代謝廢物 —— CH4的過(guò)程 。 所謂沼氣發(fā)酵，若按其生物化學(xué)本質(zhì)來(lái)說(shuō)，就是一種由產(chǎn)甲烷菌進(jìn)行的甲烷形成過(guò)程。 廣古生菌門(mén)、 2綱、 3目、 5科、 21屬，代表屬有： 甲烷桿菌屬（ 19種） 甲烷短桿菌屬（ 7種） 甲烷球菌屬（ 11種） 產(chǎn)甲烷菌屬（ 11種） 甲烷螺菌屬（ 1種） 甲烷嗜鹽菌屬（ 5種） 甲烷葉菌屬（ 5種） 甲烷八疊球菌屬（ 8種） 產(chǎn)甲烷菌 是一類(lèi)必須在嚴(yán)格厭氧生境下并伴有甲烷 產(chǎn)生的古生菌。 幾種產(chǎn)甲烷細(xì)菌的形態(tài) a. Methanobacterium sp.。 b. Methanobrivebacter sp.。 c. A strain of Methanosarcina mazaii 。 d. a strain of Methanosarcina barkeri 。 e. a strain of Methanosarcina vacuolata 。 f. Methanococcus jannaschii 。 g. Methanothrix sp.。 h. Methanococcus igneus . 甲烷形成的三個(gè)階段 水解階段 水解性 （ 發(fā)酵性 ） 細(xì)菌包括： （ 1） 專(zhuān)性厭氧菌： 梭菌屬 、 擬桿菌屬 、 丁酸弧菌屬 、真桿菌屬 、 雙歧桿菌屬等 。 （ 2） 兼性厭氧菌： 鏈球菌屬 、 一些腸道桿菌 。 產(chǎn)酸階段 厭氧的產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌群： 奧氏甲烷桿菌 ， 為兩種細(xì)菌的共生體 。 包括： 產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌 —— S菌： G， 厭氧 、 運(yùn)動(dòng) ， 桿狀 ，乙醇 → 乙酸 +H2。 MOH菌： 革氏染色可變 ， 厭氧 ， 桿狀 ， 不能利用乙醇 ， 但能利用 H2產(chǎn)甲烷 。 產(chǎn)氣階段 嚴(yán)格厭氧的產(chǎn)甲烷菌群利用一碳化合物（ CO 甲醇 、 甲酸 、 甲基胺 、 CO） 、 二碳化合物 （ 乙酸 ） 和 H2產(chǎn)生甲烷 。 內(nèi)容串講 ?微生物在自然界中的分布 （ 土壤 ， 水 ， 空氣 ） ?微生物在物質(zhì)循環(huán)中作用 （ 碳 ， 氮 ， 硫 ， 磷 ） ?相互關(guān)系 （ 互生 ， 共生 ， 寄生 ， 拮抗 ， 捕食 ）實(shí)例 ?污水處理方法：特點(diǎn) ， 比較 基本要求 ?一 . 掌握的內(nèi)容 ? 1. 生物體內(nèi)正常菌群 ,土壤 ,空氣 ,水中微生物分布 ? 2. 微生物間及它生物間的互生關(guān)系 ? 3. 碳素與氮素循環(huán) . ? 4. 水污染源及指標(biāo)和污水的微生物處理法 ?二 . 熟悉的內(nèi)容 ? 共生與寄生關(guān)系 ? ? 理中的微生物 ?三 . 了解的內(nèi)容 ? ,拮抗與捕食關(guān)系 . ? .磷的循環(huán) 。固體廢物的微生物處理法 復(fù)習(xí)思考題 ? 1． 微生物在自然界中分布情況如何 ? 2． 試述微生物在物質(zhì)循環(huán)中的作用 ? 3． 微生物之間的相互關(guān)系如何 ? 4． 常見(jiàn)的生物法處理廢水有哪些 ? 5． 名詞解釋?zhuān)何⑸锷鷳B(tài) 物質(zhì)循環(huán) 環(huán)境污染 活性污泥 生物轉(zhuǎn)盤(pán) COD BOD