微生物在水污染控制中的應(yīng)用-資料下載頁(yè)
2025-01-18 01:29本頁(yè)面
【正文】 亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌類比表 種類 營(yíng)養(yǎng)型溫度范圍最適溫度pH 范圍最適 pH世代時(shí)間亞硝化細(xì)菌亞硝化單胞菌、亞硝化球菌、亞硝化弧菌屬等化能自養(yǎng)NH3→ HNO25~ 30 ℃25~ 30 ℃~ ~ 8~ 24 天硝化細(xì)菌硝化桿菌、硝化球菌、硝化螺菌屬等化能自養(yǎng)HNO2→ H N O3同上 同上 8 天 硝化菌對(duì)環(huán)境的變化很敏感，為了使硝化反應(yīng)進(jìn)行正常，必須保持硝化菌所需要的環(huán)境條件，其中主要有下面兩個(gè)條件： ① 好氧條件 ，滿足“硝化需氧量”的要 求，并保持一定的堿度。 在硝化過(guò)程中， 1mol原于氟 (N)氧化成硝酸氯．需 2mo1分子氧 (O)，即 1g氮完成硝化反應(yīng)，需氧，這個(gè)需氧量稱為“ 硝化需氧量 ’’ (NOD)。 ② 混合液中有機(jī)物含量不應(yīng)過(guò)高， BOD值應(yīng)在 15— 20mg/L以下。 若 BOD濃度過(guò)高，會(huì)使增殖速度較高的異養(yǎng)型細(xì)菌迅速增殖，從而使自養(yǎng)型的硝化菌得不到優(yōu)勢(shì)，不能成為優(yōu)勢(shì)種屬，硝化反應(yīng)無(wú)法高效進(jìn)行。 (2)反硝化與反硝化菌 反硝化反應(yīng)是由一群異養(yǎng)型微生物完成的。 缺氧段， 經(jīng)反硝化細(xì)菌將 NO3— N反硝化還原為氮?dú)?， 溢出水面釋放到大氣，N2參與自然界物質(zhì)循環(huán)，水中含氮物質(zhì)大量減少。 影響反硝化反應(yīng)的 環(huán)境因素 主要有： ① 碳源 污水中所含碳源是比較理想和經(jīng)濟(jì)的，優(yōu)于外加碳源。 ② pH值 最適宜的 pH值是 ～ 。 ③ 溶解氧 反硝化菌以在厭氧、好氧交替的環(huán)境中生活為宜，溶解氧應(yīng)控制在 ／ L以下。 ④ 溫度 反硝化反應(yīng)的適宜溫度是 20～ 40℃ (1)活性污泥法脫氮傳統(tǒng)工藝 三級(jí)活性污泥法流程，它是以氨化、硝化和反硝化 3項(xiàng)反應(yīng)過(guò)程為基礎(chǔ)建立的。 ① 第 — 級(jí)曝氣池為一般的二級(jí)處理曝氣池 ② 第二級(jí)硝化曝氣池 ③ 第三級(jí)為反硝化反應(yīng)器 生物脫 氮 工藝 這種系統(tǒng)的 優(yōu)點(diǎn) 是有機(jī)物降解菌、硝化菌、反硝化菌，分別在各自反應(yīng)器內(nèi)生長(zhǎng)增殖，環(huán)境條件適宜，而且各自回流至沉淀池分離，反應(yīng)速率快而且比較徹底。 缺點(diǎn) 處理設(shè)備多，造價(jià)高，管理不夠方便。除上述三級(jí)生物脫氦系統(tǒng)外，在實(shí)踐中還使用兩級(jí)生物肋氮系統(tǒng)，將 BOD去除和硝化兩道反應(yīng)過(guò)程放在統(tǒng)一的反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。 (2)缺氧 — 好氧活性污泥法脫氮系統(tǒng) 又名 A／ O法 脫氮工藝。反硝化反應(yīng)器內(nèi)的脫氮菌以原污水中的有機(jī)物作為碳源，不需外加碳源。反硝化反應(yīng)所產(chǎn)生的堿度可補(bǔ)償硝化反應(yīng)消耗的堿度一半左右。硝化反應(yīng)器內(nèi)已進(jìn)行充分反應(yīng)的硝化液的一部分回流反硝化反應(yīng)器。 生物除磷原理 在普通廢水生物處理過(guò)程中，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 。殘留在出水中的磷還相當(dāng)高。故需用除磷工藝處理。 生物除磷 微生物除磷原理 依靠聚磷菌聚磷 ， 再?gòu)乃谐ミ@些細(xì)菌 。 聚磷菌是兼性厭氧細(xì)菌 ， 在厭氧時(shí)能釋放磷酸鹽于體外 ， 故可以通過(guò)創(chuàng)造厭氧 、 缺氧和好氧環(huán)境 ，讓聚磷菌先在含磷污 、 廢水中厭氧放磷 ， 吸收乙酸等合成碳源儲(chǔ)備物 聚 β羥基丁二酸 （ PHB） ， 然后使其在 好氧條件下 PHB好氧分解放能用于聚磷菌的生長(zhǎng)繁殖 ， 此時(shí)聚磷菌充分地過(guò)量吸磷形成活性污泥 ， 聚磷菌在好氧時(shí)不僅能大量吸收磷酸鹽(P043)合成自身核酸和 ATP， 而且能逆濃度梯度過(guò)量吸磷合成貯能的 多聚磷酸鹽顆粒 (即異染顆粒 )于體內(nèi) ， 供其內(nèi)源呼吸用 。 我們通過(guò)從沉淀池中排泥從污水中除去部分磷 ， 上清液中的磷含量大為下降 ， 可以達(dá)到減少污 、 廢水中磷含量的目的 。 有機(jī)基質(zhì) 厭氧區(qū) 好氧區(qū) 乙酸 P 聚磷菌 聚磷菌 O2 聚磷菌 聚磷菌產(chǎn)酸菌聚 P PHB PHB 聚 P原理如下圖所示 (1)厭氧 — 好氧除磷工藝 又名 An— O法 。 該工藝流程簡(jiǎn)單，既不投藥 (化學(xué)除磷法則需要 )。也勿需考慮內(nèi)循環(huán)，因此，建設(shè)費(fèi)用及運(yùn)行費(fèi)用都較低，而且由于無(wú)內(nèi)循環(huán)的影響，厭氧反應(yīng)器能夠保持良好的厭氧 (或缺氧 )狀態(tài)。 生物除磷工藝 根據(jù)實(shí)用情況，工藝具有相關(guān)特征： ① 在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間一般從 3h到 6h，是比較短的； ② 反應(yīng)器 (曝氣池 )內(nèi)污泥濃度一般在 2700～3000mg／ L之間； ③ BOD的去除率大致與一般的活性污泥系統(tǒng)相同，磷的去除率較好，處理水中磷含量般都低于．去除率大致在 76%左右； ④ 沉淀污泥含磷率約為 4％，污泥的肥效好； ⑤ 混合液的 SVI值 ≤ 100，易沉淀，不膨脹。 同時(shí)，經(jīng)試驗(yàn)與實(shí)際運(yùn)行發(fā)現(xiàn)該工藝存在如下問(wèn)題： ① 除磷率難于進(jìn)一步提高，因?yàn)槲⑸飳?duì)磷的吸收，即使過(guò)量吸收，也是有一定限度的。 ② 在沉淀池內(nèi)容易產(chǎn)生磷的釋放現(xiàn)象，特別是當(dāng)污泥在沉淀池內(nèi)停留時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)更是如此，應(yīng)注意及時(shí)排泥和回流。 (2)A－ A－ O法同步脫氮除磷工藝 亦稱 A2／ O工藝，稱為厭氧 — 缺氧－好氧法。 該工藝具有以下特點(diǎn)： ① 本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工同類工藝； ② 在厭氧 (缺氧 )、好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不能大量增值，無(wú)污泥膨脹之慮， SVI一般均小于 100； ③ 污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效； ④ 運(yùn)行中勿需投藥，兩個(gè) A段只用輕緩攪拌，以不增加溶解氧為度，運(yùn)行費(fèi)用低。 存在如下問(wèn)題： ① 除磷效果難于再行提高，污泥增長(zhǎng)有一定的限度，不易提高，持別是當(dāng) P／ BOD值高時(shí)更是如此； ② 脫氮效果也難于進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以 2Q(Q為原污水流量 )為限，不宜太高； ③ 進(jìn)入沉淀池的處理水要保持一定濃度的溶解氧，減少停留時(shí)間．防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)，但溶解氧濃度也不宜過(guò)高，以防循環(huán)混合液對(duì)缺氧反應(yīng)器的干擾。
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