【正文】 207 好氧生物處理 有機物 +氧 +微生物 （ C、 O、 H、 N、 S、 P） 合成細胞物質+氧 + 微生物 CO2,H2O,NH3, +能量 SO42,PO43 熱 分解 合成 2/3 1/3 內(nèi)源代謝產(chǎn)物（ COH2O、 NH3） +能量 內(nèi)源代謝殘留物 內(nèi)源代謝 208 厭氧生物處理的基本原理 ?厭氧生物處理（ Anaerobic process）： 在無氧條件下，利用多種厭氧微生物的代謝活動，將有機物轉化為 CH4和 CO2以及少量細胞物質的過程。 ?微生物將有機物攝入體內(nèi)以后，以其作為營養(yǎng)源加以代謝。 為了進行無害化處理和減少體積，許多國家對垃圾進行焚燒法處理，產(chǎn)生的熱能可生產(chǎn)蒸汽或電能。 依靠自然界廣泛分布的微生物，人為地促進可供微生物生長的有機物向穩(wěn)定的腐殖質進行生物轉化的微生物學過程。 城市垃圾含有大量的有機物和微生物，如不加處理排入環(huán)境中，將對人類的健康產(chǎn)生危害。 利用污水處理廠剩余的活性污泥配置混合液，作為吸收劑處理廢氣。 用含有微生物的固體顆粒吸收廢氣中的污染物，然后微生物再將其轉化為無害物質。 195 (三 ) A2/O工藝 釋放磷 反硝化 混合液回流 污泥 回流 厭氧池 進水 好氧池 缺氧池 出水 二沉池 硝化吸磷 196 視頻材料 ? 桂林市第四污水凈化廠 ? 桂林市北沖污水凈化廠 ? 桂林市七里店污水凈化廠 197 作業(yè) 什么是環(huán)境生物技術？研究的主要內(nèi)容有哪些？ 198 大氣污染凈化方法 ?生物處理法 生物吸收法 生物洗滌法 生物過濾法 利用微生物和培養(yǎng)液組成的微生物吸收液處理廢氣，然后在進行好氧處理，去除液體中吸收的污染物。 ?在厭氧－好氧（ A/O）工藝的厭氧池之后增加一個缺氧池，并將沉淀池污泥回流到厭氧池即形成 A2/O工藝。 193 (二 ) A/O(anaerobic oxic)工藝 ?A/O工藝的特點 水力停留時間短（厭氧區(qū) － 1h，好氧區(qū) －）； 有機負荷高，污泥齡短。 ?A/O工藝中，進水與回流污泥混合，進入?yún)捬鯀^(qū)接觸放磷，然后進入好氧段吸磷。 ?典型的 A/O系統(tǒng)包括活性污泥反應池和標準的二沉池，反應池分為厭氧區(qū)和好氧區(qū)。 ?A/O工藝是組成最簡單的 生物除磷工藝 。 硝化反應主要在好氧池完成，出水中硝酸根氮濃度較高。 ?A/O工藝將好氧池的混合液與沉淀池的污泥一起回流到缺氧池，為缺氧池提供了豐富的硝酸鹽氮和充足的微生物，保證了反硝化過程的順利進行。 ?單級 A/O工藝是用一個缺氧反應器和一個好氧反應器組成的聯(lián)合系統(tǒng)。 吸磷 厭氧池 好氧池 進水 聚磷菌 186 典型的生物脫氮除磷工藝 (一 ) A/O(anoxic oxic)工藝 ?A/O工藝是缺氧－好氧生物處理系統(tǒng)的簡稱。 184 生物除磷的原理 ?在厭氧條件下，聚磷菌將胞內(nèi)儲藏的聚磷分解，產(chǎn)生磷酸鹽進入液體中 （放磷）， 同時產(chǎn)生的能量可供聚磷菌的生理活動之需，用于主動吸收外界環(huán)境中的碳源并將它們以聚羥基烷酸鹽的形式儲存。 內(nèi)碳源（有機物）：活性污泥微生物死亡、自溶后釋放出來的有機碳。 NO3 → N 2 182 ?缺氧條件下進行 ?反硝化過程產(chǎn)生部分堿度 ?需要有機物提供能量 反硝化作用的特點 反亞硝化過程中的有機物來源： 廢水中所含的有機物。 生物脫氮的基本原理 180 ?好氧量大 ?由于產(chǎn)生酸而使堿度減少 ?不需要營養(yǎng)物（有機碳源豐富時，脫碳菌代謝周期短生長迅速，硝化菌氧利用不足） ?硝化細菌增長率低 ?硝化細菌不能在酸性條件下生長 硝化作用的特點 硝化細菌的增長速率（ － ）比異養(yǎng)型細菌的增長速率（ ）要小一個數(shù)量級 亞硝化菌和硝化菌的最適 pH分別為 7－ － 181 生物脫氮的基本原理 反硝化作用 反硝化由一群異養(yǎng)微生物完成，主要是將硝酸鹽氮還原成氣態(tài)氮或氮氧化物，反應在無分子氧的狀態(tài)下進行。 179 硝化作用 由硝化細菌將氨氮氧化成 NO2，然后再氧化成 NO3的過程。 廢水中的氨氮和有機氮會消耗水體中的溶解氧。 IC（ Internal Circulation）反應器 176 IC反應器 第四節(jié) 脫氮除磷處理 178 廢水的生物脫氮除磷 氮、磷引起的問題 氮、磷化合物是營養(yǎng)物質，會引起藻類的過度增殖。 澳大利亞 Coliban水公司 172 升流式厭氧污泥床 A 3phase separator device at the top of the chamber 173 工業(yè)級 UASB裝置 鋼制圓形結構 174 我國部分 USAB反應器運行數(shù)據(jù) 廢水種類 溫度 ℃ 反應器容積 m3 COD負荷kg/m3 d 進水 COD ｍｇ／Ｌ COD去除率％ 研究應用單位 味精廢水 酒精過濾液 檸檬酸廢水 釀造廢水 啤酒廢水 30－ 32 高溫 35 常溫 常溫 24 6 8*240 9－ 13 12150 900－ 2800 20220－ 36000 2022－ 6000 1500－ 3000 91 90 85 中科院廣州能源研究所 北京環(huán)境保護科學研究院 常州環(huán)境工程設計研究院 北京環(huán)境保護研究所 北京啤酒廠 175 克服了 UASB污泥流失的問題。 169 顆粒污泥 170 顆粒污泥 ?優(yōu)點： 避免了微生物的大量流失； 為反應器的高效、穩(wěn)定運行奠定了基礎。 細胞倍增和顆粒污泥形成。 通過物理化學作用可逆吸附于基底上。 167 升流式厭氧污泥床 三相分離器 168 顆粒污泥 ?由菌體自身固定化機制形成的一種聚集體。 165 泰勒獎被認為是國際環(huán)境科學的最高獎之一，有“ 環(huán)境科學諾貝爾獎 ”之稱。 泰勒夫婦于 1973年創(chuàng)立，是環(huán)境科學、能源、醫(yī)學領域的國際性獎項。 泰勒環(huán)境成就獎 ? 由美國人約翰 填料 進水 多孔板 沼氣 出水 162 厭氧生物濾池 優(yōu)點： 處理能力較高；微生物濃度高，出水 SS較低，設備簡單、操作方便； 缺點： 濾料費用較貴；濾料容易堵塞，尤其是下部，而且堵塞后沒有有效的清洗方法。 161 厭氧生物濾池 ? 反應器內(nèi)全部或部分填充填料供微生物附著生長，填料有較大的比表面積和較高的孔隙度。 ? 污泥濃度增至 10％甚至20％左右，有機物降解效率較高； ? 可處理低濃度的有機廢水。每槽產(chǎn)氣量約為100,000立方英尺，產(chǎn)出的甲烷主要用作發(fā)電，目前每日可提供廠內(nèi)約 1/2的用電。 158 舊金山 Oceanside水污染廠蛋型厭氧消化池 操作溫度約為95176。 157 洛杉磯 Hyperion污水處理廠蛋型厭氧消化池 消化溫度控制在95176。 ?缺點 無法保持或補充厭氧活性污泥，消化池內(nèi)難以保持大量的微生物。停留時間長。 ? 污水間歇地或連續(xù)地進入反應器，上部排水，頂部排沼氣，水力或機械攪拌裝置充分混合，無污泥回流。還可用于郊區(qū)的別墅式建筑。 153 厭氧生物處理的類型 化糞池 普通厭氧反應器（ AP） 厭氧接觸反應器（ ACP） 厭氧生物濾池 升流式厭氧污泥床反應器（ UASB） IC反應器 化糞池 154 用于處理來自廁所的糞便廢水。 ? 有機容積負荷率高； ? 營養(yǎng)鹽類需要量少。 151 厭氧生物處理的優(yōu)點 ? 能降解許多在好氧條件下難以降解的合成化學品。h 電能。h 電能 。產(chǎn)甲烷菌都是 絕對厭氧菌 。 149 厭氧生物處理中的微生物 ?產(chǎn)甲烷菌 能利用乙酸或氫氣和二氧化碳產(chǎn)生甲烷氣體的一類微生物。 ?產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌 這些菌將揮發(fā)性脂肪酸降解為乙酸和氫氣。 ?1979年， Bryant提出了厭氧消化三階段理論。 厭氧處理原理 ?1967年， Bryant發(fā)現(xiàn)奧爾甲烷桿菌是一種甲烷菌和產(chǎn)氧產(chǎn)乙酸菌構成的共生體。 ? 1974年 Wageningen農(nóng)業(yè)大學的 Lettinga等人成功開發(fā)了 升流式厭氧污泥層 (Upflow Anaerobic Sludge Blanket)反應器，簡稱 UASB反應器。 144 厭氧工藝的發(fā)展歷史 ? 1950年南非人 S