微生物工程环境微生物工程讲稿.ppt

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1、关于微生物工程环境微生物工程第一页，讲稿共四十三页哦提纲v污水的微生物处理污水的好氧生物处理法污水的厌氧生物处理法污水的光合细菌处理法污水的深度处理氮、磷的去除各类工业废水处理法的应用实例第二页，讲稿共四十三页哦1.污水的微生物处理v水质污染的衡量指标COD(Chemical Oxygen Demand)：化学需氧量，用强氧化剂氧化水中的污染物时，所消耗的氧量。能较全面的反映(有机)污染物的存在量。BOD(Biochemical Oxygen Demand)：生物需氧量，一定温度和时间内，微生物利用有机物进行生物氧化所消耗的氧量。vBOD/COD：小于0.3时不适于用生物处理法，大于0.5-0

2、.7时则用生物处理非常容易。总氮、总磷：总氮、总磷：富营养化指标第三页，讲稿共四十三页哦1.污水的微生物处理v微生物处理的类型好氧处理厌氧处理活性污泥法生物膜法氧化塘法厌氧消化法厌氧生物膜法厌氧塘法利用特定微生物生理类群的处理：光合细菌利用自然生态系统的处理：土地处理净化法利用固定化微生物或其酶处理二级处理深度处理：【去除污水中的氮、磷等营养物质】【去除水体中的可溶性有机物】第四页，讲稿共四十三页哦1.1 污水的好氧生物处理法v污水好氧处理时的COD转化有机物(CODtot)难降解的有机物(CODres)可降解的有机物(CODbc)简单无机物(CODmin)细胞物质(CODcells)未降解部

3、分(CODubd)第五页，讲稿共四十三页哦1.1 污水的好氧生物处理法v污水好氧处理的生化特点必需消耗氧气用于有机物的完全氧化、细胞物质的合成和内源性耗氧。具有较高的污泥产率当污水中的有机物含量高时，细胞的增殖较快，因此污泥较多；由于污泥富含有机质，所以应在经过适当处理后排放。第六页，讲稿共四十三页哦1.1 污水的好氧生物处理法v污水好氧处理的生物类群存在形式：微生物积聚成絮状物（活性污泥）曝气时悬浮，静置时沉淀。生物类型：v细菌：主要的降解者，包括动胶菌、假单胞菌、杆菌、球菌等；v真菌：和细菌一起，位于食物链的最底层；v原生动物、后生动物：位于食物链上层，捕食游离细菌，一方面澄清水体，同时造

4、成选择压力。第七页，讲稿共四十三页哦1.1 污水的好氧处理法v活性污泥法activated sludge 经典工作流程初级沉淀池曝气池二次沉淀池清水污水空气回流污泥剩余污泥第八页，讲稿共四十三页哦1.1 污水的好氧处理法v活性污泥法工艺要点培养基（污水的预处理）：注意C、N、P三者的比例关系，可能需要补充营养元素；溶氧（曝气）：曝气方法有鼓风曝气、机械曝气、自吸式射流曝气、纯氧曝气等，曝气应充分，提高曝气效率的方法包括多点进水、完全混合曝气、递减曝气等；温度：30-35C最佳，实际为15-30C；pH：6.58.5，适于细菌生长。第九页，讲稿共四十三页哦1.1 污水的好氧处理法v活性污泥法其它

5、工作流程吸附再生活性污泥法初级沉淀池吸附曝气池二次沉淀池清水污水回流污泥剩余污泥再生曝气池第十页，讲稿共四十三页哦1.1 污水的好氧处理法v活性污泥法其它工作流程批式活性污泥法进水出水进水期反应期沉降期排水期闲置期第十一页，讲稿共四十三页哦1.1 污水的好氧处理法v活性污泥法其它工作流程生物吸附氧化法（AB法）（adsorption-biodegration technolgy）A段沉淀池B段曝气池B段沉淀池清水污水回流污泥剩余污泥A段曝气池剩余污泥回流污泥第十二页，讲稿共四十三页哦1.1 污水的好氧处理法v活性污泥法其它工作流程连续环式反应池（氧化沟法）进水二次沉淀池回流污泥出水第十三页，讲

6、稿共四十三页哦1.1 污水的好氧处理法v生物膜法原理运动水层有机物层生物膜层滤材层第十四页，讲稿共四十三页哦1.1 污水的好氧处理法v生物膜法生物滤池法第十五页，讲稿共四十三页哦1.1 污水的好氧处理法v生物膜法生物转盘法出水进水进水出水第十六页，讲稿共四十三页哦1.1 污水的好氧处理法v生物膜法接触氧化法和流化床法第十七页，讲稿共四十三页哦1.1 污水的好氧处理法v氧化塘法原理氧化塘是一种大面积、敞开式的污水处理系统；氧化塘中主要由细菌对有机物进行降解；藻类利用细菌的分解产物生长，同时通过光合作用向细菌供氧（空气溶氧是辅助性的）；藻类O2小分子营养物细菌污染有机物N、P等污染无机物第十八页，

7、讲稿共四十三页哦1.2 污水的厌氧处理法v厌氧处理中的COD转化有机物(CODtot)难降解的有机物(CODres)可降解的有机物(CODbc)甲烷(CODCH4)细胞物质(CODcells)残余部分(CODvfa)第十九页，讲稿共四十三页哦1.2 污水的厌氧处理法v复杂有机物厌氧降解的过程水解阶段：高分子被微生物释放的胞外酶分解为有机小分子，以便它们进入细胞酸化阶段：小分子有机物在胞内被产酸菌转化成简单化合物后，被产乙酸菌进一步转化成乙酸产甲烷阶段：乙酸、二氧化碳、氢气转化为甲烷第二十页，讲稿共四十三页哦1.2 污水的厌氧处理法v厌氧生物处理中的微生物类群水解、酸化由多种严格厌氧的发酵细菌完

8、成，最重要的是梭状芽孢杆菌、拟杆菌；产乙酸是由乙酸杆菌、乙酸梭菌等完成的；产甲烷主要是有甲烷杆菌、甲烷短杆菌、甲烷球菌完成的，这些菌的增殖缓慢，且对pH极端敏感（最适pH为6.5-7.8），是需要重点关注的对象。第二十一页，讲稿共四十三页哦1.2 污水的厌氧处理法v影响厌氧处理的因素温度：20-40C，比好氧处理稍高；溶氧：严格厌氧；pH：6.5-7.8，且要求有较高的缓冲能力；营养：对N、P的需求比好氧处理低3-5倍。第二十二页，讲稿共四十三页哦1.2 污水的厌氧处理法v厌氧处理与好氧处理的比较优点：运行成本低（能耗、药品用量少）、污泥少、甲烷可作燃料；缺点：出水质量较差，需后处理，运行时间

9、（启动时间）长，对毒物更敏感第二十三页，讲稿共四十三页哦1.2 污水的厌氧处理法v厌氧生物膜法厌氧滤器法第二十四页，讲稿共四十三页哦1.3 污水的光合细菌处理法v光合细菌（Photosynthetic Bacteria,PSB)能进行光合作用的原核生物的总称，除蓝藻外，都能在厌氧条件下进行不产氧的光合作用；在厌氧光照和好氧黑暗条件下均能异养生长；降解能力强，效果稳定第二十五页，讲稿共四十三页哦1.3 污水的光合细菌处理法v光合细菌法一般工艺流程异养菌将大分子降解成为小分子的有机物光合细菌将小分子有机物进一步降解藻类或好氧处理使废水达到排放标准可溶化处理PSB No.1PSB No.2PSB N

10、o.3PSB No.4沉 淀 池氧 化 池进水 BOD 10000mg/L回流低负荷废水出水菌种槽菌体利用第二十六页，讲稿共四十三页哦1.4 污水的深度处理v水体中N、P过多的危害造成水体富营养化现象，引发藻类“水华”（Bloom），产生毒素，使水体严重缺氧；大量藻类遗体的积累会使湖、河退化为沼泽；增加水处理成本（如自来水净化）；化合态氮、磷的积累对人和动物具有毒性。第二十七页，讲稿共四十三页哦1.4 污水的深度处理v生物脱氮原理含氮有机物NH4+NO2、NO3N2氨化作用硝化作用反硝化作用第二十八页，讲稿共四十三页哦1.4 污水的深度处理v影响反硝化作用的因素碳源浓度：BOD5:TN3硝酸盐

11、浓度：大于0.1mg/L氧：缺、厌氧环境，溶氧低于1mg/L温度：不低于15C，最适20-35 CpH：最适为7.0-8.5第二十九页，讲稿共四十三页哦1.4 污水的深度处理v生物脱氮工艺流程悬浮污泥法生物膜法第三十页，讲稿共四十三页哦1.4 污水的深度处理v生物脱氮工艺流程单级悬浮污泥系统进水去碳、硝化反硝化曝气沉淀出水排放提供反硝化的碳源消耗剩余的碳源第三十一页，讲稿共四十三页哦1.4 污水的深度处理v生物脱氮工艺流程反硝化滤池进水去碳和硝化滤池反硝化滤池出水第三十二页，讲稿共四十三页哦1.4 污水的深度处理v生物除磷原理聚磷菌在好氧条件下大量吸收磷酸盐合成多聚磷酸盐颗粒（异染颗粒），在厌

12、氧时又能释放磷酸盐于体外。通过创造厌氧、缺氧和好氧环境，使菌类先厌氧放磷，再好氧贮磷，最后通过排泥从污水中去除磷素。第三十三页，讲稿共四十三页哦1.4 污水的深度处理v生物除磷的影响因素碳源浓度：有机物浓度越高越好；溶氧：厌氧池（0.2mg/L）、好氧池（3-4mg/L）硝酸盐：干扰厌氧放磷；温度：积磷菌本身对温度不敏感；pH：中性或弱碱性第三十四页，讲稿共四十三页哦1.4 污水的深度处理v生物除磷工艺流程A/A/O工艺Anaerobic/Anoxic/Oxic工艺进水厌氧池缺氧池好氧池沉淀出水排放第三十五页，讲稿共四十三页哦1.4 污水的深度处理人工湿地和土地污水处理系统原理v具有物理、化学

13、和生物的综合效力；v主要是依靠细菌的分解和转化作用；v而植物起着供氧和消耗营养的作用。进水排水第三十六页，讲稿共四十三页哦生物净化的下游处理v问题在生物净化中得到的富含营养物质的污泥或藻类如何处理？v解决方案之一污泥（藻类）浓缩发酵肥料（饲料）第三十七页，讲稿共四十三页哦生物净化的下游处理v滇池中微囊藻的下游处理v自然发酵脱毒后用作饲料和农肥第三十八页，讲稿共四十三页哦豆制品废水的微生物处理黄泔水加热器厌氧塔污泥分离罐溢流液污泥贮罐蒸汽甲烷用户厌氧溢流液低浓度有机废水生物转盘二次沉淀煤渣过滤排放板框压滤干污泥沉淀鼓风第三十九页，讲稿共四十三页哦造纸废水的处理中中段段废废水水的的处处理理初沉池曝气池澄清池清水排放空 气N、P硫酸铝沉淀物活性污泥化学污泥气浮池板框压滤作燃料第四十页，讲稿共四十三页哦造纸废水的处理中和槽贮水槽厌氧反应器好氧反应器生物活性碳柱化学混凝槽黑黑液液的的处处理理第四十一页，讲稿共四十三页哦重金属废水的微生物处理生活污水格栅培菌池重金属废水反应池沉淀池过滤池排放金属回收回流第四十二页，讲稿共四十三页哦感感谢谢大大家家观观看看第四十三页，讲稿共四十三页哦