微生物与环境保护学习教案.pptx

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1、会计学1微生物与环境保护微生物与环境保护(hunjng boh)第一页，共83页。微生物对环境微生物对环境(hunjng)的污染途径的污染途径n n水体富营养化水体富营养化水体富营养化水体富营养化(f yn(f yn y y n n hu)hu)n n病原微生物病原微生物病原微生物病原微生物n n微生物代谢物微生物代谢物微生物代谢物微生物代谢物第2页/共83页第二页，共83页。一、水体富营养化一、水体富营养化(f yn yn hu)及其控制及其控制n n概念概念(ginin)n n成因成因n n危害危害n n控制措施控制措施第3页/共83页第三页，共83页。1.水体水体(shu t)富营养化定

2、义富营养化定义 是指大量的氮、磷等营养物质进入水体，使藻类等浮游生物异常(ychng)增殖，从而破坏水体生态平衡,导致水质恶化的现象。水体富营养化现象发生在湖泊等内陆水体被称为水华(shu hu)（又叫水花）；发生在海洋被称为赤潮（又叫红潮）。第4页/共83页第四页，共83页。昆明昆明昆明昆明(kn mn(kn mn)滇池水华滇池水华滇池水华滇池水华第5页/共83页第五页，共83页。2 2 2 2、我国水体富营养化、我国水体富营养化、我国水体富营养化、我国水体富营养化(f yn yn hu)(f yn yn hu)(f yn yn hu)(f yn yn hu)的发展趋的发展趋的发展趋的发展趋

3、势及现状势及现状势及现状势及现状（1）湖泊(h p)（水库）A、富营养化(f yn yn hu)呈急剧恶化趋势。70年代后期80年代后期90年代后期至今n富营养27n富营养61n富营养85n中营养69n中营养35n中营养15n贫营养4n贫营养4贫营养0第6页/共83页第六页，共83页。B B B B、富营养化、富营养化、富营养化、富营养化(f yn yn hu)(f yn yn hu)(f yn yn hu)(f yn yn hu)水体分水体分水体分水体分布面积广泛布面积广泛布面积广泛布面积广泛v我国已成为世界(shji)上湖泊富营养化最严重的国家之一北部(bi b)呼伦湖南方深圳洪湖西部新疆

4、博斯腾湖昆明滇池东部无锡太湖安徽巢湖第7页/共83页第七页，共83页。A、赤潮发生(fshng)的频率越来越快（2 2）海洋）海洋(hiyng)(hiyng)2003年全海域(hiy)共发现赤潮119次，其中，在赤潮监控区内发现赤潮36次。第8页/共83页第八页，共83页。B B B B、赤潮发生的面积、赤潮发生的面积、赤潮发生的面积、赤潮发生的面积(min j)(min j)(min j)(min j)越来越大越来越大越来越大越来越大几十平方公里几十平方公里几十平方公里几十平方公里 几百平方公里几百平方公里几百平方公里几百平方公里 几千平方公里几千平方公里几千平方公里几千平方公里 上万平方公

5、里上万平方公里上万平方公里上万平方公里 2003 2003 2003 2003年全年全年全年全海域赤潮累积面海域赤潮累积面海域赤潮累积面海域赤潮累积面积达积达积达积达14550145501455014550平方公里平方公里平方公里平方公里 C、赤潮(ch cho)持续时间越来越长几天 几个星期 几个月 第9页/共83页第九页，共83页。1989年8月-10月黄骅发生(fshng)严重赤潮，持续时间之长、致灾面积之大是国内罕见的.使沿岸养虾业遭受灭顶之灾。1999年5月15日，上海外滩赤潮(ch cho)1999年7月16日辽东湾夜光虫赤潮(ch cho)2005年6月9日浙江玉环海域发生 条带

6、状的赤潮 第10页/共83页第十页，共83页。3.3.水体水体(shu t)(shu t)富营养化的富营养化的危害危害 产生毒素，威胁人畜生命安全 水质严重恶化，影响水厂供水 水生生物大量死亡，经济损失惨重 湖泊失去(shq)旅游观光价值 第11页/共83页第十一页，共83页。1.产生毒素，威胁人畜生命安全 据报道，在富营养化的水体中主要有微囊藻、鱼腥藻、束丝藻、裸甲藻、原甲藻等20多种藻类产生 毒素。1986年，福建东山居民食用被裸甲藻污染的花蛤，造成136人中毒，1人死亡(swng)。1995年，4月，菲律宾约2万渔民食用了污染麻痹性贝毒的海产品，其中4名儿童死亡(swng)。1996年，

7、巴西某血透中心发生一起铜绿微囊藻毒素的水进行血透的医疗事故，使131名病人中毒，其中83人发生胆汁淤积性肝病，44人死于肺衰竭。我国自20世纪60年代至今，据不完全统计，有600余人因误食含有毒贝类而中毒，至少有29人死亡(swng)。第12页/共83页第十二页，共83页。2 2、水质、水质、水质、水质(shu(shu zh)zh)严重恶化，影响水厂供严重恶化，影响水厂供严重恶化，影响水厂供严重恶化，影响水厂供水水水水太湖曾因蓝藻大规模的爆发，致使太湖曾因蓝藻大规模的爆发，致使(zhsh(zhsh)无锡水厂在无锡水厂在19911991、19971997和和20072007年年5 5月三度停止供

8、水，引发水荒。市民大批抢购纯净水。月三度停止供水，引发水荒。市民大批抢购纯净水。第13页/共83页第十三页，共83页。1972年,汕头港赤潮,大量毛蚶死亡,邻近的潮汕养殖场直接经济损失36万元。1989年,河北黄骅县海域因赤潮使贝虾减产2000吨,损失过亿元。1998年,深圳、珠海(zh hi)海域发生赤潮，深圳网箱死鱼150吨，损失达2000万元；珠海(zh hi)万山群岛死鱼120吨，黄花鱼苗210万尾，损失达1500多万元。据统计，我国每年因赤潮带来的经济损失达几亿元之多。3、水生生物大量死亡(swng)，经济损失惨重第14页/共83页第十四页，共83页。4 4、湖泊、湖泊、湖泊、湖泊(

9、h p)(h p)失去旅游观光价值失去旅游观光价值失去旅游观光价值失去旅游观光价值 第15页/共83页第十五页，共83页。水体富营养化的形成和影响水体富营养化的形成和影响(yngxing)(yngxing)因素因素1.1.富营养化的形成富营养化的形成以湖泊为例以湖泊为例富营养(yngyng)沼泽地湖泊(h p)消亡自然条件下：几百年或几千年不可逆贫营养人为条件下：贫营养几十年可逆富营养沼泽地湖泊消亡第16页/共83页第十六页，共83页。4.水体富营养化的防治水体富营养化的防治外外环环境境控控制制限限制制氮氮磷磷等等营营养养物质进入水体物质进入水体1.控控制制城城市市生生活活污污水水(w shu

10、)和和工工业业废废水水中中氮氮磷磷的的排排放放（提提高高处处理理率率，严严控控直直排排；对对污污废废水水进进行行深深度度处处理除氮磷）理除氮磷）2.对污废水(fishu)进行深度处理除氮磷。3.提倡(tchng)使用无磷洗涤剂4.加强对水产养殖业的管理第17页/共83页第十七页，共83页。内环境内环境(hunjng)控制控制(除除内源内源)去除水体中的氮磷、去除水体去除水体中的氮磷、去除水体中的藻类中的藻类去除水体中的氮磷：工程转移去除水体中的氮磷：工程转移法、种植高等植物。法、种植高等植物。2.去除水中藻类去除水中藻类 生物除藻；化学药剂除藻；生物除藻；化学药剂除藻；机械除藻机械除藻第18页

11、/共83页第十八页，共83页。二、微生物在自然界物质二、微生物在自然界物质二、微生物在自然界物质二、微生物在自然界物质(wzh)(wzh)循环中的循环中的循环中的循环中的作用作用作用作用n n碳素循环碳素循环(xnhun)n n氮素循环氮素循环(xnhun)n n硫循环硫循环(xnhun)n n磷循环磷循环(xnhun)第19页/共83页第十九页，共83页。碳素循环(xnhun)第20页/共83页第二十页，共83页。纤维素的分解纤维素的分解(fnji)途径途径第21页/共83页第二十一页，共83页。二、氮素生物(shngw)循环氮的存在形态分子态氮：存在于大气(dq)中，含量为78%有机氮化合

12、物：包括蛋白质、核酸、其他含氮化合物无机氮化合物（氨氮和硝态氮）：植物只能利用无机氮，在动植物作用下三态相互转化，其这生物起主要作用。第22页/共83页第二十二页，共83页。主要(zhyo)过程分子氮经生物固定(gdng)为氨生物固氮；氨态氮氧化为硝酸硝化作用；含氮有机物分解形成氨氨化作用；硝态氮还原为氮气反硝化作用。第23页/共83页第二十三页，共83页。氮素循环(xnhun)第24页/共83页第二十四页，共83页。硫循环(xnhun)第25页/共83页第二十五页，共83页。磷的生物(shngw)循环 无机磷可以为植物所吸收利用，在食物链中传递，而一部分则以不溶性形式沉淀下来，离开了循环(x

13、nhun)。这就是磷循环(xnhun)是不完全循环(xnhun)的原因所在。第26页/共83页第二十六页，共83页。三、合成化合物的生物降解三、合成化合物的生物降解三、合成化合物的生物降解三、合成化合物的生物降解(shn(shn w w jinjin ji)ji)与转化与转化与转化与转化n n农药的降解农药的降解(jin ji)n n塑料的降解塑料的降解(jin ji)n n合成洗涤剂的降解合成洗涤剂的降解(jin ji)第27页/共83页第二十七页，共83页。微生物对农药的降解微生物对农药的降解(jin ji)能力能力 n n农药的化学结构决定了它被微农药的化学结构决定了它被微生物降解生物降

14、解(shn w jin ji)的的速率，例如速率，例如2,4,5-T仅比仅比2,4-D多多一个氯原子，在土壤和水体中一个氯原子，在土壤和水体中的降解时间就由的降解时间就由14d增加到增加到200d。n n不同农药，生物降解不同农药，生物降解(shn w jin ji)性由易到难依次为：脂性由易到难依次为：脂肪酸类、有机磷酸盐类、长链肪酸类、有机磷酸盐类、长链苯氧基脂肪酸类、短链苯氧基苯氧基脂肪酸类、短链苯氧基脂肪酸类、单基取代苯氧基脂脂肪酸类、单基取代苯氧基脂肪酸类、三基取代苯氧基脂肪肪酸类、三基取代苯氧基脂肪酸类、二硝基苯类、氯代烃类。酸类、二硝基苯类、氯代烃类。第28页/共83页第二十八页

15、，共83页。参与参与参与参与(cny)(cny)农药降解的微生物农药降解的微生物农药降解的微生物农药降解的微生物n n细菌中的假单胞菌属、棒状杆菌属、无色细菌中的假单胞菌属、棒状杆菌属、无色细菌中的假单胞菌属、棒状杆菌属、无色细菌中的假单胞菌属、棒状杆菌属、无色(w s)(w s)杆菌属、节杆菌属、芽胞杆菌属、杆菌属、节杆菌属、芽胞杆菌属、杆菌属、节杆菌属、芽胞杆菌属、杆菌属、节杆菌属、芽胞杆菌属、产黄杆菌属等；产黄杆菌属等；产黄杆菌属等；产黄杆菌属等；n n放线菌有诺卡氏菌属、链霉菌属等；放线菌有诺卡氏菌属、链霉菌属等；放线菌有诺卡氏菌属、链霉菌属等；放线菌有诺卡氏菌属、链霉菌属等；n n真

16、菌有木霉属、曲霉属、青霉属、酵母属真菌有木霉属、曲霉属、青霉属、酵母属真菌有木霉属、曲霉属、青霉属、酵母属真菌有木霉属、曲霉属、青霉属、酵母属等。等。等。等。第29页/共83页第二十九页，共83页。非酶方式有：非酶方式有：以两种方式促进光化学反应的以两种方式促进光化学反应的进行进行(jnxng)，微生物的代，微生物的代谢物作为光敏物，吸收光能并谢物作为光敏物，吸收光能并传递给农药分子或以微生物的传递给农药分子或以微生物的代谢物作为电子受体或供体。代谢物作为电子受体或供体。通过改变通过改变pH值发生作用。值发生作用。通过产生辅助因子促进其他反通过产生辅助因子促进其他反应进行应进行(jnxng)。

17、第30页/共83页第三十页，共83页。微生物代谢微生物代谢(dixi)农药的途径农药的途径 n n氧化、还原、酰胺及酯的水解、缩合或共轭形成(xngchng)等，使农药脱卤、脱烃、环裂解。第31页/共83页第三十一页，共83页。农药的微生物降解农药的微生物降解(jin ji)与转化的与转化的结果：结果：解毒作用，将农药降解为无毒物解毒作用，将农药降解为无毒物质；质；结合作用，农药被结合，产物虽结合作用，农药被结合，产物虽然更复杂但多数为无毒物；然更复杂但多数为无毒物；改变毒性谱，农药被代谢后，受改变毒性谱，农药被代谢后，受其毒害的生物种类发生改变；其毒害的生物种类发生改变；活化作用，农药被转变

18、为更毒的活化作用，农药被转变为更毒的或致癌的物质；或致癌的物质；消效作用，原来消效作用，原来(yunli)具有具有潜在毒作用的物质被转化为无毒潜在毒作用的物质被转化为无毒物。物。第32页/共83页第三十二页，共83页。影响影响(yngxing)农药生物降解的因农药生物降解的因素素（1 1）环境因素）环境因素）环境因素）环境因素 有气候条件有气候条件有气候条件有气候条件(tiojin)(tiojin)（温度、降水、风、光照等）；土壤特性（好氧（温度、降水、风、光照等）；土壤特性（好氧（温度、降水、风、光照等）；土壤特性（好氧（温度、降水、风、光照等）；土壤特性（好氧 厌厌厌厌氧状态、有机质含量、

19、氧状态、有机质含量、氧状态、有机质含量、氧状态、有机质含量、pHpH、矿物质等）；生物群落（植物、动物、微、矿物质等）；生物群落（植物、动物、微、矿物质等）；生物群落（植物、动物、微、矿物质等）；生物群落（植物、动物、微生物）。生物）。生物）。生物）。（2 2）农药本身性质）农药本身性质）农药本身性质）农药本身性质 农药的组分、剂型进入土壤后都会对微生物及土壤的理化性质产生影响，农药的组分、剂型进入土壤后都会对微生物及土壤的理化性质产生影响，农药的组分、剂型进入土壤后都会对微生物及土壤的理化性质产生影响，农药的组分、剂型进入土壤后都会对微生物及土壤的理化性质产生影响，从而间接影响农药的转化；这

20、些组分同样会影响到农药的挥发性和移动从而间接影响农药的转化；这些组分同样会影响到农药的挥发性和移动从而间接影响农药的转化；这些组分同样会影响到农药的挥发性和移动从而间接影响农药的转化；这些组分同样会影响到农药的挥发性和移动性，进而影响到农药的转化和光降解。性，进而影响到农药的转化和光降解。性，进而影响到农药的转化和光降解。性，进而影响到农药的转化和光降解。（3 3）农药间的相互作用）农药间的相互作用）农药间的相互作用）农药间的相互作用 由于同时或先后使用多种农药，有时则是将几种农药混合配用，就必然存由于同时或先后使用多种农药，有时则是将几种农药混合配用，就必然存由于同时或先后使用多种农药，有时

21、则是将几种农药混合配用，就必然存由于同时或先后使用多种农药，有时则是将几种农药混合配用，就必然存在农药间的相互作用。这种相互作用会产生以下三种影响：增加降解速在农药间的相互作用。这种相互作用会产生以下三种影响：增加降解速在农药间的相互作用。这种相互作用会产生以下三种影响：增加降解速在农药间的相互作用。这种相互作用会产生以下三种影响：增加降解速率、增加持久性、农药间或其残留物间结合形成混合物。率、增加持久性、农药间或其残留物间结合形成混合物。率、增加持久性、农药间或其残留物间结合形成混合物。率、增加持久性、农药间或其残留物间结合形成混合物。（4 4）农业措施）农业措施）农业措施）农业措施农药的施

22、用方法、栽培技术及农作物本身都可影响到农药在土壤中的持久农药的施用方法、栽培技术及农作物本身都可影响到农药在土壤中的持久农药的施用方法、栽培技术及农作物本身都可影响到农药在土壤中的持久农药的施用方法、栽培技术及农作物本身都可影响到农药在土壤中的持久性。性。性。性。第33页/共83页第三十三页，共83页。塑料塑料(slio)的生物降解的生物降解 合成塑料对环境的污染合成塑料对环境的污染(wrn)特点：特点：（1）污染）污染(wrn)范围广范围广（2）污染）污染(wrn)物增长量快物增长量快（3）处理难）处理难（4）回收利用难）回收利用难（5）生态环境危害大）生态环境危害大第34页/共83页第三十

23、四页，共83页。微生物对合成塑料微生物对合成塑料微生物对合成塑料微生物对合成塑料(slio)(slio)的降解能力的降解能力的降解能力的降解能力n n能降解能降解(jin ji)增塑剂的微生增塑剂的微生物有：铜绿假单胞菌和气单胞菌、物有：铜绿假单胞菌和气单胞菌、诺卡氏菌、节杆菌中的某些种。诺卡氏菌、节杆菌中的某些种。第35页/共83页第三十五页，共83页。可生物降解可生物降解可生物降解可生物降解(shn(shn w jin w jin ji)ji)的塑料的塑料的塑料的塑料（PHAPHA）n nPHA就是采用微生物发酵法生就是采用微生物发酵法生产的聚羟基烷酸。能合成产的聚羟基烷酸。能合成PHA的

24、主要微生物有：产碱杆菌属、的主要微生物有：产碱杆菌属、假单胞菌属、甲基营养菌、固氮假单胞菌属、甲基营养菌、固氮菌属、红螺菌属、红螺(hn lu)菌属等，菌属等，它们分别利用不同的碳源生产不它们分别利用不同的碳源生产不同的同的PHA 第36页/共83页第三十六页，共83页。能降解能降解(jin ji)PHAs的微生物的微生物n n细菌细菌(xjn)、放线菌和霉菌，、放线菌和霉菌，如粪产碱杆菌、勒氏假单胞如粪产碱杆菌、勒氏假单胞菌、德氏假单胞菌和单纯青菌、德氏假单胞菌和单纯青霉等。霉等。n n在不同的在不同的pH、温度环境中，、温度环境中，降解降解PHAs的主导微生物也不的主导微生物也不同。通常情

25、况下，同。通常情况下，PHAs厌氧厌氧降解比有氧降解快。降解比有氧降解快。第37页/共83页第三十七页，共83页。多氯联苯的生物降解多氯联苯的生物降解多氯联苯的生物降解多氯联苯的生物降解(shn(shn w jin w jin ji)ji)n n多氯联苯（多氯联苯（PCB）是人工合）是人工合成的有机氯化合物，具有耐成的有机氯化合物，具有耐酸、耐碱、耐热、绝缘性高、酸、耐碱、耐热、绝缘性高、化学稳定性高、脂溶性高等化学稳定性高、脂溶性高等特点。常用作电器设备的绝特点。常用作电器设备的绝缘油、化学工业的载热剂、缘油、化学工业的载热剂、塑胶产品中的软化剂和油漆塑胶产品中的软化剂和油漆油墨中的添加剂。

26、油墨中的添加剂。n nPCB有毒，是一种致癌物，有毒，是一种致癌物，在环境中难于在环境中难于(nny)分解，分解，能通过食物链富集，对生态能通过食物链富集，对生态系统构成严重威胁。系统构成严重威胁。第38页/共83页第三十八页，共83页。降解降解降解降解(jin(jin ji)PCB ji)PCB的微生物的微生物的微生物的微生物n n细菌中的假单胞菌属、弧菌属、细菌中的假单胞菌属、弧菌属、气单胞菌属、微球菌属、芽孢气单胞菌属、微球菌属、芽孢(y bo)杆菌属、产碱杆菌属杆菌属、产碱杆菌属和不动杆菌属；和不动杆菌属；n n放线菌中的链霉菌属、小球诺放线菌中的链霉菌属、小球诺卡氏菌属；卡氏菌属；n

27、 n真菌中的白腐霉、根霉属、曲真菌中的白腐霉、根霉属、曲霉属及热带假丝酵母、红色假霉属及热带假丝酵母、红色假丝酵母、解酯假丝酵母、酿酒丝酵母、解酯假丝酵母、酿酒酵母等。酵母等。第39页/共83页第三十九页，共83页。合成洗涤剂的生物降解合成洗涤剂的生物降解合成洗涤剂的生物降解合成洗涤剂的生物降解(shn(shn w jin w jin ji)ji)n n从土壤、污水和活性污泥中分离从土壤、污水和活性污泥中分离到能以表面到能以表面(biomin)活性剂为活性剂为唯一碳源和能源的微生物，主要唯一碳源和能源的微生物，主要是微球菌、假单胞菌、黄杆菌、是微球菌、假单胞菌、黄杆菌、邻单胞菌、产碱杆菌等。邻

28、单胞菌、产碱杆菌等。n n表面表面(biomin)活性剂的生物降活性剂的生物降解机理主要是烷基上的甲基氧化、解机理主要是烷基上的甲基氧化、氧化、芳香环的氧化降解和脱氧化、芳香环的氧化降解和脱磺化。磺化。第40页/共83页第四十页，共83页。（1）甲基氧化）甲基氧化 主要是亲油基末端主要是亲油基末端的甲基氧化为羧基。的甲基氧化为羧基。（2）氧化氧化 是羧基被氧化，末端是羧基被氧化，末端的两个碳断裂、分解。的两个碳断裂、分解。（3）芳香族化合物的氧化）芳香族化合物的氧化 是苯酚、是苯酚、水杨酸等化合物的开环反应。首水杨酸等化合物的开环反应。首先生成邻苯二酚，然后在两个羟先生成邻苯二酚，然后在两个羟

29、基基(qingj)中间开环，经过二羧中间开环，经过二羧酸，最后被彻底降解。酸，最后被彻底降解。（4）脱磺化过程）脱磺化过程 是脱磺基的过程。是脱磺基的过程。第41页/共83页第四十一页，共83页。四、微生物在水污染治理四、微生物在水污染治理(zhl)中的作用中的作用第42页/共83页第四十二页，共83页。(一一一一)水体水体水体水体(shu(shu t t)的自净作用的自净作用的自净作用的自净作用n n水体自净：污染物排入江河或其它水域后，经过扩散、水体自净：污染物排入江河或其它水域后，经过扩散、稀释、沉淀、氧化、受微生物的作用而分解等，使水体稀释、沉淀、氧化、受微生物的作用而分解等，使水体可

30、基本上或完全恢复到原来的状态，这个过程称为可基本上或完全恢复到原来的状态，这个过程称为(chn wi)(chn wi)水体自净。水体自净。n n水体的自净能力是有限的，如果排入水体的污染物数量水体的自净能力是有限的，如果排入水体的污染物数量超过某一界限时，将造成水体的永久性污染，这一界限超过某一界限时，将造成水体的永久性污染，这一界限称为称为(chn wi)(chn wi)水体的自净容量或水环境容量。水体的自净容量或水环境容量。好氧细菌(xjn)厌氧细菌光能自养型微生物水体自净的天然过程：水体自净的天然过程：第43页/共83页第四十三页，共83页。(二二二二)污、废水生物处理方法污、废水生物处

31、理方法污、废水生物处理方法污、废水生物处理方法(fngf)(fngf)(fngf)(fngf)分分分分类类类类 区别区别好氧生物处理法好氧生物处理法厌氧生物处理法厌氧生物处理法有机物降解有机物降解彻底彻底不彻底不彻底耗时耗时短短长长臭气臭气无无臭气大且出水颜色深臭气大且出水颜色深曝气设备曝气设备需要、较复杂需要、较复杂不需要不需要动力消耗动力消耗大大小且产能小且产能处理有机物浓度处理有机物浓度不能过高不能过高很高很高构筑物容积构筑物容积很大很大较大较大处理对象处理对象城市污水或其它低浓度有机废水城市污水或其它低浓度有机废水高浓度有机废和污泥高浓度有机废和污泥达标排放达标排放一般可以一般可以需与

32、好氧方法联用需与好氧方法联用才能达标排放才能达标排放常见类型常见类型活性污泥法、生物膜法活性污泥法、生物膜法厌氧消化法厌氧消化法第44页/共83页第四十四页，共83页。活性污泥法中的微生物及其作用活性污泥法中的微生物及其作用活性污泥法中的微生物及其作用活性污泥法中的微生物及其作用(zuyng)(zuyng)(zuyng)(zuyng)一、活性污泥的性质(xngzh)和生物相1活性污泥的形态1）外观形态：活性污泥（生物絮凝体）为黄褐色 絮凝体颗粒：2）特点(tdin)：(1)颗粒大小：=0.020.2 mm (2)表面积：20100 cm2/mL (3)(200010000)m2/m3污泥 活性

33、污泥形状图第45页/共83页第四十五页，共83页。第46页/共83页第四十六页，共83页。2、活性污泥生物相生物相主要有：细菌、原生动物、霉菌、轮虫、线虫等。细菌以菌胶团形式构成活性污泥的主体(zht)、丝状微生物是活性污泥的骨架。第47页/共83页第四十七页，共83页。由于活性污泥表面积很大（由于活性污泥表面积很大（由于活性污泥表面积很大（由于活性污泥表面积很大（200020002000200010000m2/m310000m2/m310000m2/m310000m2/m3混混混混合液），具有很强的吸附能力，可以吸附废水中的合液），具有很强的吸附能力，可以吸附废水中的合液），具有很强的吸附能

34、力，可以吸附废水中的合液），具有很强的吸附能力，可以吸附废水中的有机物。有机物。有机物。有机物。废水与活性污泥接触后，其中有机质可以在约废水与活性污泥接触后，其中有机质可以在约废水与活性污泥接触后，其中有机质可以在约废水与活性污泥接触后，其中有机质可以在约1 1 1 130min30min30min30min的短时间内被吸附到活性污泥上。还可以吸的短时间内被吸附到活性污泥上。还可以吸的短时间内被吸附到活性污泥上。还可以吸的短时间内被吸附到活性污泥上。还可以吸附某些附某些附某些附某些金属金属金属金属(jnsh)(jnsh)(jnsh)(jnsh)离子，使之与有机物形成络合物而得以离子，使之与有机

35、物形成络合物而得以离子，使之与有机物形成络合物而得以离子，使之与有机物形成络合物而得以去除。去除。去除。去除。1、生物(shngw)吸附活性污泥法的生物活性污泥法的生物活性污泥法的生物活性污泥法的生物(shngw)(shngw)净化机理净化机理净化机理净化机理 第48页/共83页第四十八页，共83页。2 2 2 2、氧化、氧化、氧化、氧化(ynghu)(ynghu)(ynghu)(ynghu)分解有分解有分解有分解有机物机物机物机物 O2有机质微生物氧微生物细胞增长CO2、H2O、SO42、NH3、PO43等能量 热能释出 随水排出 3、其它(qt)微生物吸收或吞食未分解彻底的有机物。O2有机

36、质微生物氧微生物细胞增长CO2、H2O、SO42、NH3、PO43等能量 热能释出 随水排出 O2有机质微生物氧微生物细胞增长CO2、H2O、SO42、NH3、PO43等能量 热能释出 随水排出 O2有机质微生物氧微生物细胞增长CO2、H2O、SO42、NH3、PO43等能量 热能释出 随水排出 O2有机质微生物氧微生物细胞增长CO2、H2O、SO42、NH3、PO43等能量 热能释出 随水排出 O2有机质微生物氧微生物细胞增长CO2、H2O、SO42、NH3、PO43等能量 热能释出 随水排出 第49页/共83页第四十九页，共83页。活性污泥中微生物的指示活性污泥中微生物的指示活性污泥中微生

37、物的指示活性污泥中微生物的指示(zhsh)(zhsh)(zhsh)(zhsh)作用作用作用作用 1 1、原生动物和微型后生动物的、原生动物和微型后生动物的指示作用指示作用 在污水处理生态系统中在污水处理生态系统中形成形成(xngchng)(xngchng)了一条特定了一条特定的食物链，即细菌的食物链，即细菌植物性植物性鞭毛虫鞭毛虫肉足虫肉足虫动物性鞭动物性鞭毛虫毛虫游泳型纤毛虫、吸管游泳型纤毛虫、吸管虫虫固着型纤毛虫固着型纤毛虫轮虫。轮虫。第50页/共83页第五十页，共83页。2 2 2 2、丝状微生物的指示、丝状微生物的指示、丝状微生物的指示、丝状微生物的指示(zhsh)(zhsh)(zhs

38、h)(zhsh)作用作用作用作用 丝状微生物附着丝状微生物附着丝状微生物附着丝状微生物附着(fzhu)(fzhu)于菌胶团上或与之交于菌胶团上或与之交于菌胶团上或与之交于菌胶团上或与之交织在一织在一织在一织在一起，成为活性污泥的骨架。起，成为活性污泥的骨架。起，成为活性污泥的骨架。起，成为活性污泥的骨架。其中，硫磺细菌能将水中硫化氢氧化为硫，并其中，硫磺细菌能将水中硫化氢氧化为硫，并其中，硫磺细菌能将水中硫化氢氧化为硫，并其中，硫磺细菌能将水中硫化氢氧化为硫，并以硫粒形式存于体内。当水中溶解氧高时（大以硫粒形式存于体内。当水中溶解氧高时（大以硫粒形式存于体内。当水中溶解氧高时（大以硫粒形式存于

39、体内。当水中溶解氧高时（大于于于于1mg/L1mg/L），体内硫粒可进一步氧化而消失。），体内硫粒可进一步氧化而消失。），体内硫粒可进一步氧化而消失。），体内硫粒可进一步氧化而消失。因此，通过对硫磺细菌体内硫粒存在与否的观因此，通过对硫磺细菌体内硫粒存在与否的观因此，通过对硫磺细菌体内硫粒存在与否的观因此，通过对硫磺细菌体内硫粒存在与否的观察，可间接推测水中溶解氧的状况。察，可间接推测水中溶解氧的状况。察，可间接推测水中溶解氧的状况。察，可间接推测水中溶解氧的状况。第51页/共83页第五十一页，共83页。第52页/共83页第五十二页，共83页。三三三三.活性污泥膨胀和控制活性污泥膨胀和控制活性

40、污泥膨胀和控制活性污泥膨胀和控制(kngzh)(kngzh)对策对策对策对策什么是活性污泥膨胀？什么是活性污泥膨胀？什么是活性污泥膨胀？什么是活性污泥膨胀？正正正正常常常常的的的的活活活活性性性性污污污污泥泥泥泥颗颗颗颗粒粒粒粒体体体体积积积积膨膨膨膨胀胀胀胀，继继继继而而而而分分分分裂裂裂裂为为为为沉沉沉沉降降降降性性性性很很很很差差差差的的的的小小小小颗颗颗颗粒粒粒粒污污污污泥泥泥泥，引引引引起起起起二二二二沉沉沉沉池池池池池池池池面面面面飘飘飘飘泥泥泥泥严严严严重重重重(ynzhng)(ynzhng)，出出出出水水水水水水水水质质质质急急急急剧剧剧剧变差的现象。变差的现象。变差的现象。变

41、差的现象。本质本质本质本质污泥密度变小或黏附能力下降。污泥密度变小或黏附能力下降。污泥密度变小或黏附能力下降。污泥密度变小或黏附能力下降。分类：分类：分类：分类：1.1.非丝状菌污泥膨胀非丝状菌污泥膨胀非丝状菌污泥膨胀非丝状菌污泥膨胀 2.2.丝状菌污泥膨胀丝状菌污泥膨胀丝状菌污泥膨胀丝状菌污泥膨胀(95(95污泥膨胀污泥膨胀污泥膨胀污泥膨胀)两类两类两类两类第53页/共83页第五十三页，共83页。n nA.A.设调节池设调节池设调节池设调节池(及事故池及事故池及事故池及事故池)控制高负荷（控制高负荷（控制高负荷（控制高负荷（BODBOD、毒物）冲击、毒物）冲击、毒物）冲击、毒物）冲击n nB

42、.B.控制溶解氧控制溶解氧控制溶解氧控制溶解氧n n溶解氧浓度必须控制在溶解氧浓度必须控制在溶解氧浓度必须控制在溶解氧浓度必须控制在3 34mg/L4mg/L。n nC C 调节废水的营养配比调节废水的营养配比调节废水的营养配比调节废水的营养配比n n尽量逼近尽量逼近尽量逼近尽量逼近BOD5BOD5与与与与NN和和和和P P的比例的比例的比例的比例BOD5BOD5：NN：P P100100：5 5：1 1。n n补补补补NN尿素或含氮量高的污泥消化尿素或含氮量高的污泥消化尿素或含氮量高的污泥消化尿素或含氮量高的污泥消化(xiohu)(xiohu)池上清液池上清液池上清液池上清液n n补补补补P

43、P磷酸钠磷酸钠磷酸钠磷酸钠n nD.D.改革工艺改革工艺改革工艺改革工艺n n将活性污泥法改为生物膜法将活性污泥法改为生物膜法将活性污泥法改为生物膜法将活性污泥法改为生物膜法n n在曝气池中加填料改为生物接触氧化法在曝气池中加填料改为生物接触氧化法在曝气池中加填料改为生物接触氧化法在曝气池中加填料改为生物接触氧化法如何预防污泥如何预防污泥如何预防污泥如何预防污泥(w n)(w n)膨胀？膨胀？膨胀？膨胀？第54页/共83页第五十四页，共83页。生物膜中微生物及其作用生物膜中微生物及其作用生物膜中微生物及其作用生物膜中微生物及其作用(zuyng)(zuyng)n n生生生生物物物物填填填填料料料

44、料表表表表面面面面附附附附着着着着的的的的生生生生物物物物薄薄薄薄膜膜膜膜进进进进行行行行污污污污染染染染物物物物降降降降解解解解的生物处理法。的生物处理法。的生物处理法。的生物处理法。n n于于于于1919世世世世纪纪纪纪末末末末，在在在在研研研研究究究究土土土土壤壤壤壤净净净净化化化化污污污污水水水水的的的的过过过过滤滤滤滤田田田田的的的的基基基基础础础础上上上上，开开开开发发发发并并并并应应应应用用用用于于于于生生生生产产产产。由由由由于于于于效效效效果果果果不不不不如如如如后后后后来来来来出出出出现现现现的的的的活活活活性性性性污污污污泥泥泥泥法法法法，一一一一度度度度被被被被长长长长

45、期期期期搁搁搁搁置置置置，6060年年年年代代代代以以以以后后后后，由由由由于于于于新新新新型型型型合合合合成成成成材材材材料料料料的的的的大大大大量量量量(dling)(dling)生生生生产产产产和和和和环环环环境境境境保保保保护护护护对对对对于于于于水水水水要要要要求求求求的的的的进进进进一一一一步步步步提提提提高高高高，生生生生物物物物膜膜膜膜法又获得了新的发展。法又获得了新的发展。法又获得了新的发展。法又获得了新的发展。第55页/共83页第五十五页，共83页。生物膜的微生物组成生物膜的微生物组成生物膜的微生物组成生物膜的微生物组成(z(z chn chn)n n生物膜主要生物膜主要(

46、zhyo)是由菌胶是由菌胶团和丝状菌组成，此外还有原团和丝状菌组成，此外还有原生动物、藻类和后生动物，还生动物、藻类和后生动物，还能栖息一些增殖极慢的肉眼可能栖息一些增殖极慢的肉眼可见的无脊椎动物。见的无脊椎动物。第56页/共83页第五十六页，共83页。厌氧污泥厌氧污泥厌氧污泥厌氧污泥(w n)(w n)(w n)(w n)中的微生物及其作用中的微生物及其作用中的微生物及其作用中的微生物及其作用n n废水的厌氧处理主要用于高浓度有机废水的前处理废水的厌氧处理主要用于高浓度有机废水的前处理废水的厌氧处理主要用于高浓度有机废水的前处理废水的厌氧处理主要用于高浓度有机废水的前处理;n n厌氧法的优点

47、厌氧法的优点厌氧法的优点厌氧法的优点n n1 1产生的沼气产生的沼气产生的沼气产生的沼气(zhoq)(zhoq)可用于发电或作为能源可用于发电或作为能源可用于发电或作为能源可用于发电或作为能源n沼气中的主要成分是甲烷，含量5075%之间，是一种很好的燃料。以日排COD10t的工厂为例，若COD去除率为80%，甲烷产量为理论的80%时，则可日产甲烷2240m3,其热值相当于3.85t原煤，可发电5400度电。第57页/共83页第五十七页，共83页。2 2 2 2对营养物的需求量少对营养物的需求量少对营养物的需求量少对营养物的需求量少好好好好 氧氧氧氧 方方方方 法法法法 BODBODBODBOD

48、：N N N N：P=100P=100P=100P=100：5 5 5 5：1 1 1 1，而而而而 厌厌厌厌 氧氧氧氧 方方方方 法法法法 为为为为（350500350500350500350500）：5 5 5 5：1 1 1 1，相相相相比比比比而而而而言言言言对对对对N N N N、P P P P的的的的需需需需求求求求要要要要小小小小的的的的多多多多，因因因因此此此此厌厌厌厌氧氧氧氧处处处处理理理理时时时时可可可可以以以以不不不不添添添添加加加加或或或或少少少少添添添添加加加加营营营营养养养养盐。盐。盐。盐。3 3 3 3产生的污泥量少，运行费用低产生的污泥量少，运行费用低产生的污泥

49、量少，运行费用低产生的污泥量少，运行费用低繁殖慢；不需要曝气繁殖慢；不需要曝气繁殖慢；不需要曝气繁殖慢；不需要曝气 基基基基于于于于这这这这些些些些优优优优点点点点，厌厌厌厌氧氧氧氧处处处处理理理理在在在在食食食食品品品品、酿酿酿酿造造造造、制制制制糖糖糖糖(zh(zh(zh(zh tntntntn)等等等等工工工工业业业业中中中中得得得得到到到到了了了了广广广广泛泛泛泛的的的的应应应应用用用用。但但但但厌厌厌厌氧氧氧氧处处处处理理理理也也也也存在缺点存在缺点存在缺点存在缺点第58页/共83页第五十八页，共83页。（二）厌氧活性污泥净化（二）厌氧活性污泥净化（二）厌氧活性污泥净化（二）厌氧活性

50、污泥净化(jnghu)(jnghu)废水的废水的废水的废水的作用机理作用机理作用机理作用机理n n复复复复杂杂杂杂污污污污染染染染物物物物的的的的厌厌厌厌氧氧氧氧降降降降解解解解过过过过程程程程可可可可以以以以分分分分为为为为(fn(fn wi)wi)四四四四个个个个阶阶阶阶段段段段水水水水解解解解阶阶阶阶段段段段、发发发发酵酵酵酵阶阶阶阶段段段段（又称酸化阶段）、（又称酸化阶段）、（又称酸化阶段）、（又称酸化阶段）、产乙酸阶段、产甲烷阶段产乙酸阶段、产甲烷阶段产乙酸阶段、产甲烷阶段产乙酸阶段、产甲烷阶段1水解(shuji)阶段在细菌胞外酶的作用下大分子的有机物水解(shuji)为小分子的有机