水处理工程二生物化学处理学习教案.pptx

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1、会计学1水处理水处理(chl)工程二生物化学处理工程二生物化学处理(chl)第一页，共84页。课课 程程 内内 容容1 1 废水废水(fishu)(fishu)生化处理理论基础生化处理理论基础2 2 活性污泥法活性污泥法3 3 生物膜法生物膜法4 4 厌氧生物处理厌氧生物处理5 5 废水废水(fishu)(fishu)生物脱氮除磷技术生物脱氮除磷技术6 6 污泥的处理与处置污泥的处理与处置第2页/共84页第二页，共84页。兴趣兴趣(xngq)是最好的老是最好的老师师n n1 1、影响水处理微生物生长、影响水处理微生物生长(shngzh(shngzh ng)ng)的主要因素的主要因素？n n2

2、2、酶反应的基本特点？米门公式是污水生物处理、酶反应的基本特点？米门公式是污水生物处理动力学建立的基础方程动力学建立的基础方程!n n3 3、概略了解微生物废水处理方法的分类！、概略了解微生物废水处理方法的分类！n n4 4、污水处理中主要起作用的微生物类型有哪些？、污水处理中主要起作用的微生物类型有哪些？n n5 5、废水的可生化性衡量污水的什么特性？、废水的可生化性衡量污水的什么特性？第3页/共84页第三页，共84页。1 1 废水生化处理理论废水生化处理理论(lln)(lln)基础基础1.1 1.1 简简 介介1.2 1.2 基本理论基本理论1.3 1.3 酶及酶反应酶及酶反应1.4 1.

3、4 废水生化处理方法废水生化处理方法(fngf)(fngf)1.5 1.5 生物处理中的重要微生物生物处理中的重要微生物1.6 1.6 废水的可生化性废水的可生化性第4页/共84页第四页，共84页。1.1 1.1 简简 介介1污水生物污水生物(shngw)处理的原理处理的原理1污水生物污水生物(shngw)处理的作用及处理的作用及重要性重要性1污水的来源及危害污水的来源及危害1我国城市污水处理的发展及现状我国城市污水处理的发展及现状废水生化处理理论(lln)基础第5页/共84页第五页，共84页。1.1 1.1 简简 介介废水生化处理(chl)理论基础污水污水(w shu)生物处理的原理生物处理

4、的原理污染物污染物水体的自净作用稀释稀释水解水解光解光解氧化氧化微生物的降解微生物的降解净化净化主要主要(zhyo)作用作用O2第6页/共84页第六页，共84页。1.1 1.1 简简 介介废水(fishu)生化处理理论基础污水生物处理污水生物处理(chl)的原理的原理稀释稀释水解水解光解光解氧化氧化微生物的降解主要(zhyo)作用污染物污染物污染物污染物O2未净化未净化水体污染水体污染主要作用微生物的降解微生物的降解污染物污染物第7页/共84页第七页，共84页。1.1 1.1 简简 介介废水生化(shn hu)处理理论基础污水生物处理污水生物处理(chl)的原理的原理稀释稀释水解水解光解光解氧

5、化氧化O2O2O2微生物的降解微生物的降解微生物的降解微生物的降解微生物的降解微生物的降解净化（工程化）净化（工程化）污染物污染物污染物污染物污染物污染物第8页/共84页第八页，共84页。1.1 1.1 简简 介介废水生化(shn hu)处理理论基础污水污水(w shu)生物处理的作用及重要性生物处理的作用及重要性（1）去除）去除(qch)有机物（以有机物（以COD或或BOD5表示），去除表示），去除(qch)其它无机营养元素如其它无机营养元素如N、P等；等；（2）絮凝沉淀和降解胶体状固体物；）絮凝沉淀和降解胶体状固体物；（3）稳定有机物。）稳定有机物。微生物在废水生物处理中的作用微生物在废水

6、生物处理中的作用第9页/共84页第九页，共84页。1.1 1.1 简简 介介废水生化(shn hu)处理理论基础污水生物污水生物(shngw)处理的重要性处理的重要性城城市市污污水水中中约约有有60%以以上上的的有有机机物物只只有有用用生生物物法法去去除除才才最最经济经济(jngj)；废水中氮的去除一般来说只有依靠生物法；废水中氮的去除一般来说只有依靠生物法；目目前前世世界界上上已已建建成成的的城城市市污污水水处处理理厂厂有有90%以以上上是是生生物物处处理法；理法；大多数工业废水处理厂也是以生物法为主体的。大多数工业废水处理厂也是以生物法为主体的。污水生物处理的作用及重要性污水生物处理的作用

7、及重要性第10页/共84页第十页，共84页。1.1 1.1 简简 介介废水生化(shn hu)处理理论基础污水污水(wshu)生物处理的重要性生物处理的重要性1）有机物在废水中的存在形式及其主要去除）有机物在废水中的存在形式及其主要去除(qch)方方法法颗粒状有机物颗粒状有机物(1 m)胶体状有机物胶体状有机物(1nm100nm)溶解性有机物溶解性有机物(1nm)机械沉淀法机械沉淀法不能采用机械沉淀法去除不能采用机械沉淀法去除分子状态存在于水中分子状态存在于水中生物法处理的主要对象生物法处理的主要对象污水生物处理的作用及重要性污水生物处理的作用及重要性第11页/共84页第十一页，共84页。1.

8、1 1.1 简简 介介废水生化处理理论(lln)基础污水污水(wshu)生物处理的重要性生物处理的重要性2）生物处理在废水处理程度的分级）生物处理在废水处理程度的分级(fnj)阶段阶段一级处理一级处理预处理或前处理预处理或前处理二级处理二级处理生物处理生物处理三级处理三级处理深度处理深度处理大量去除胶体状和溶解状有机大量去除胶体状和溶解状有机物，保证出水达标排放物，保证出水达标排放各种形式的生物处理工艺各种形式的生物处理工艺污水生物处理的作用及重要性污水生物处理的作用及重要性第12页/共84页第十二页，共84页。1.1 1.1 简简 介介污水的来源污水的来源(liyun)及危害及危害石石化化废

9、废水水：12m3废废水水/吨吨原原油油(yunyu)，COD=100010多万多万mg/l啤酒废水：啤酒废水：820m3废水废水/m3酒，酒，COD=20003500mg/l酒精废水：酒精废水：1215m3废水废水/m3酒，酒，COD=36万万mg/l味精废水：味精废水：2535m3废水废水/吨味精，吨味精，COD=610万万mg/l造纸黑液：造纸黑液：120600m3废水废水/吨纸浆，吨纸浆，COD=1015万万mg/l生活污水生活污水工业废水工业废水COD=400500mg/l,BOD5=200300mg/l主要有石油化工、轻工、食品等行业主要有石油化工、轻工、食品等行业来源来源(liyu

10、n)废水生化处理理论基础第13页/共84页第十三页，共84页。1.1 1.1 简简 介介污水的来源污水的来源(liyun)及危害及危害有毒有毒直接危害水生生物及人类直接危害水生生物及人类慢性中毒慢性中毒直接危害水生生物及人类直接危害水生生物及人类三三致致致致癌癌、致致畸畸、致致突突变变(tbin)等等，严严重重危危害害人人类类的的健康健康危害危害(wihi)有机物污染的危害消耗水中的溶解氧消耗水中的溶解氧DO 水生生物受害水生生物受害 水质变差水质变差无毒的有机物无毒的有机物有毒的有机物有毒的有机物废水生化处理理论基础第14页/共84页第十四页，共84页。1.1 1.1 简简 介介污水污水(w

11、 shu)的来源及危害的来源及危害危害危害(wihi)有机物污染(wrn)的危害有机污染的三个层次有机污染的三个层次影响观感、灌溉、农渔业生产影响观感、灌溉、农渔业生产污染水源地，造成生活用水危机污染水源地，造成生活用水危机地下水水质也会受到影响地下水水质也会受到影响污染的现状污染的现状x地表水：地表水：全国全国532532条河流中条河流中80%80%以上已受严重污染以上已受严重污染 “三河三河”：即海河、即海河、淮河、辽河；淮河、辽河；“三湖三湖”：即太湖、巢湖、滇池：即太湖、巢湖、滇池x近海海域：近海海域：赤潮逐年增多赤潮逐年增多x地下水：地下水：如齐鲁石化如齐鲁石化废水生化处理理论基础第

12、15页/共84页第十五页，共84页。1.1 1.1 简简 介介我国城市污水处理我国城市污水处理(chl)的发展及现状的发展及现状生活生活(shnghu)污水：家庭生活污水：家庭生活(shnghu)污水污水医院污水（经过消毒处理后）医院污水（经过消毒处理后）公共设施污水（如电影院、办公楼、餐厅等）公共设施污水（如电影院、办公楼、餐厅等）工业废水工业废水经过一定预处理之后经过一定预处理之后初雨径流初雨径流当排水系统为合流制时当排水系统为合流制时其它其它废水生化处理理论(lln)基础城市污水的定义城市污水的定义城市污水一般是指通过城市下水道收集到的所有污水城市污水的组成城市污水的组成第16页/共84

13、页第十六页，共84页。1.1 1.1 简简 介介我国城市污水处理的发展我国城市污水处理的发展(fzhn)及现状及现状始于二十世纪始于二十世纪7070年代年代(nindi)(nindi)利用郊区的坑塘洼地、废河道、沼泽地等稍加整修或围堤筑坝，建成稳定塘，对城市污水进行净化(jnghu)处理在全国已建成各种类型的稳定塘有38座，日处理城市污水约173万m3。其中生活污水量占一半，其余包括石油、化工、造纸、印染等多种工业废水。第17页/共84页第十七页，共84页。1.1 1.1 简简 介介我国城市污水处理的发展我国城市污水处理的发展(fzhn)及现状及现状8080年代年代(nindi)(nindi)

14、，日益重视，有了较快发，日益重视，有了较快发展展国家适时调整政策，推动了一大批城市污水处理设施的兴建。我国第一座大型城市污水处理厂 天津市纪庄子污水处理厂于1982年破土动工，1984年4月28日竣工投产(tuchn)运行，处理规模为26万m3/d。在此成功经验的带动下，北京、上海、广东、广西、陕西、山西、河北、江苏、浙江、湖北、湖南等省市根据各自的具体情况分别建设了不同规模的污水处理厂几十座。始于二十世纪始于二十世纪7070年代年代第18页/共84页第十八页，共84页。1.1 1.1 简简 介介我国城市污水处理我国城市污水处理(chl)的发展及现状的发展及现状“八五八五”期间，发展高潮期间，

15、发展高潮(gocho)时期时期l排水系统配套：到1995年，我国城市排水系统排水管道长度(chngd)约为110062km，按服务面积计算，城市排水管网普及率为64.8%。l处理厂建设：城市污水处理厂169座(其中二级生化处理厂116座)，日处理污水479万m3，处理率8.69%。与1990年相比，城市污水处理厂增加89座(其中有北京高碑店、天津东郊、石家庄桥西、广州大坦沙、无锡芦村、济南等大中型城市污水处理厂)，平均每年建污水处理厂17座。始于二十世纪始于二十世纪7070年代年代8080年代，日益重视，有了较快发展年代，日益重视，有了较快发展第19页/共84页第十九页，共84页。1.1 1.

16、1 简简 介介我国城市污水处理我国城市污水处理(chl)的发展及现状的发展及现状u国家给予相应资金和技术上的支持。19961999年竣工投入运行的城市污水处理项目有22个，投资59.58亿元，日处理规模371.7万m3；在建项目109个，计划投资161.83亿元，日处理规模832.0万m3。u据统计，到2000年底，全国已建设城市污水处理厂427座，其中二级处理厂282座，二级处理率约为15%。2000年用于城市污水处理工程建设的总投资约为150亿元。但目前(mqin)绝大多数小城镇尚未建污水处理设施。始于二十世纪始于二十世纪7070年代年代(nindi)(nindi)8080年代，日益重视，

17、有了较快发展年代，日益重视，有了较快发展“八五八五”期间，发展高潮时期期间，发展高潮时期“九五九五”期间，期间，“三河三河”、“三湖三湖”、“环渤海环渤海”水污染水污染治理治理第20页/共84页第二十页，共84页。1.1 1.1 简简 介介我国城市污水处理我国城市污水处理(chl)的发展及现状的发展及现状发展(fzhn)规划根据我国国民经济发展计划和水污染防治规划中城市(chngsh)污水处理规划要求：到2010年，我国城市(chngsh)化率将达40，城镇人口总量将从现在的3.8亿增加到6.7亿，城镇需水量将从目前的858亿m3增加到1290亿m3。污水处理率建制镇不低于50，设市城市(ch

18、ngsh)不低于60，重点城市(chngsh)不低于70。“十五十五”期间，期间，“三河三湖三河三湖”流域规划新建城市污水处理工程流域规划新建城市污水处理工程流域流域项目数项目数投资（亿元）投资（亿元）总处理规模总处理规模(万万m3/d)海河流域海河流域132214855淮河淮河165144615辽河辽河5798464太湖太湖8493376巢湖巢湖117.850城市污水处理系统的城市污水处理系统的规划在我国正受到越规划在我国正受到越来越多的重视。规划来越多的重视。规划目标主要包括：目标主要包括：水源保护目标水源保护目标水环境质量控制目标水环境质量控制目标污水再生利用目标污水再生利用目标第21页

19、/共84页第二十一页，共84页。1.2 1.2 污水生物处理的污水生物处理的基本基本(jbn)(jbn)理论理论Z微生物的新陈代谢微生物的新陈代谢Z微生物生长的营养微生物生长的营养(yngyng)及及影响因素影响因素第22页/共84页第二十二页，共84页。第23页/共84页第二十三页，共84页。1.2 1.2 污水生物处理污水生物处理(chl)(chl)的基本理论的基本理论微生物的新陈代谢微生物的新陈代谢(xn chn dixi)有机物有机物合成合成(hchng)代代谢谢氧气氧气CO2、H2O能量等能量等分解代谢分解代谢CHONS+O2 CO2+H2O+NH3+SO42-+能量能量C、H、O、

20、N、S+能量能量C5H7NO2酶催化反应酶催化反应在正常情况下，各类微生物细胞物质的成分相对稳定：在正常情况下，各类微生物细胞物质的成分相对稳定：细菌：细菌：C C5 5H H7 7NONO2 2；真菌：真菌：C C1616H H1717NONO6 6藻类：藻类：C C5 5H H8 8NONO2 2；原生动物：原生动物：C C7 7H H1414NONO3 3ATPADP第24页/共84页第二十四页，共84页。第25页/共84页第二十五页，共84页。1.2 1.2 污水生物处理污水生物处理(chl)(chl)的基本理论的基本理论有机物有机物合成合成(hchng)代代谢谢CO2、H2O能量能量

21、(nngling)等等分解代谢分解代谢分解与合成的相互关系分解与合成的相互关系二者不可分，相互依赖二者不可分，相互依赖对有机物的去除，二者都有重要贡对有机物的去除，二者都有重要贡献献合成量的大小，对后续处理有影响合成量的大小，对后续处理有影响污泥的处理费用一般可以占整污泥的处理费用一般可以占整个城市污水处理厂的个城市污水处理厂的40 50%微生物的新陈代谢微生物的新陈代谢氧气氧气第26页/共84页第二十六页，共84页。1.2 1.2 污水生物污水生物(shngw)(shngw)处理的基本理论处理的基本理论微生物的新陈代谢微生物的新陈代谢(xn chn dixi)不同形式(xngsh)的有机物被

22、生物降解的历程不同结构简单、小分子、可溶性物质，直接进入细胞壁；结构复杂、大分子、胶体状或颗粒状的物质，则首先被微生物吸附，随后在胞外酶的作用下被水解液化成小分子有机物，再进入细胞内。有机物的化学结构不同，其降解过程也会不同第27页/共84页第二十七页，共84页。微生物生长微生物生长(shngzhng)的营养及影的营养及影响因素响因素根据微生物对营养要求(yoqi)的不同分类根据所需碳的化学根据所需碳的化学(huxu)形式形式自养型自养型异养型异养型 1.2 1.2 污水生物处理的污水生物处理的基本理论基本理论用用COCO2 2或或HCOHCO3 3作为唯一碳源，利作为唯一碳源，利用这些碳源构

23、造它们的全部含碳用这些碳源构造它们的全部含碳生物分子的微生物（通常称自养生物分子的微生物（通常称自养菌）菌）需要摄取存在于相对复杂的还原态有需要摄取存在于相对复杂的还原态有机化合物中的碳（如葡萄糖中的碳）机化合物中的碳（如葡萄糖中的碳）的微生物（通常称为异养菌）的微生物（通常称为异养菌）第28页/共84页第二十八页，共84页。1.2 1.2 污水生物处理污水生物处理(chl)(chl)的基本理论的基本理论微生物生长微生物生长(shngzhng)的营养及影响因的营养及影响因素素根据微生物对营养要求的不同(b tn)分类根据所需碳的化学形式根据所需碳的化学形式根据所需的能源根据所需的能源光营养型光

24、营养型化能营养型化能营养型自养型自养型利用光作为能源的微生物利用光作为能源的微生物利用氧化还原反应提供能源的微生物利用氧化还原反应提供能源的微生物异养型异养型第29页/共84页第二十九页，共84页。1.2 1.2 污水生物处理的污水生物处理的基本基本(jbn)(jbn)理论理论微生物生长微生物生长(shngzhng)的营养及的营养及影响因素影响因素影响微生物生长的因素(yn s)最重要的是营养条件、温度、pH值、溶解氧以及有毒物质微生物的营养微生物的营养从微生物的细胞组成元素来看，碳和氮是构成菌体成分的重要元素，对从微生物的细胞组成元素来看，碳和氮是构成菌体成分的重要元素，对无机营养元素，磷源

25、是主要的，且相互间需满足一定比例。无机营养元素，磷源是主要的，且相互间需满足一定比例。废水处理中微生物对废水处理中微生物对碳、氮、磷碳、氮、磷三大营养要素的要求三大营养要素的要求l好氧生物处理：好氧生物处理：BOD:N:P=100:5:1，碳源以，碳源以BOD5值表示，值表示，N以以NH3-N计，计，P以以PO4-3中的中的P计；计；l对厌氧消化处理：对厌氧消化处理：C/N比值在（比值在（1020）:1的范围内时，消化效率最佳的范围内时，消化效率最佳第30页/共84页第三十页，共84页。1.2 1.2 污水污水(w shu)(w shu)生生物处理的基本理论物处理的基本理论微生物生长的营养微生

26、物生长的营养(yngyng)及影及影响因素响因素反应反应(fnyng)温度温度根据各类微生物所适应的温度范围（根据各类微生物所适应的温度范围（0-80）高温性（嗜热菌）、中温性、常温性和低温性（嗜冷菌）高温性（嗜热菌）、中温性、常温性和低温性（嗜冷菌）影响微生物生长的因素最重要的是营养条件、温度、pH值、溶解氧以及有毒物质第31页/共84页第三十一页，共84页。1.2 1.2 污水污水(w shu)(w shu)生生物处理的基本理论物处理的基本理论微生物生长的营养微生物生长的营养(yngyng)及影响及影响因素因素反应反应(fnyng)温度温度v微微生生物物的的全全部部生生长长过过程程都都取取

27、决决于于化化学学反反应应，而而这这些些反反应应速速率率都都受受温温度度的的影影响响。在在最最低低生生长长温温度度和和最最适适温温度度范范围围内内，若若反反应应温温度度升升高高，则则反反应应速速率率增增快快，微微生生物物增增长速率也随之增加，处理效果相应提高。长速率也随之增加，处理效果相应提高。v温温度度超超高高时时，使使微微生生物物的的蛋蛋白白质质变变性性及及酶酶系系统统遭遭到到破破坏坏而而失失去去活活性性，导导致致发发生生凝凝固而使微生物死亡。固而使微生物死亡。v在在废废水水的的好好氧氧处处理理中中以以中中温温性性为为主主（20203535），厌厌氧氧处处理理中中以以中中温温性性（25254

28、040）和高温性（）和高温性（50506060）为主。）为主。影响微生物生长的因素最重要的是营养条件、温度、pH值、溶解氧以及有毒物质第32页/共84页第三十二页，共84页。1.2 1.2 污水生物处理污水生物处理(chl)(chl)的基本理论的基本理论微生物生长的营养及影响微生物生长的营养及影响(yngxing)因素因素pH值值l废水生物处理中通常为微生物的混合群体所以可以在较废水生物处理中通常为微生物的混合群体所以可以在较宽的宽的PHPH值范围内进行，但要取得较好的处理效果，则需控制值范围内进行，但要取得较好的处理效果，则需控制(kngzh)(kngzh)在较窄的在较窄的PHPH范围内。范

29、围内。l一般好氧生化处理一般好氧生化处理PHPH值可在值可在6.56.58.58.5之间变化，厌氧生物之间变化，厌氧生物处理要求较严格，处理要求较严格，PHPH值在值在 6.7 6.77.47.4之间之间l一级处理后排出废水的一级处理后排出废水的PHPH值变化较大时，应设调节池。值变化较大时，应设调节池。影响微生物生长的因素最重要的是营养条件、温度、pH值、溶解氧以及有毒物质第33页/共84页第三十三页，共84页。1.2 1.2 污水生物污水生物(shngw)(shngw)处理的基本理论处理的基本理论微生物生长微生物生长(shngzhng)的营养及影响因的营养及影响因素素溶解氧溶解氧影响微生物

30、生长的因素最重要的是营养(yngyng)条件、温度、pH值、溶解氧以及有毒物质根根据据微微生生物物对对氧氧的的要要求求，可可分分为为好好氧氧微微生生物物、厌厌氧氧微微生生物物及兼性微生物。及兼性微生物。u好氧微生物：溶解氧浓度在好氧微生物：溶解氧浓度在2 24mg/l4mg/l左右为宜。左右为宜。u厌厌氧氧微微生生物物：隔隔绝绝空空气气,脱脱氢氢酶酶活活化化的的氢氢与与氧氧结结合合形形成成H H2 2O O2 2，厌厌氧氧微生物缺乏分解微生物缺乏分解H H2 2O O2 2酶。酶。第34页/共84页第三十四页，共84页。1.2 1.2 污水生物处理的污水生物处理的基本基本(jbn)(jbn)理

31、论理论微生物生长微生物生长(shngzhng)的营养及影响因的营养及影响因素素影响微生物生长的因素最重要的是营养(yngyng)条件、温度、pH值、溶解氧以及有毒物质有毒物质有毒物质工工业业废废水水中中含含有有对对微微生生物物具具有有抑抑制制和和杀杀害害作作用用的的化化学学物物质质，即即有有毒物质。毒物质。重金属类重金属类 有机物类有机物类 无机物类无机物类第35页/共84页第三十五页，共84页。有毒物质有毒物质允许浓度允许浓度有毒物质有毒物质允许浓度允许浓度铜化合物铜化合物(以以Cu计计)0.5 1.0苯苯10锌化合物锌化合物(以以Zn计计)5 13氯苯氯苯10镍化合物镍化合物(以以Ni计计

32、)2对苯二酚对苯二酚15铅化合物铅化合物(以以Pb计计)1.0间苯二酚间苯二酚450锑化合物锑化合物(以以Sb计计)0.2邻苯二酚邻苯二酚100镉化合物镉化合物(以以Cd计计)1 5间苯三酚间苯三酚100钒化合物钒化合物(以以V计计)5邻苯三酚邻苯三酚100银化合物银化合物(以以Ag计计)0.25苯胺苯胺100铬化合物铬化合物(以以Cr计计)2 5二硝基甲苯二硝基甲苯12(以以Cr3+计计)2.7甲醛甲醛160(以以Cr6+计计)0.5乙醛乙醛1000硫化物硫化物(以以S2-计计)5 25二甲苯二甲苯7(以以H2S计计)20甲苯甲苯7氢氰酸氰化钾氢氰酸氰化钾1 8氯苯氯苯10硫氰化物硫氰化物3

33、6吡啶吡啶400砷化合物砷化合物(以以As3+计计)0.7 2.0烷基苯磺酸盐烷基苯磺酸盐15汞化合物汞化合物(以以Hg计计)0.5甘油甘油5有毒物质有毒物质(wzh)第36页/共84页第三十六页，共84页。1.3 1.3 酶及酶反应酶及酶反应(fnyng)(fnyng)酶及其特点酶及其特点(tdin)酶促反应速度酶促反应速度第37页/共84页第三十七页，共84页。1.3 1.3 酶及酶反应酶及酶反应(fnyng)(fnyng)酶及其特点酶及其特点(tdin)酶是由活细胞产生的能在生物体内和体外起催化作用的生物催化酶是由活细胞产生的能在生物体内和体外起催化作用的生物催化剂。酶有单成分酶和双成分

34、酶之分剂。酶有单成分酶和双成分酶之分酶酶具具有有一一般般无无机机催催化化剂剂所所共共有有的的特特点点，更更有有其其独独具具的的特特殊殊性性能能，主要有以下表现：主要有以下表现：催化效率高；比一般化学催化剂速度高催化效率高；比一般化学催化剂速度高106103倍倍 专属性；对其作用底物的严格的选择性专属性；对其作用底物的严格的选择性 对环境条件极为敏感。就是一种蛋白质组成。对环境条件极为敏感。就是一种蛋白质组成。另另外外，酶酶能能在在常常温温、常常压压和和中中性性环环境境下下进进行行催催化化反反应应，而而一一般般非非酶酶催催化化剂剂往往往往需需要要在在高高温温、高高压压的的环环境境下下才才能能使使

35、催催化化反反应应正常进行。正常进行。第38页/共84页第三十八页，共84页。1.3 1.3 酶及酶反应酶及酶反应(fnyng)(fnyng)酶促反应速度酶促反应速度(fnyngsd)酶催化反应酶催化反应也称为酶促反应、酶反应。也称为酶促反应、酶反应。反应速度受酶浓度、基质浓度、反应速度受酶浓度、基质浓度、pH值、值、温度、反应产物、活化剂和抑制剂等温度、反应产物、活化剂和抑制剂等因素的影响因素的影响中间产物学说中间产物学说(xu shu)：酶促反应分两步进行，首先酶与底物形成中间络：酶促反应分两步进行，首先酶与底物形成中间络合物，这个反应可逆，然后络合物再分解为产物和游离态酶。合物，这个反应可

36、逆，然后络合物再分解为产物和游离态酶。米凯利斯（michaelis）和门坦(menten)利用纯酶做大量实验研究，提出米-门方程第39页/共84页第三十九页，共84页。米门公式(gngsh)（1913）MichaelisMentenV 酶反应速度；Vmax 最大酶反应速度；S 基质浓度(nngd)；Km 米氏常数。基质浓度（S）酶反应速度（V）一级反应区（n=1）混合级反应区（0n1）零级反应区（n=0）Km1.3 1.3 酶及酶反应酶及酶反应(fnyng)(fnyng)酶促反应速度酶促反应速度第40页/共84页第四十页，共84页。1.3 1.3 酶及酶反应酶及酶反应(fnyng)(fnyng

37、)酶促反应速度酶促反应速度(fnyngsd)基质浓度（S）酶反应速度（V）一级反应区（n=1）混合级反应区（0n1）零级反应区（n=0）Km米门公式(gngsh)（1913）MichaelisMenten当当V=1/2Vmax时，时，Km=S，Km是是V=1/2Vmax时的底物浓度，所以时的底物浓度，所以又称半速度常数又称半速度常数底物浓度底物浓度S很大时，很大时，Km+SS，V=Vmax，零级反应，零级反应底物浓度底物浓度S较小时，较小时，Km+SKm，酶反应速度，酶反应速度和底物浓度成正比，一级反应和底物浓度成正比，一级反应第41页/共84页第四十一页，共84页。1.4 1.4 废水生化处

38、理废水生化处理(chl)(chl)方法方法生物处理法生物处理法厌氧处理厌氧处理好氧处理好氧处理人工条件下人工条件下自然条件下自然条件下土壤净化土壤净化水体自净水体自净固着生物法固着生物法悬浮生物法悬浮生物法厌氧塘厌氧塘高温堆肥高温堆肥人工条件下人工条件下自然条件下自然条件下固着生物法固着生物法悬浮生物法悬浮生物法第42页/共84页第四十二页，共84页。1.5 1.5 生物生物(shngw)(shngw)处处理中的重要微生物理中的重要微生物(shngw)(shngw)!细菌细菌!真菌真菌!原生动物原生动物(yunshng-dngw)和后生动物和后生动物第43页/共84页第四十三页，共84页。细菌

39、细菌单细胞原生生物，以可溶性有机物为食。单细胞原生生物，以可溶性有机物为食。包括真细菌包括真细菌(eubacteria)和古细菌和古细菌(archaebacteria)是废水生物处理工程是废水生物处理工程(gngchng)中最主要的微生物；中最主要的微生物；根据需氧情况不同：根据需氧情况不同：好氧细菌、兼性细菌和厌氧细菌；好氧细菌、兼性细菌和厌氧细菌；根据能源碳源利用情况的不同：根据能源碳源利用情况的不同：光合细菌光合细菌光能自养菌、光能异养菌；光能自养菌、光能异养菌；非光合细菌非光合细菌化能自养菌、化能异养菌化能自养菌、化能异养菌根据生长温度的不同：根据生长温度的不同：低温菌、常温菌、中温菌

40、和高温菌低温菌、常温菌、中温菌和高温菌 1.5 1.5 生物处理生物处理(chl)(chl)中的重要微生物中的重要微生物细菌细菌(xjn)第44页/共84页第四十四页，共84页。1.5 1.5 生物生物(shngw)(shngw)处处理中的重要微生物理中的重要微生物(shngw)(shngw)真菌真菌(zhnjn)一种多细胞、非光合的异养型原生生物，也有单细胞的。前一种多细胞、非光合的异养型原生生物，也有单细胞的。前者霉菌，后者为酵母菌者霉菌，后者为酵母菌真菌的三个主要特点真菌的三个主要特点(tdin)：1)能在低温和低能在低温和低pH值的条件生长值的条件生长2)在生长过程中对氮的要求较低（是

41、一般细菌的在生长过程中对氮的要求较低（是一般细菌的1/2）3)能降解纤维素能降解纤维素真菌在废水处理中的应用：真菌在废水处理中的应用：1)处理某些特殊工业废水处理某些特殊工业废水2)固体废弃物的堆肥处理固体废弃物的堆肥处理第45页/共84页第四十五页，共84页。1.5 1.5 生物处理生物处理(chl)(chl)中的重要微生物中的重要微生物原生动物原生动物(yunshng-dngw)和后生动物和后生动物l原原生生动动物物主主要要(zhyo)以以细细菌菌为为食食；肉肉足足类类、鞭鞭毛毛类类、孢孢子子虫虫类类、纤纤毛类、吸管类；毛类、吸管类；l其种属和数量随处理出水的水质而变化，可作为指示生物其种

42、属和数量随处理出水的水质而变化，可作为指示生物l后生动物以原生动物为食；轮虫、甲壳类、线虫。后生动物以原生动物为食；轮虫、甲壳类、线虫。l也可作为指示生物也可作为指示生物l活活性性污污泥泥中中，轮轮虫虫的的数数量量是是处处理理效效果果良良好好与与否否的的标标志志。氧氧化化塘塘中中，甲甲壳类动物存在，表明处理效果好壳类动物存在，表明处理效果好第46页/共84页第四十六页，共84页。1.6 1.6 废水废水(fishu)(fishu)的可生的可生化性化性l废水中所含的污染物通过微生物的生命活动来改变污染物的化学废水中所含的污染物通过微生物的生命活动来改变污染物的化学(huxu)结构，从而改变污染物

43、的化学结构，从而改变污染物的化学(huxu)和物理性能所能达到的和物理性能所能达到的程度程度了了解解污污染染物物质质的的分分子子结结构构能能否否在在生生物物作作用用下下分分解解到到环环境境所所能能允允许许的的结结构形态构形态!是否有足够快的分解速度是否有足够快的分解速度不不研研究究分分解解生生成成什什么么产产物物，即即使使是是有有机机物物被被生生物物污污泥泥吸吸附附(xf)(xf)而而去去除除!也可以也可以!表表12-412-4各类有机物的可将降解性及其特例各类有机物的可将降解性及其特例研究目的研究目的第47页/共84页第四十七页，共84页。1.6 1.6 废水废水(fishu)(fishu)

44、的可生的可生化性化性注意注意(zh y)点点（1）一一些些有有机机物物在在低低浓浓度度时时毒毒性性较较小小，可可以以被被微微生生物物所所降降解解，高高浓浓度时有强烈的毒性。酚、氰、苯如此度时有强烈的毒性。酚、氰、苯如此(rc)（2）多多种种污污染染物物混混合合后后出出现现复复合合、聚聚合合等等现现象象，增增大大抗抗降降解解性性，不不能用单一成分判定其生化处理难易程度；能用单一成分判定其生化处理难易程度；（3）微微生生物物的的种种属属是是极极为为重重要要的的影影响响因因素素。采采用用特特效效菌菌种种和和变变异异菌菌种处理有毒废水。种处理有毒废水。（4）pH值值、水温、溶解氧、重金属离子等环境因素

45、影响。、水温、溶解氧、重金属离子等环境因素影响。第48页/共84页第四十八页，共84页。分类分类方法方法方法要点方法要点方法评价方法评价根根据据氧氧化化所耗氧量所耗氧量水质指标法水质指标法采采用用BOD5/COD作作为为有有机机物物评评价价指指标标。方方法法改改进进：日日本本通通产产省省测测试试法法，以以ThOD代代替替COD，采采用用BOD自自动动测测定定仪仪测测定定有有机机物物28天天的的生生化化需需氧氧量量，并并以以BOD28/ThOD来来评评价价有有机机物物的的生生物降解性能；物降解性能；比比较较简简单单，但但精精度度不不高高，可可粗粗略略反反映映有有机机物物的的降降解性能；解性能；瓦

46、呼仪法瓦呼仪法根根据据有有机机物物的的生生化化呼呼吸吸线线与与内内源源呼呼吸吸线线的的比比较较来来判判断断有有机机物物的的生生物物降降解解性性能能。测测试试时时，接接种种物物可可采采用用活活性性污污泥泥，接接种种量量为为1 3gSS/l；较较好好地地反反应应微微生生物物氧氧化化分分解解特特性性，但但试试验验水水量量少，对结果有影响；少，对结果有影响；根根据据有有机机物物的的去去除除效果效果静静置置烧烧瓶瓶筛筛选选试验试验以以10ml沉沉淀淀后后的的生生活活污污水水上上清清液液作作为为接接种种物物，90ml含含有有5mg酵酵母母膏膏和和5mg受受试试物物的的BOD标标准准稀稀释释水水作作为为反反

47、应应液液，两两者者混混合合，室室温温下下培培养养，1周周后后测测受受试试物物浓浓度度，并并以以该该培培养养液液作作为为下下周周培培养养的的接接种种物物，如如此此连连续续4周周，同同时时进进行行已已知知降降解解化化合合物物的的对照试验；对照试验；操操作作简简单单，但但在在静静态态条条件下混合及充氧不好；件下混合及充氧不好；振振荡荡培培养养试试验验法法在在烧烧瓶瓶中中加加入入接接种种物物、营营养养液液及及受受试试物物等等，在在一一定定温温度度下下振振荡荡培培养养，在在不不同同的的反反应应时时间间内内测测定定反反应应液液中中受受试试物物含含量量，以以评价受试物的生物降解性；评价受试物的生物降解性；生

48、生物物作作用用条条件件好好，但但吸吸附对测定有影响；附对测定有影响；半半连连续续活活性性污污泥法泥法测测试试时时，采采用用试试验验组组及及对对照照组组二二套套反反应应器器间间歇歇运运行行，测测定定反反应应器器内内COD、TOD或或DOC的的变变化化，通通过过二二套套反反应应器器结结果果的的比比较来评价；较来评价；试试验验结结果果可可靠靠，但但仍仍不不能能模模拟拟处处理理厂厂实实际际运运行行条件；条件；活活性性污污泥泥模模型型试验试验模模拟拟连连续续流流活活性性污污泥泥法法生生物物处处理理工工艺艺，采采用用试试验验组组与与对对照照组组，通过两套系统对比和分析来评价；通过两套系统对比和分析来评价；

49、结结果果最最为为可可靠靠，但但方方法法较复杂；较复杂；根根 据据CO2量量斯特姆测试法斯特姆测试法采采用用活活性性污污泥泥上上清清液液作作为为接接种种液液，反反应应时时间间28天天，温温度度25 C，有机物降解以，有机物降解以CO2产量占理论产量占理论CO2产量的百分率来判断；产量的百分率来判断；系系统统复复杂杂，可可反反映映有有机机物的无机化程度；物的无机化程度；根根据据微微生生物物生生理理生生化指标化指标主要有：主要有：ATP测试法、脱氢酶测试法、细菌标准平板计数测试法等测试法、脱氢酶测试法、细菌标准平板计数测试法等试试验验结结果果可可靠靠，但但测测试试程序较为复杂。程序较为复杂。确定有机

50、物生物降解(shn w jin ji)性能的方法第49页/共84页第四十九页，共84页。1.6 1.6 废水废水(fishu)(fishu)的可生的可生化性化性测定方法：耗氧速率测定方法：耗氧速率(sl)法法（1 1）有氧条件下，微生物代谢底物时需要）有氧条件下，微生物代谢底物时需要(xyo)(xyo)消耗氧消耗氧（2 2）耗氧曲线）耗氧曲线 ：耗氧速度或累积耗氧量随时间变化的曲线：耗氧速度或累积耗氧量随时间变化的曲线（3 3）底物耗氧曲线）底物耗氧曲线 ：投加底物测得的好氧曲线：投加底物测得的好氧曲线（4 4）内源呼吸曲线）内源呼吸曲线 ：处于内源呼吸期的污泥耗氧曲线：处于内源呼吸期的污泥耗