生物技术和环境省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第7章生物技术与环境Outline地球总水量13.9亿立方千米，三分之二被水覆盖。表示水污染几个指标：1.氧化塘法氧化塘内生物学过程藻类：位于氧化塘表层，常见有：小球藻属、衣藻属、眼虫藻属等。
细菌：大量存在于氧化塘下层，在好气状态下，无色杆菌、假单胞菌、芽孢杆菌等优势生长；在氧化塘底部厌氧层还有硫酸还原菌和甲烷细菌。
微型动物：存在各种原生动物、轮虫、以及甲壳类等。2.人工湿地处理系统法人工湿地处理系统优点：
净化效率优于氧化塘；运转费用低；对废水处理厂难以去除营养元素净化效果好。
应用实例：
芦苇湿地处理系统3.污水土地处理系统土地处理净化机理
净化机理包含：土壤过滤截留、物理和化学吸附、化学分解、生物氧化以及植物和微生物摄取等作用。
土地处理系统要求对污水进行必要预处理，去除污水中有害物质。
土地处理系统是按照整年连续运行污水处理设施；污灌则是按照农作物需要进行浇灌。
土地处理系统有完整工程系统并能够调控，其底层防渗系统，有效控制了污水对地下水可能造成污染。
土地处理系统地面上种植植物，以有利于污水处理牧草、林木、青饲料等经济作物为主，不中直接食用农作物；污灌土地常以粮食、蔬菜等农作物为主。4.活性污泥处理法基本流程
污水→格栅→泵间→沉砂池→初沉池→活性污泥曝气池→二沉池→消毒活性污泥法基本工艺流程1.污水中有足够可溶解性易降解有机物
2.混合液中含有足够溶解氧
3.活性污泥再曝气池中呈悬浮状态
4.活性污泥连续回流
5.及时排除剩下污泥
6.没有对微生物有毒害作用物质进入厌氧生物处理特点①厌氧生物处理过程中所包括到生化反应过程较为复杂。
②厌氧微生物尤其是其中产甲烷细菌对温度、pH等环境原因非常敏感。
③厌氧生物处理出水水质仍通常较差，普通需要利用好氧工艺进行深入处理；
④厌氧生物处理气味较大；
⑤对氨氮去除效果不好，还可能因为原废水中含有有机氮在厌氧条件下转化造成氨氮浓度上升。5.生物膜处理法生物膜法分为以下三类：
1）润壁型生物膜法废水和空气沿固定的或转动的接触介质表面的生物膜流过，如生物滤池和生物转盘等；
2）浸没型生物膜法接触滤料固定在曝气池内，完全浸没在水中，采用鼓风曝气，如生物接触氧化；
3）流动床型生物膜法使附着有生物膜的活性炭、砂等小粒径接触介质悬浮流动于曝气池中，如生物流化床。生物滤池于1889年在劳伦斯实验厂首先开始研究,1910年后期在美国开始了大规模的应用，20世纪70年代逐步被好氧法代替，随着新型滤料的不断诞生，生物滤池又得到了的改进，应用范围不断扩大。生物滤池结构
生物滤池由滤床、布水装置和排水系统三部分组成。池壁
滤料
布水系统
排水系统二.大气净化煤炭微生物脱硫微生物对无机废气处理微生物对有机废气处理吸收设备－填料塔三.固体废弃物生物处理1、生活垃圾中50~60%是有机物，会腐烂变质，释放臭气，污染环境；会孳生蚊蝇，危害健康。固体废弃物分类
固体废弃物处理基本标准：
无害化、减量化、资源化
固体废弃物微生物处理主要方法：
堆肥法
卫生填埋法
厌氧发酵法(厌氧堆肥化)堆肥化是利用自然界广泛存在微生物，有控制地促进固体废物中可降解有机物转化为稳定腐殖质生物化学过程。1.好氧堆肥化好氧堆肥化微生物好氧堆肥化过程温度改变规律当堆温升高到45℃以上即进入高温阶段，嗜热性微生物逐步代替了嗜温性微生物，复杂有机物如半纤维素、纤维素和蛋白质等也开始被强烈分解。在此阶段嗜温性微生物又占优势，对残余较难降解有机物深入分解，腐殖质不停增多且稳定化。好氧静态堆肥工艺间歇式好氧动态堆肥工艺连续式好氧动态堆肥工艺2.厌氧堆肥化优点：厌氧消化过程——三个阶段2、第二阶段(产酸阶段)：在产氢、产乙酸菌和同型乙酸菌作用下，把第一阶段产物转化成氢、二氧化碳和乙酸。3.第三阶段(产甲烷阶段)：经过两组不一样产甲烷菌作用，将氢和二氧化碳转化为甲烷或者乙酸脱羧产生甲烷。三阶段厌氧消化模式(二)卫生填埋法(SanitaryLandfill)好氧分解阶段
微生物利用垃圾空隙中空气进行好氧分解。
厌氧分解不产甲烷阶段
微生物利用硝酸根和硫酸根作为氧源，产生硫化物、氮气和二氧化碳，硫酸盐还原菌和反硝化细菌繁殖速度大于产甲烷细菌。
厌氧分解产甲烷阶段
当还原状态到达一定程度时开始产甲烷，坑内温度升至55℃时，进入稳定产气阶段。
稳定产气阶段
此阶段稳定地产生二氧化碳和甲烷。四.生物技术与环境污染监测1.指示生物(IndicatorOrganism)发光细菌在适当条件下能发射出肉眼可见蓝绿色光，当发光细菌与水样中有毒物质接触时，可影响或干扰细菌新陈代谢，使细菌发光强度下降或熄灭，在一定毒物浓度范围内，有毒物质浓度与发光强度呈负相关线性关系，因为可使用生物发光光度计测定水样相对发光强度来监测有毒物质浓度。
发光细菌作为毒性检测生物学方法，因