好氧生物处理原理与工艺.docx

好氧生物处理（原理与工艺）
1基本概念
1。1好氧生物处理的基本生物过程
所谓“好氧”：是指这类生物必须在有分子态氧气（O2）的存在下，才能进行正常的生理生化反应，主要包括大部分微生物、动物以及我们人类；
所谓“厌氧”：是能在无分子态氧存在的条件下，能进行正常的生理生化反应的生物，如厌氧细菌、酵母菌等。
好氧生物处理过程的生化反应方程式：
分解反应（又称氧化反应、异化代谢、分解代谢）（占1/3）
异氧微生物

CHONS+O2 CO2+H2O+NH3+SO42-++能量
（有机物的组成元素）
异氧微生物
合成反应（也称合成代谢、同化作用）（占2/3）
C、H、O、N、+能量C5H7NO2

内源呼吸（也称细胞物质的自身氧化）（endogenousrespiration）
微生物

C5H7NO2+O2CO2+H2O+NH3++能量
在正常情况下，各类微生物细胞物质的成分是相对稳定的，一般可用下列实验式来表示：
细菌： C5H7NO2； 真菌： C16H17NO6； 藻类： C5H8NO2；原生动物： C7H14NO3
分解与合成的相互关系：
二者不可分，而是相互依赖的；
分解过程为合成提供能量和前物，而合成则给分解提供物质基础；

b．分解过程是一个产能过程，合成过程则是一个耗能过程。
2)对有机物的去除，二者都有重要贡献；
3）合成量的大小，对于后续污泥的处理有直接影响（污泥的处理费用一般占整个污水处理厂的4050%）。
不同形式的有机物被生物降解的历程也不同：
一方面：
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。
另一方面：有机物的化学结构不同，其降解过程也会不同：

1。2影响好氧生物处理的主要因素
1）溶解氧（DO）：约1~2mg/l
2）水温：是重要因素之一，
在一定范围内，随着温度的升高，生化反应的速率加快，增殖速率也加快；
细胞的组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏感，温度突升或降并超过一定限度时，会有不可逆的破坏；
最适宜温度1530C；40C或10C后，会有不利影响。
3)营养物质：
细胞组成中，C、H、O、N约占9097%
其余310%为无机元素，主要的是P。
生活污水一般不需再投加营养物质；
而某些工业废水则需要，一般对于好氧生物处理工艺，应按BODNP=10051投加N和P。
其它无机营养元素：K、Mg、Ca、S、Na等；
微量元素：Fe、Cu、Mn、Mo、Si、硼等；
4)pH值：
一般好氧微生物的最适宜pH在6.58.5之间；
pH4.5时，真菌将占优势，引起污泥膨胀；
另一方面，微生物的活动也会影响混合液的pH值。
5)有毒物质（抑制物质）
主要有： 重金属蛋白质的沉淀剂（变性；与-SH结合而失活）
氰化物H2S卤族元素及其化合物
酚、醇、醛使蛋白质变性或脱水染料等；
活性污泥系统中有毒物质的最高允许浓度：
有毒物质允许浓度有毒物质允许浓度铜化合物(以Cu计)0.51.0苯10锌化合物(以Zn计)513氯苯10镍化合物(以Ni计)2对苯二酚15铅化合物(以Pb计)1.0间苯二酚450锑化合物(以Sb计)0.2邻苯二酚100镉化合物(以Cd计)15间苯三酚100钒化合物(以V计)5邻苯三酚100银化合物(以Ag计)0.25苯胺100铬化合物(以Cr计)25二硝基甲苯12(以Cr3+计)2.7甲醛160(以Cr6+计)0.5乙醛1000硫化物(以S2-计)525二甲苯7(以H2S计)20甲苯7氢氰酸氰化钾18氯苯10硫氰化物36吡啶400砷化合物(以As3+计)0.72.0烷基苯磺酸盐15汞化合物(以Hg计)0.5甘油56）有机负荷率：
污水中的有机物本来是微生物的食物，但太多时，也会不利于微生物。
7）氧化还原电位：
好氧细菌：+300400mV，至少要求大于+100mV。
厌氧细菌：要求小于+100mV，对于严格厌氧细菌，则-100mV，甚至-300mV。
1。3废水可生化性和可生化程度的判别
生物降解性能是指在微生物的作用下，使某一物质改变原来的化学和物理性质，在结构上引起的变化程度。
可分为三类：
1)初级生物降解——指有机物原来的化学结构发生了部分变化，改变了分子的完整性；
2)环境可接受的生物降解——指有机物失去了对环境有害的特性；
3)完全降解——在好氧条件下，有机物被完全无机化；在厌氧条件下，有机物被完全转化为CH4、CO2等。
有机物生物降解性能的分类：
易生物降解——易于被微生物作为碳源和能源物质而被利用；如单糖等；
可生物降解——能够逐步被微生物所利用；如淀粉、脂肪、蛋白质、核酸等；
难生物降解