微生物在水污染控制中的应用.pptx

第12章微生物在水污染控制中的应用12.1.1概述利用微生物氧化分解废水中的有机物的方法叫生物处理法。废水的生物处理可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。好氧处理和厌氧处理通常低浓度（COD＜1500mg/L）的有机污染物废水适合用好氧处理对于高浓度有机污废水（COD≥1500mg/L）用厌氧处理更为适宜。提问：为什么过高COD的废水不宜用好氧法？有机物浓度过高，好氧生物代谢迅速，水中溶解氧难以即时供应，好氧生物生长受限，很难保证处理质量，而厌氧生物则没有这种限制。①废水中的溶解性有机物质透过细菌的细胞壁和细胞膜而为细菌所吸收；②固体的和胶体的有机物先附着在细菌体外，由细菌所分泌的胞外酶分解为溶解性物质，再进入细胞；③细菌通过自身的生命活动——氧化、还原、合成等过程。把吸收的部分有机物氧化成简单的无机物，并获得能量；④而把另一部分有机物转化成微生物体所需要的营养物质，合成新的细胞物质，生长繁殖生物处理工艺根据微生物的生长状态的不同可分为附着生长型和悬浮生长型两类。好氧处理中附着生长型以生物膜法为代表。悬浮生长型以活性污泥法为代表。原理：活性污泥法——模拟水体自净微生物在设备中呈悬浮状态，与污废水接触使之净化的方法；生物膜法——模拟土壤自净微生物附着于其他物体表面上成薄膜状，与污废水接触使之净化的方法。12.1.2好氧活性污泥法好氧活性污泥法又叫曝气法，最早由英国人于1914年创建而来的处理废水方法。什么是好氧活性污泥（1）好氧活性污泥中的微生物菌胶团的生物意义③菌胶团还为细菌储备了碳源菌胶团中的结构多糖，不仅是其骨架，还是细菌们的储备碳源。当环境中的营养物匮乏时，这些多糖被细菌作为碳源使用，虽然此时菌胶团逐渐瓦解，但一定程度上延缓了细菌的衰亡。因此菌胶团的形成是细菌们为维护共同利益的共生产物，对于细菌的生存有着重要的生物意义。菌胶团中的细菌活性污泥中的其它微生物（2）好氧活性污泥的净化机理①活性污泥对有机物的吸附在气液、固液等相界面上，物质因物理及化学作用而被浓缩，这个现象称为吸附。活性污泥对有机物的吸附就是有机物在活性污泥表面的浓缩现象。在废水与活性污泥开始接触短时间内，有机物被大量去除、这种现象称为初期吸附。被吸附去除的有机物经水解后，被微生物摄入体内，接着被氧化和同化。②被吸附有机物的氧化和同化被活性污泥吸附的有机物作为微生物的营养源，经氧化和同化作用，被微生物所利用。所谓氧化是指微生物为了获得合成细胞和维持其生命活动等所需能量，将吸附的有机物进行分解的过程。所谓同化是指微生物利用氧化所获得的能量，将有机物合成新的细胞物质的过程。如果废水中的有机物很少，活性污泥中的微生物就会氧化体内积蓄的有机物和自身细胞物质来获得维持生命活动所需的能量。这称为内源呼吸过程。③活性污泥絮体的沉淀和分离采用活性污泥法处理废水，除应保证活性污泥对有机物的吸附、氧化和同化能顺利地进行外，为了得到澄清的出水，还需要活性污泥具有良好的混凝和沉淀性能。在对数增殖期，有机物与微生物之比(称F／M比)高，微生物对有机物的去除速度虽然很快，但微生物的混凝沉淀性能较差。当微生物增殖接近内源呼吸期时，活性污泥的吸附、混凝和沉淀性能都较高。城市污水处理厂广泛采用的普通活性污泥法就是利用微生物增殖处于从衰减增殖期到内源呼吸期来处理废水的。由上图可以看出，活性污泥颗粒中微生物之间的关系是食物链的关系。好氧活性污泥由于是由有生命的微生物组成，能自我繁殖，有生物“活性”，因而可以连续反复使用，而化学药剂只能一次使用，故活性污泥比化学混凝剂优越。可以降解水中的溶解性有机物，这也是物理化学方法难以做到的。(3)活性污泥中微生物的指标性作用一般活性污泥中原生动物总数为5000一20000个／mL。MLSS(混合液悬浮固体)每L活性污泥混合液（ML）中含有多少毫克恒重的干固体（SS）或MLVSS(混合液挥发性悬浮固体)生物体个数是指1mL活性污泥混合液中所具有的个体数．但也有用沉降30min的1mL活性污泥或1mg的MLSS所含生物体个数来表示。用于判断活性污泥的净化能力及运行管理情况的微生物称为指标微生物。原生动物中特别是纤毛虫可分为如下三类：①活性污泥性纤毛虫②中间污泥性纤毛虫③非活性污泥性纤毛虫一般活性污泥净化能力高时，活性污泥性纤毛虫约占80％～90％，中间污泥性纤毛虫5％～20％，非活性污泥性纤毛虫占0～5％左右。①活性污泥净化能力良好时出现的微个物(活性污泥性生物)有：钟虫等②活性污泥净化性能恶化时出现的生物(非活性污泥性生物)有多波虫等③活性污泥由恶化状态进行恢复时出现的生物(中间污泥性生物)为漫游虫等④活性污泥解体时出现的生物为辐射变形虫等⑤活性污泥膨胀时出现的微生物为球衣菌等⑥溶解氧不足时出现的微生物为贝氏硫磺细菌等，这些微生物出现时，活性污泥呈黑色、腐败发