微污染水源水预处理中的生物学问题等..pptVIP

环境工程微生物学第二十四讲 第二篇 第十章 污废水深度处理和微生物污染源水预处理中的微生物学原理（2） 第二节 微污染水源水预处理中的生物学问题 一、微污染水源水预处理的目的和意义 微污染水源水： 是受到有机物、氨氮、磷及有毒污染物较低程度污染的水源水。 这种水只去除20～30%COD（化学需氧量），尤其是致癌物的前体物如烷烃残留在水中，经加氯处理后产生卤代烃三氯甲烷和二氯乙酸等“三致物”。（三致物是致癌、致畸、致突变）氨氮较高导致供水管道中亚硝化细菌增生，促使NO2—（亚硝酸盐）浓度增高，残留有机物还可能引起管道中异养菌孳生。导致饮用水中细菌不达标，这种水被人饮用会危害人体健康。为此，人们不仅致力于水厂的水处理工艺改革，探索更有效的处理工艺和技术。同时重视水源的预处理，双管齐下，确保饮用水的卫生与安全。 二、水源水污染源和污染物 水源水污染源： 是未经处理的工艺废水、生活污水、农业灌溉和养殖业排放水。还未达到排放标准的处理水。 污染物： 有机氯、氨氮、藻类分泌物、挥发酚、氰化物、重金属、农药等。 三、微污染水源水微生物预处理及微生物群 （一）微生物预处理工艺 用以处理微污染水源水的工艺均采用膜法生物处理： 有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、生物流化床等。 具体选用何种工艺要根据水质和处理目的而定。填料的选用要考虑对微生物的附着力和耐腐蚀性。填料的种类和性能与膜法处理效率紧密相连。颗粒活性炭能截留、吸附颗粒状有机物和胶体物质、残余毒物、“三致”前体物和余氯等，颗粒活性炭—砂滤能除去甲醛和丙酮。并且颗粒活性炭—砂滤挂生物膜的速度快于无烟煤—砂滤。 我国目前水源水预处理的主要目标仍是有机氯和氨氮。通过硝化作用只将氨氮转化为硝酸盐。没有根本上将氮从水中去掉，只是转化氮的形态，总氮量没有减少，因此需要反硝化将硝酸氮还原为氮气溢出水中到大气。欧美等国家处理水源水中的目的是去除有机物。国外已较多应用脱氮技术脱氮。 微污染水源水中有机物含量远低于废水，普通存在碳源不足，反硝化有困难。因此，在预处理过程中要外加碳源，（加乙醇，甲醇对人有毒）。水源水用硝化—反硝化工艺处理后，硝酸盐和亚硝酸盐均可保持在低水平。 预处理的方式如下： 此方式可处理有机氯和氨氮，此预处理要设在净化工艺流程之前。 目前对水源水预处理在德国、英国、法国等国都有较大规模的生物流化床处理装置。我国也有多处理建水源水预处理装置，同济大学设计的深圳水库水源生物接触氧化处理渠道工程规模为400×104m3/d，目前，其规模为世界最大。 （二）水源水预处理的运行条件 1、微生物 微污染水源水是一个贫营养的生态环境，在其中生长的微生物群落与在污、废水生物处理中的微生物群落不同，需要一个由适应贫营养的异养除碳菌，硝化细菌和反硝化细菌、藻类、原生动物和微型后生动物组成的生态系。方法用生物膜法。因生物膜法能截留微生物和有机物，保证处理系统中有足够的高效降解有机物和去除氨氮能力的微生物群落。 2、供氢体 可用低浓度的乙醇和糖代替。近些年来，有研究用电极生物膜反应电解水放出氢（H2）解决反硝化所需要的H2供体。 3、溶解氧 溶解氧一般在4mg/L以上，能满足氧化有机物和硝化作用的需要。 4、水温和PH 一般年平均水温为23.6℃，PH7。COD和氨氮的去除率随水温升高而提高，20℃以上处理效果好。 5、该系统的处理效率 COD去除10～30%，氨氮去除75%以上。 第三节 饮用水的消毒用其微生物学效应(教材上是第四节) 一、水消毒的重要性 疾病可通过水作媒体得到传播，为了防止病原微生物随生活污水和医院污水进入环境；随饮用水、游泳池水进入人体，使人得肠道传染病及其疾病，故必须对饮用水进行严格消毒。 二、水的消毒方法 （一）煮沸法 煮沸直接快速破坏病原菌的蛋白质，使其凝固发生不可逆变性。 （二）加氯消毒 长久以来，国内外一直将液氯、漂白粉、氯胺用于饮用水、游泳池水、生活用水和污废水的消毒。消毒的效果与消毒剂的剂量、消毒时间、水的PH、水温、水质等因素有关。重要的是要考虑微生物的种类和生理特性调整消毒剂的剂量，才能达到理想的消毒效果。漂白粉和氯杀藻的剂量是0.5～1mg/L，0.05 mg/L余氯可抑制管网内细菌孳生。杀死病毒所需的氯量为细菌的2～20 倍。杀死赤痢阿米巴所需的氯量是3～10 mg/L。 在卤素中除氟以外，氯的氧化力最强，至20世纪70年代，发现水体中有“三致”物的前体物烷烃、芳香烃等，经加氯后产生三氯甲烷等“三致”物。 氯、氯氨及漂白粉是含Ca(ocl)2（次氯酸钙）、CaCl2（氯化钙）、Ca(oH)2（氢氧化钙）的混合物，Ca(ocl)2 （次氯酸钙）为主要成分。 实验表明，水的PH值较低时加氯消毒的效果较好，HOCl（次氯酸）可破坏细菌细胞质膜，