(精)污水的好氧生物处理.ppt

5.1废水好氧生物处理的基本理论 5.1.1 污水中的微生物 （1）以好氧细菌为主，也存在真菌、原生动物和后生动物等组成相对稳定的生态系。 （2）污水中有机物的成分决定优势菌属。 主要有动胶杆菌属、假单胞菌属、产碱杆菌属、黄杆菌属及大肠杆菌等。 5.1.1 污水中的微生物 （3）真菌主要是霉菌，一种丝状真菌，但大量繁殖可能导致污泥膨胀。 （4）原生动物－有肉足虫、鞭毛虫和纤毛虫，主要捕食对象是细菌。 （5）后生动物 一般不出现，仅在水质优异的完全氧化型活性污泥系统中出现，是水质非常稳定的标志。 丝状菌 轮虫电镜 5.1.2 微生物的代谢与污水的生物处理 （一）微生物的新陈代谢 新陈代谢：微生物不断从外界环境中摄取营养物质，通过生物酶催化的复杂生化反应，在体内不断进行物质转化和交换的过程。 5.1.2 微生物的代谢与污水的生物处理 5.1.2 微生物的代谢与污水的生物处理 根据受氢体和电子受体的不同分为： ①好氧分解代谢 好氧呼吸是营养物质进入好氧微生物细胞后，通过一系列氧化还原反应获得能量的过程。 好氧呼吸过程实质上是脱氢和氧活化相结合的过程。在这过程中同时放出能量。 5.1.2 微生物的代谢与污水的生物处理 ①好氧分解代谢 例如：化能自养微生物 大型污水沟道存在该式所示的生化反应： 生物脱氮工艺中的生物硝化过程： 5.1.2 微生物的代谢与污水的生物处理 ①好氧分解代谢 例如：异养型微生物 以有机物为底物，其终点产物为二氧化碳、氨和水等无机物，同时放出能量。如下式所示： 5.1.2 微生物的代谢与污水的生物处理 ②厌氧分解代谢 在无分子氧的情况下进行的生物氧化。 只有脱氢酶系统，没有氧化酶系统。 受氢体不是分子氧。底物氧化不彻底，最终产物不是二氧化碳和水，而是一些较原来底物简单化合物——含有相当的能量，故释放能量较少。 5.1.2 微生物的代谢与污水的生物处理 ②厌氧分解代谢 例如：葡萄糖发酵的过程： 生物氧化作用不彻底，最终形成还原性产物，是比原来底物简单的有机物，在反应过程中，释放的自由能较少。 例如：在反硝化作用中， 5.1.2.2 污水的生物处理 好氧生物处理是在有游离氧存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的方法。 最终过程：有机物被微生物摄取后，通过代谢活动，约有三分之一被分解、稳定，并提供其生理活动所需的能量；约有三分之二被转化，合成为新的原生质，进行微生物自身生长繁殖。 5.1.2.2 污水的生物处理 废水的厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。 在这个过程中，部分有机物转化为CH4，部分被分解为CO2、H2O、NH3、H2S等无机物，并为细胞合成提供能量；少量有机物被转化、合成为新的原生质的组成部分。 5.1.3 微生物生长条件和生长规律 5.1.3.1 微生物的生长条件 5.1.3.2 微生物的生长规律 按微生物生长速率，其生长可分为四个生长期 停滞期（调整期）；对数期（生长旺盛期） 静止期（平衡期）；衰老期（衰亡期） 对数期 减速增长期 内源呼吸期 5.1.4 生化反应动力学 5.1.4.1微生物增长速度 莫诺特（Monod）方程式 反映微生物比增殖速率与有机底物浓度关系（单一底物，纯种微生物） 5.1.4.1微生物增长速度 5.1.4.2 基质降解速度 以微反应时段dt内的底物消耗量和dt内的微生物增长量之间的比例关系值，表示： Y = μ / q 式中： Y －产率系数； μ—微生物比增殖速率； q—为底物的比降解速度。 5.1.4.2基质降解速度 由Y=μ/q得 μ=Y q 和 μmax = Ymax q 代入式得： 废水生物处理工程中常用基本反应动力学方程式： 5.1.4.3 微生物增长速度 1951年由霍克来金等人通过废水生物处理的实验研究工作,发现在废水生物处理中，微生物增长和底物降解之间存在着一定量的关系, 提出如下方程式： （1） 5.1.4.2 基质降解速度 在（1）式两边同除以cx ，得 μ′= Yq - Kd 产率系数Y以实际测得的观测产率系数Yobs代替。为此，（1）式改为： 和 μ ′ =Y obs q 上列诸式，表达了生物反应处理器内微生物的净增长和底物降解之间的基本关系。 5.1.5 污水的生化性 5.1.5.1 可生化性的评价 （1）评价方法 5.1.5.1 可生化性的评价 （2）注意事项 ①固体有机物 ②无机还原性物质 ③