(环境工程微生物学)15微污染及深度处理.ppt

第十章  水的深度处理与微污染预处理 第一节  水的深度处理微生物学 第二节  微污染水的处理微生物学 第三节  饮用水消毒 聚磷菌-好氧区 好氧相，蓄积的PHB作为能力提供者，使PAOS从环境中吸取磷酸盐以合成poly-p，相对于正常细胞磷含量（1-3%），聚磷菌的吸磷量可以达到12%，最终通过排放含聚磷菌的剩余污泥实现除磷目的。 聚磷菌 由好氧、兼氧、厌氧细菌组成 不动杆菌占主要 微生物除磷原理、工艺及其微生物 （BOD：N：P）100：5：1——微生物除碳的同时吸收磷元素用以合成细胞物质和合成ATP等，但只去除污水中约19％左右的磷。某些高含磷废水中残留的磷还相当高，故需用除磷工艺处理。 1．微生物除磷原理 依靠聚磷菌（兼性厌氧菌）聚磷，再从水中除去这些细菌。 好氧时：大量繁殖（消耗好氧状态能源——聚β-羟基丁二酸（PHB）），逆浓度梯度过量吸磷（贮备厌氧状态能源——多聚磷酸盐颗粒(即异染颗粒) ）； 厌氧时：正相反——不繁殖，释放磷酸盐于体外（产生能量供其储备消耗好氧状态能源——PHB）。 聚P 聚P 聚P 聚P 部分回流 做种 大部分 （P）去除 水中P 2．工艺简介 常见的脱磷工艺如下图所示 进水 厌氧放磷 好氧聚磷 出水 部分污泥回流接种 剩余污泥处理 沉淀脱磷 生物除磷工艺 A/O工艺 生物脱氮除磷组合工艺 A2/O工艺 1、微污染水源水 受到有机物、氨氮、磷及有毒污染物较低程度污染的水源水。 2、微污染预处理工艺 生物膜法：生物滤池、接触氧化、流化床等具填料设备和工艺 3、微污染预处理的对象 有机物、氨氮、藻类分泌物等 4、流程 预处理→混凝沉淀→砂滤→消毒→储存→管网 5、预处理运行条件 ①微生物：种类要丰富 ②有机物（供氢体）：保证反硝化需要的碳源 ③溶解氧：4mg/L以上满足氧化有机物和硝化 ④温度和pH：25℃左右， pH 6~9 ⑤处理效率：有机物10~30%，氨氮75%以上 1、消毒的意义 防止来自生活污水和医院废水携带病原微生物进入环境和人体，引起疾病。 2、消毒的方法 ①煮沸法： 直接快速破坏病原微生物蛋白质，不可逆变性 * 一、脱氮除磷 原因：氧的消耗，水体危害，富营养化 大气中干、湿N沉降负荷 土地径流N、P负荷 湖泊水库营养物负荷 沉积物释出N、P负荷 点、面源直接向湖库流入N、P负荷 来源：N 动物排泄物、洗涤剂、工业废水 来源：P 亚硝酸盐还原作用 亚硝酸盐还原菌 亚硝态氮 硝酸盐还原作用 硝酸盐还原菌 硝化作用 亚硝酸氧化菌 亚硝化作用 氨氧化菌 氨化作用 异养菌 氨氮 有机氮 亚硝态氮 硝态氮 氮气 厌氧、缺氧、好氧 好氧 厌氧、缺氧 生物脱氮 微生物脱氮工艺、原理及其微生物 A/O脱氮工艺 废水 好氧脱碳 缺氧反硝化 沉淀池 好氧硝化 沉淀池1 好氧活性污泥回流 缺氧活性污泥回流 出水 回流 ？ (一)微生物脱氮工艺 活性污泥法典型工艺——A/O工艺（缺氧、好氧工艺） 脱氮原理 缺氧反硝化 细菌：反硝化细菌（兼性厌氧菌） 反应：NO3-—N反硝化还原为N2，溢出水面释放到大气 碳源：原水中BOD 硝酸盐来源：回流出水中的硝化产物 好氧脱碳硝化 脱碳——氧化去除COD 脱碳菌——好氧有机物呼吸的细菌，以有机物为碳源 硝化菌——好氧氨盐呼吸的细菌，以碳酸盐为碳源 （NH4+→NO2-→NO3-) 提问：为什么先脱碳、后脱氮？ 硝化菌的碳源是脱碳菌的代谢产物； 有机碳源丰富时，脱碳菌世代周期短生长迅速 ； 硝化菌氧利用不足，生长缓慢； 提问：硝化脱氮时有时需要补碱（Na2CO3或NaOH)? 硝化作用消耗碱（NH4+、CO3-），水pH下降；补充碳源、升高pH 提问：硝化菌世代周期长，容易从活性污泥系统中被洗掉，如何解决？ 挂生物膜或投加悬浮填料 定期投菌 硝化（两步）过程 NO2-氧化菌 氨氧化菌 氨氧化菌的特性? 亚硝酸氧化菌的特性? 硝化微生物的特点 多数属专性化能无机营养菌 生长缓慢，平均代时在10h以上 属专性好氧菌 硝化阶段的运行控制 1、泥龄：一般在5天以上 2、足够的DO：高于脱碳的工艺 3、有机物含量不宜过高，BOD5在15~20mg/L 4、适当的HRT：高于脱碳的工艺 5、硝化作用pH下降，要添加碳酸氢盐维持碱度 6、温度：25~30℃ 异化性反硝化作用 即通常意义上的反硝化，指由硝酸盐还原为亚硝酸盐，进而逐步还原为氮气的过程 原水 缺氧池 好氧池 沉淀池 出水 混合液回流 污泥回流 剩余污泥 A/O工艺 微生物脱氮工艺、原理及其微生物 A/O脱氮工艺 废水 好氧脱碳 缺氧反硝化 沉淀池 好氧硝化 沉淀