第7章-废水生物处理.ppt

《环境生物技术》课件 ⑥膜-生物反应器 膜-生物反应器(membrane bio-reactor，MBR)是一种将污水的生物处理和膜过滤技术相结合的高效废水生物处理技术。以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池、砂滤等单元，用超(微)滤膜对曝气池出水直接进行过滤，活性污泥混合液中的悬浮固体完全被截流并回到反应器中，因此可以延长污泥龄，提高污泥浓度，降低污泥负荷，出水水质稳定、可靠。根据膜组件设置的位置可以分为分置式膜-生物反应器和一体式膜-生物反应器(图7-33)。 《环境生物技术》课件 ⑥膜-生物反应器 分置式膜-生物反应器把膜组件和生物反应器分开设置。分置式膜-生物反应器的特点是运行稳定可靠，易于膜的清洗、更换及增设；而且膜通量普遍较大。但一般条件下为减少污染物在膜表面的沉积，延长膜的清洗周期，需要用循环泵提供较高的膜面错流流速，水流循环量大、动力费用高，并且泵的高速旋转产生的剪切力会使某些微生物菌体产生失活现象，故限制了其在废水处理中的广泛应用。 一体式膜-生物反应器工艺(MBR工艺)是将膜组件置于生物反应器内，通过泵的抽吸得到过滤液。该系统采用负压操作，省去了循环系统直接出水，相对能耗较低，运行费用低，因而近年来受到更广泛的关注。但一体系膜-生物反应器膜通量小，膜表面切向流速小，在膜清洗与更换等方面不及分置式膜-生物反应器。 《环境生物技术》课件 为了强化脱氮除磷效果，一些研究者将A2／O工艺与MBR技术相结合。该组合工艺的优点是： ①MBR的污泥龄一般较长，可以在曝气池中累积较多的硝化细菌，从而保持稳定的硝化效果； ②MBR中的污泥浓度较高，局部缺氧环境易于形成，有利于发生同步硝化反硝化； ③高污泥浓度可以促进内源反硝化，提高脱氮效果； ④膜可以截留胶体磷，进一步降低出水磷浓度。 为提高MBR的脱氮除磷效果，该研究提出了(A2／O—MBR)工艺，后缺氧段的设置是为了充分利用微生物的胞内碳源强化反硝化，进一步提高污水的脱氮效果。 《环境生物技术》课件 絮凝法是目前国内外常用的一种提高水质处理效率的水处理法，其处理对象主要是水体中溶胶体和悬浮物，包括无机物和有机物，同时也能部分去除一些可溶性杂质。 根据絮凝剂的组成，可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和生物絮凝剂；根据其相对分子质量高低，可分为低分子和高分子两大类。 微生物絮凝剂(microbial flocculation，MBF)是一类由微生物产生的有絮凝活性的次生代谢产物，通过微生物发酵、提取、精制而得到，可使水中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞和胶体颗粒等絮凝沉淀的特殊高分子代谢产物，具有生物分解性和安全性，是一种高效、无毒、无二次污染的新型水处理剂，属于天然有机高分子絮凝剂。 7.3.3 生物絮凝剂 《环境生物技术》课件 与传统絮凝剂相比，微生物絮凝剂具有独特优势： ①无毒无害，安全性高。易被微生物降解，无二次污染； ②使用范围广，效果好； ③微生物絮凝剂来源广泛、生产周期短； ④具有除浊和脱色性能； ⑤某些微生物絮凝剂还具有受p H值影响小，热稳定性好，用量小等特点。 由于微生物絮凝剂既具有微生物的某些特性，又具有天然高分子絮凝剂的特性，可克服无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂所固有的缺陷，因此微生物絮凝剂正成为当今絮凝剂的研究热点和发展方向。 7.3.3 生物絮凝剂 《环境生物技术》课件 1935年，Butterfield就从活性污泥中筛选到了第一株产生絮凝剂的菌株。 1976年J．Nakamura等筛选出19株具有絮凝能力的微生物，其中霉菌8株，酵母菌1株，细菌5株，放线菌5株。 1985年H．Takagi等人从土壤中分离到具有良好絮凝作用的真菌，它能分泌一种主要成分是半乳糖胺的物质，尤其对枯草杆菌、大肠杆菌、啤酒酵母等均有良好的絮凝效果。 1986年，日本的Kurane等人利用从自然界分离出的红球菌属微生物Rhodococcus erythropolis的S-1菌株，用特定培养基及培养条件，制成絮凝剂NOC-1，并把它用于畜产废水处理、膨胀污泥处理、砖场生产废水处理和废水的脱色处理，均取得了很好的处理效果，被认为是目前发现的最好的微生物絮凝剂。 (1)生物絮凝剂产生菌 《环境生物技术》课件 目前，已获得的生物絮凝剂产生菌很多，包括细菌、放线菌、霉菌等。 (1)生物絮凝剂产生菌 《环境生物技术》课件 ①蛋白质 1976年，Nakamura在研究中就发现，酱油曲霉AJ 700 2合成的絮凝剂的主要活性成分是蛋白质和己糖胺。红球菌属产生的絮凝剂NOC-11的主要成分是蛋白质，而且分子中含有较多的疏水氨基酸，其最大相对分子质量为75万。 ②多糖 目前，已经鉴定的生物絮凝剂有很多种都属于多糖类物质。协腹产碱杆菌Alcaligenes cupidu