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2008-9 化工学院《环境生物工程》课件 2008-3 大连理工大学博士论文答辩 环境生物工程 第一章环境生物工程概述 松花江支流污染 2006年8月21日，发现牤牛河部分水质呈红色，并伴有少量泡沫。 初步检测污染物主要是二甲基苯胺，造成的污染带长约5 km。 基于土壤净化的人工净化构筑物 生物膜法是天然生物处理法中土壤自净的人工化，是使 微生物群体附着于其他物体表面上呈膜状，并与污水接 触而使污水得到净化的方法－固定生长法。 基于水体净化的人工净化构筑物 活性污泥法是天然生物处理法中水体自净的人工化，是 使微生物群体在反应器中呈悬浮状，并与污水接触得到 净化的方法－悬浮生长法。 大气700×109tc 植物光合作用吸收（194×109tc） 绿色植物本身呼吸 84×109tc 动物呼吸 20×109tc 人类呼吸 0.6×109tc 微生物呼吸 84.5×109tc 火灾 5×109tc 110×109tc 0.5×109tc腐殖质 碳酸盐 1016tc 水溶解 35000×109tc 土壤 700×109tc 天然气、石油、煤 1013tc 结晶岩、火山岩 1016tc 第三节环境生物工程的发展进程 （2）人工生物净化的诞生 自然界中微生物承担着物质循环与净化环境的主要责任。 地球表面的有机物大部分是由微生物分解为无机化合物 而回归大地。所以说自然界的净化能力应主要归功于微 生物，并非是夸大之言。 微生物处理有机污染物的能力是巨大的,但在自然条件下， 在一定空间和时间内其降解能力是有限的，为了提高微生 物处理污染物的能力,就必须改善微生物生长的环境条件， 因此出现了人工生物净化技术。人工生物净化技术为微生 物创造有利于其生长的良好环境，加速微生物的增殖及新 陈代谢生理功能,从而使污水中的有机性污染物得以降解、 去除。 人工净化构筑物的演变过程为： （2）人工生物净化的诞生 活性污泥法－－－生物氧化塘－－－生物接触氧化法 －－－深井曝气－－－纯氧曝气－－－生物氧化沟 生物滤池－－－生物转盘 2.环境生物工程的现在 随着研究与应用的深入，废水生化处理的方法、设备 和流程不断发展与革新，与传统方法相比，现代生物 处理方法在处理的污染物种类、浓度、负荷、规模 以 及处理效果、费用和稳定性等方面都得到了大大改善。 现在的生物净化方法追求： 追求更高的单位容积生物量（kg/m3）。 追求更高的容积负荷（去除kg BOD5/m3·d）。 追求更高的氧效率及动力效率。 塔式生物滤池、组合式生物氧化塔（CBOT) 生物流化床（VSAB） 加压接触氧化法 射流曝气、微孔曝气 吸附-生化法（A-B法） 厌氧-好氧及缺氧-好氧法（A/O及A2/O法） 氧化-水解法（H/O法） 新型的处理方法主要包括： 2.环境生物工程的现在 3.环境生物工程的未来 (1)新型，优异的生物处理工艺及设备。 目前，国内外污水处理技术的发展已经越来越成熟，以上述 处理方法为代表的生物化学法处理污水已经广泛为人们所接 受，并大量应用于污水处理工艺中。但是，这些传统的或者 改进的生物处理法都存在着许多自身难以克服的缺点，它们 很难从节能、省地、高效这三者实现高度的统一，它们都或 多或少地在某一方面失之偏颇。 对好氧生物处理来说，供氧问题是整个处理设施的关键，它 不仅直接关系到好氧处理效率的高低，同时也决定了整个处 理系统运行费用的高低。考察对氧利用率的设施，深井曝气 法有其独到的,高出其他设施的优点,它的氧转移率在井深100 米的条件下达到90%，并且具有占地省、能耗低的优点，但 深井曝气法又存在基建投资大，技术要求高，难度大，检修 维护不方便等缺点，成为推广该技术的巨大障碍。 提出VTBR（Vertical Tube Biological Reactor） 即垂直折流多功能生化反应器，本设备的设计构想是把深井曝气 氧转移率高的优点继承下来，把它搬到地面作为一种地面设施， 以便于管理、检修和维护；同时它又具有生物膜法的许多优点， 设计的生化反应器处理效率高，生物活性好，处理时间短，不需 污泥回流，且能承受水质水量的突变，占地面积省，设备流程简 单，可以大大减少基建投资。 总之，整套装置以生物膜法带动，成为一套固定膜式垂直折流多 功能生化反应装置。该生化反应器分别获得中国和英国专利；该 装置由两个以上的固定膜塔式生物反应器串联组成，VTBR 好氧 装置是其中一种应用最广泛，特性最突出的工艺。（30％）