第03章 废水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础.pptVIP

罗朝晖 2、厌氧呼吸 Anaerobic Respiration 不同反应级数下反应物浓度变化 B、中间产物学说 二、米氏方程（底物浓度对酶反应速度关系） 三、米氏常数的意义 四、Km和Vmax的求法 * 中国地质大学 环境学院 水处理工程 第三章 废水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础 Concepts of Biological Process in Waste Water Treatment and General Biochemical Dynamics 第三章废水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础 污水的生物处理技术处理对象是污水中呈溶解状态和胶体状态的有机性污染物和某些有毒物质。 污水的生物处理技术就是利用微生物能够分解氧化有机物，并使之转化为稳定物质的功能，并采取一定的人工技术措施，创造有利于微生物生长、繁殖的良好环境来处理污水的技术。 根据参与代谢活动微生物的种类，污水的生物处理技术可分为好氧法和厌氧法两大类。 一、微生物的呼吸类型 Respiration of Microorganism 1、好氧呼吸 Aerobic Respiration 分子氧参与生物氧化，且是最终受氢体。按微生物和底物类型分为 1）异养型微生物 有机物为底物 C6H12O6+6O2 ? 6CO2+6H2O+能量 2）自养型微生物 无机物为底物 H2S+2O2?H2SO4+能量 Aerobic and Anaerobic Biological Process in Waste Water Treatment 第一节 废水的好氧生物处理和厌氧生物处理 微生物的呼吸是一个对底物的氧化还原过程，都有氢原子的转移，按受氢体的不同分为： 无分子氧参与，最终受氢体为氧以外的物质，按最终受氢体不同分为 1）发酵 受氢体为供氢体的分解产物（有机物） C6H12O6? 4[H] + 2CH3COCOOH?2CO2+2CH3CHO?2CH3CH2OH 2）无氧呼吸 受氢体为无机氧化物 C6H12O6 + 4NO3- ? 6CO2 + 6H2O + 2N2↑ 污水的好氧生物处理技术，又分为活性污泥法和生物膜法两种。 反应速度快，散发臭气少 适合处理BOD低的污水 二、废水的好氧生物处理 有机物 C、O H、N P、S 呼吸 (分解) CO2 ,H2O,NH3 ＋能 合成 新细胞物质（生长） 氧 微生物 好氧生物处理中有机物的转化 反应速度慢，运行费用低，适合处理BOD高的污水 三、废水的厌氧生物处理 产气阶段 有机物 C、O H、N P、S 呼吸 (分解) 能 有机酸，醇，CO2 ，H2S，NH3 合成 新细胞物质（生长） 微生物 厌氧生物处理中有机物的转化 合成 新细胞物质（生长） 呼吸 (分解) 能 CH4，CO2 H2S，NH3 产酸阶段 一、微生物的生长规律 第二节 微生物的生长规律与生长环境 停滞期 对数期 静止期 衰老期 活菌数 总菌数 死菌数 时间 速度 菌数对数 A、纯菌种培养的微生物的生长规律 1 细菌 以异养型的原核细菌为主 2 真菌 如丝状菌，具有分解碳水化合物及含氮化合物的功能 3 原生动物： 如肉足虫、鞭毛虫和纤毛虫，原生动物的食物是细菌 4 后生动物 主要指轮虫 废水中的微生物群体以细菌为主，也有真菌、放线菌、酵母菌以及原生动物、后生动物等微型动物 在活性污泥系统，净化污水的主要是细菌，第二是原生动物。 以活性污泥为例 B、废水中的微生物 活性污泥微生物增殖也可以分为四个阶段： 适应期、对数增殖期、减衰增殖期和内源呼吸期。 C、活性污泥微生物增殖的四个阶段 1、适应期（或停滞期）： 活性污泥微生物对新的环境条件的适应过程。微生物没有增殖，却产生了质的变化，并产生了某些变异，微生物的酶系统也产生了适应新环境条件的变化。 2、对数（增殖）期： 环境条件是有机物非常丰富。活性污泥增长速率与有机营养物无关，而与生物量有关。 活性污泥质地松散，絮凝、吸附、对有机物的降解以及沉淀性能都不好。 3、减衰增殖期（或静止期）： 有机底物的浓度下降，污泥浓度高，微生物开始衰亡。 活性絮凝体形成，凝聚、吸附以及沉淀性能都有提高，污水处理水质较好并稳定 4、内源呼吸期（或衰老期）： 有机底物含量低并保持一常数。微生物开始分解代谢自身的细胞物质以维持生命活动。 活性絮凝体形成速率提高，凝聚、吸附、降解以及沉淀性能大大提高，污水处理水质良好且稳定 C、活性污泥微生物增殖的四个阶段 活