第九章 水环境污染控制与治理.pptVIP

曝气池中有正常活性污泥和膨胀污泥。正常活性污泥絮凝细菌（絮凝作用）大量钟虫类微生物膨胀的活性污泥丝状膨胀污泥（由丝状细菌引起）菌胶团膨胀污泥（非丝状细菌引起）菌胶团（多）丝状细菌（少）第三节活性污泥丝状膨胀和控制对策第28页，共61页，星期日，2025年，2月5日衡量指标可用污泥体积指数SVI作为衡量污泥沉降性能好与坏的指标。SVI在200mL/g以下为正常活性污泥，一般在50～150mL/g，最好在100mL/g左右SVI在200mL/g以上说明活性污泥发生膨胀。第29页，共61页，星期日，2025年，2月5日一、活性污泥丝状膨胀的成因活性污泥丝状膨胀的致因微生物丝状菌极度生长引起的浮游球衣菌、发硫菌属、贝日阿托氏菌属、亮发菌属、纤发菌属、微丝菌属活性污泥丝状膨胀的成因——环境因素促进丝状微生物过渡生长1.温度菌胶团细菌最适生长温度在28～30℃，浮游球衣菌最适温度在25～30℃。活性污泥丝状膨胀通常发生在春、夏之交和秋季，温度在25～28℃，不同地域，发生的季节也会有所不同。第30页，共61页，星期日，2025年，2月5日2.溶解氧菌胶团细菌是严格好氧，浮游球衣菌是微量好氧菌，其适应性强。当有机废水中溶解氧缺乏时，菌胶团细菌的活性受到抑制，但丝状菌如浮游球衣菌、贝日阿托氏菌、发硫菌等仍能正常生长，这些丝状菌的优势生长很容易引起活性污泥丝状膨胀。第31页，共61页，星期日，2025年，2月5日3.可溶性有机物及其种类有机物因缺氧不能降解彻底，积累大量有机酸，为丝状细菌创造营养条件，使丝状细菌优势生长。4.有机物浓度（或有机负荷）生活污水和食品类等有机废水中，BOD5在100～200mg/L，往往会使浮游球衣菌和菌胶团细菌的数量比例增大，浮游球衣菌的数量超过60％以上，占优势而导致活性污泥丝状膨胀。5.Ph第32页，共61页，星期日，2025年，2月5日活性污泥丝状膨胀的机理呈丝状扩展生长的丝状菌，比表面积大于菌胶团的，对有限的营养条件和环境条件的竞争占优势。优势竞争表现在：1.对溶解氧的竞争溶解氧水平低时，只有在絮状体表面的微生物得到较多的溶解氧，絮状体内部多数微生物处于缺氧状态。如果曝气池溶解氧长期维持在较低水平，明显有利于丝状细菌优势生长。第33页，共61页，星期日，2025年，2月5日2.对可溶性有机物的竞争低分子糖类和有机酸有利于丝状细菌生长，容易发生活性污泥丝状膨胀。3.对氮、磷的竞争处理生活污水按BOD5与氮、磷的比为100:5:1进行设计和运行。如果氮磷比小于此值，丝状细菌大的比表面积又有利于它与菌胶团争夺氮和磷而优势生长。4.有机物冲击负荷的影响废水中有机物浓度、组成和流量等发生急剧变化，供氧量不变，氧被大量消耗，溶解氧量降低，丝状细菌处于竞争优势生长。第34页，共61页，星期日，2025年，2月5日二控制活性污泥丝状膨胀的对策基于上述原理如何预防污泥膨胀1.设调节池(及事故池)控制高负荷（BOD、毒物）冲击2.控制溶解氧溶解氧浓度必须控制在3～4mg/L。3.调节废水的营养配比尽量逼近BOD5与N和P的比例BOD5：N：P＝100：5：1。补N——尿素补P——磷酸钠第35页，共61页，星期日，2025年，2月5日厌氧消化法也有活性污泥法和生物膜法。但微生物群落与有氧环境中的不同专性厌氧菌兼性厌氧菌厌氧或兼性厌氧的游泳型纤毛虫第四节厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法第36页，共61页，星期日，2025年，2月5日（一）甲烷发酵理论与机制复杂污染物的厌氧降解过程可以分为四个阶段水解阶段、发酵阶段（又称酸化阶段）、产乙酸阶段、产甲烷阶段框图表示见下图1．水解阶段在细菌胞外酶的作用下大分子的有机物水解为小分子的有机物2．发酵阶段梭状芽孢杆菌、拟杆菌等酸化细菌吸收并转化为更为简单的化合物分泌到细胞外，产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨等第37页，共61页，星期日，2025年，2月5日3．产乙酸阶段上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质，这一阶段的主导细菌是乙酸菌。同时水中有硫酸盐时，还会有硫酸盐还原菌参与产乙酸过程。4．产甲烷阶段乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被甲烷菌利用被转化为甲烷和以及甲烷菌细胞物质。经过这些阶段大分子的有机物就被转化为甲烷、二氧化碳、氢气、硫化氢等