有机污水的生物处理
好氧生物处理好氧生物处理的基本原理
好氧生物处理在有分子(游离)态氧气(O2)的条件下,以好氧微生物为主,使废水中的污染物(主要是有机物)降解,达到稳定的无害化的处理方法。基本条件:有充足的氧气有必要的营养物质和环境条件微生物、污染物和氧三者充分混合接触
好氧微生物的代谢模式有机物好氧分解示意图微生物将有机物摄人体内后,以其作为营养源进行代谢,代谢按两种途径进行。合成代谢,部分有机物被微生物所利用,合成新的细胞物质;分解代谢,部分有机物被氧化分解形成CO2、H2O、无机盐等小分子无机物,并产生大量的ATP,为生命活动提供能量。内源代谢或内源呼吸,微生物的细胞物质也进行自身的氧化分解分解过程是一个产能过程,为合成过程提供能量合成过程是一个耗能过程,为分解过程提供了物质基础
好氧微生物的代谢模式异养菌代谢模式自养菌代谢模式
基本原理在有机物的好氧分解过程中,有机物的降解、微生物的增殖及溶解氧的消耗这三个过程是同步进行的,也是控制好氧生物处理成功与否的关键过程。大分子有机物首先在微生物产生的各类胞外酶的作用下分解为小分子有机物。小分子有机物进入细胞后被好氧微生物继续氧化分解,通过不同途径进入三羧酸循环,最终被分解为二氧化碳、水、硝酸盐和硫酸盐等简单的无机物。有机物好氧生物降解的一般途径
影响好氧微生物处理的主要因素影响因素营养物质温度PH值溶解氧有毒物质
有机污水的生物处理
好氧生物处理活性污泥及其生物相
活性污泥活性污泥是一种绒絮状的小泥粒,由好氧菌为主体的微型生物群以及胶体、悬浮物等组成,在这些微生物的作用下,有机物被转化为无机物。静置时,能凝聚成较大的绒粒而沉降。它具有很强的吸附及分解有机物的能力。
活性污泥的组成及性质活性污泥=Ma+Me+Mi+Mii活性
活性污泥及其生物相细菌在活性污泥中起主导作用,是去除污水中有机污染物的主力军活性污泥中细菌数量约108~109个/ml细菌随污水性质、构筑物运转条件不同而出现不同的优势菌群
活性污泥生物相—细菌活性污泥中的细菌大多数包括在胶质中,以菌胶团形式存在胶质是菌胶团生成菌分泌的蛋白质、多糖及核酸等胞外絮状体聚合物絮状体形成过程称作生物絮凝作用随水质条件及优势菌种的不同,菌胶团絮状体可有球形、分枝、蘑菇、片状、椭圆及指形等各种形状。活性污泥絮状体的作用为:①有机物的吸附或黏附及其分解;②金属离子的吸附;③防止原生动物对细菌的吞食;④增强污泥的沉降性,有利于泥水分离。
活性污泥生物相—原生动物发现225种以上,其中以纤毛虫为主,占160多种。原好氧性的生物,主要附聚在活性污泥的表面,数量约在5000~20000个/ml原生动物与水质的关系:一般认为当曝气池中出现大量钟虫等固着型纤毛虫时,说明污水理运转正常,处理水质良好;当出现大量鞭毛虫、根足虫等时,说明运转不正常,处理水质变差
原生动物在活性污泥中的作用促进絮凝:有的原生动物能分泌黏液,促进生物絮凝,从而改善活性污泥的泥水分离特性净化作用:大部分原生动物是动物性营养,能吞食游离细菌和微小污泥,有利于改善水质。腐生鞭毛虫等可吸收污水中的有机物。指示作用:根据出现的原生动物的种类可以判断活性污泥的状态和处理水质的好坏。
活性污泥生物相—其他微生物真菌:由细小的腐生或寄生丝状菌组成,具有分解碳水化合物、脂肪、蛋白质的功能,丝状真菌的大量繁殖会引起污泥膨胀后生动物:活性污泥系统中常见的后生动物有轮虫、线虫。轮虫出现时处理效果好的标志单胞藻类:由于它们需要光,而曝气池中浑浊污泥影响光的透入,故藻类在其中难以繁殖,为数极少病毒、立克次氏体等也混于活性污泥中,但它们不是活性污泥的主要构成生物。
活性污泥中的指示微生物
有机污水的生物处理
好氧生物处理活性污泥微生物增殖规律—生长曲线
生长曲线将活性污泥微生物在污水中接种,并在温度适宜、溶解氧充足的条件下进行分批培养,按时取样计量,即可得出微生物数量与培养时间之间具有一定规律性的增值曲线。适应期对数增长期稳定期衰亡期分批培养:底物一次投加,代谢产物不排出的培养方式连续培养:不断的加入底物并排出代谢产物的培养方式
生长曲线——适应期活性污泥微生物对于新的环境条件短暂的适应过程。经过适应期后,微生物从数量上可能没有增殖,但发生了一些质的变化适应期
F/M值高(?2.2),所以有机底物非常丰富,营养物质不是微生物增殖的控制因素;微生物对有机物进行摄取,也以最高速率增殖,而合成新细胞;