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污水治理技术及运行管理 第五章 好氧生物处理及运行管理 废水中不同类型的污染物需要采用不同的处理方法和工艺进行处理； 废水生物处理的对象主要是： 两大类污染物：有机物；营养元素——氮和磷 两大类废水：生活污水或城市污水 有机工业废水 废水生物处理的主体是微生物 好氧生物处理法 好氧生物处理法利用需氧细菌处理废水中有机物，被吸收进入细胞内部的有机物在酶的作用下进行生化反应，将有机物中的C、N、P、S等元素转化或氧化为CO2、NH3、亚硝酸盐或硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐等，同时部分有机物合成为新的原生质，为细菌生长、繁殖提供营养物质。 废水好氧生物处理过程示意 好氧生物处理的基本生物过程： 好氧生物处理的特点 不产生带臭味的物质，所需时间短，大多数有机物均能处理，泥量大，出水水质好，在废水中有机物浓度不高，供氧速率能满足生物氧化的需要时，常采用好氧生物处理法。 厌氧生物处理法 厌氧生物处理法是利用厌氧细菌来处理废水中有机物，使之降解，稳定的一种无害化处理。这一过程分两个阶段。首先复杂的高分子有机化合物在产酸细菌作用下降解成低分子的中间产物，如有机酸(乙酸、丙酸、丁酸、氨基酸等等)和醇类及氨、硫化物、二氧化碳等无机物并放出能量，这一阶段称产酸阶段。此阶段可分为两个时期，第一时期为酸性消化期，此时细菌首先分解的是碳水化合物，产生大量的有机酸，致使溶液pH迅速下降，为酸性发酵期。第二时期为酸性减退期，此时有机酸和含氮化合物开始分解，生成氨、胺、碳酸盐等碱性物，pH值则逐渐上升，同时放出硫化氢、硫醇等恶臭气体。 厌氧生物处理法 第二阶段称为碱性分解阶段或产气阶段，甲烷细菌利用产酸菌产生的有机酸、醇等为营养源。产生甲烷、一氧化碳、氨、氢等气体，其中甲烷占50％以上。在此阶段，pH值上升，可达7以上，最适宜的pH范围在6.8-7.2之间。 厌氧生物法不需供氧，运转费用低，并能回收一定量CH4，但厌氧生化反应速率慢，反应时间长，而且有H2S产生，出水水质较差，有恶臭。一般来说，高浓度有机废水可采用厌氧生物处理法处理比较经济。 5.1.1 传统活性污泥系统的组成 1、曝气池： 　　曝气池是由微生物组成的活性污泥与污水中的有机污染物质充分混合接触，并进而将其吸收并分解的场所，它是活性污泥工艺的核心。 　　曝气池有推流式、完全混合式、循环混合式（氧化沟） 三种类型。 废水生物处理中的重要微生物 2、真菌： 特点： 1) 能在低温和低pH值的条件生长 2) 在生长过程中对氮的要求较低 3) 能降解纤维素。 4) 大量繁殖造成污泥膨胀 应用： 1) 处理某些特殊工业废水 (碳水化合物、脂肪、蛋白质、含氮有机物) 2) 固体废弃物的堆肥处理 废水生物处理中的重要微生物 原生动物和后生动物： 促进生物絮凝:有的原生动物能分泌粘液，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。腐生性营养的鞭毛虫等可吸收污水中的有机物。 原生动物和后生动物的种属与数量的变化，与出水水质相关，可作为指示生物。 　水质好（BOD10～20）：大量的纤毛虫（分为固着型和游泳型）、钟虫（固着型纤毛虫）、轮虫 　水质坏（BOD20～30）：大量鞭毛类原生动物、根足虫、变形虫。少量纤毛虫。 1、微生物的生长规律 细菌的生长规律可用其生长曲线表示，它表示了微生物在不同的培养环境下的生长情况及微生物的整个生长过程。 细菌的繁殖是靠分裂的方法，即每个菌体成熟后即分裂成两个幼体细胞。将少量的细菌接种到培养基上培养，间隔地定时取样测定细菌数目，并以细菌数目的对数对时间做图，即可得到细菌生长曲线。 停滞期 停滞期也称迟缓期或调整期，这是细菌为适应新的营养环境 的过渡阶段，还不能马上发生分裂增殖，但幼龄菌体内物质增加显著，单个细胞个体增大，代谢机能活跃，正在合成新的原生质。停滞期内也可能有些细菌因不适应新的环境而死亡，故细菌的总数没有大的提高或略有减少。停滞期的长短与细菌菌种、菌龄和培养条件有关。 对数增长期 细菌经停滞期适应后，活力增强，这时由于水中营养物的含量超过细菌生长需要，细菌裂殖的速度迅速提高，细胞生长也进入了旺盛期，此时细菌的生长速率最大，细菌数目以几何级数增加。它的增长关系可用下式表示： 则 细菌数的对数和培养时间成直线关系，所以称为对数增长期。 稳定期 稳定期也称静止期，这时细菌总数达最大值。由于营养物浓度随细菌消耗而下降，细菌的有毒代谢产物逐渐积累，会对细菌产生抑制和毒害作用，使细菌活力下降，繁殖速率减慢，并开始有细菌死亡。