第七章_微生物在环境污染治理中的作用.ppt

七 微生物在环境污染治理中的作用 第一节 污水的生物处理类型 有机污染的污染程度可用COD、BOD、 TOC等表示。 微生物处理有机污染物的方法分为好氧处 理、厌氧处理和兼氧处理三大类。 ⑴ 好氧处理（BOD5500mg/L） O2作为电子受体 CO2+H2O OD：0.5～2.0mg/L（处理前） OD：2.0～4.0mg/L（处理后） pH：6.5～8.5 T：25～40℃、30℃最佳 C：N：P=100：5：1 C量过高，N、P为限制因子，应添加N、P；N、P过高，易引起水体富营养化 ⑵ 厌氧处理（BOD5≥2000mg/L） ⅰ.简单有机物作为电子受体 ⅱ.厌氧处理：能量少、细胞产量低、污染物分解速度低 ⅲ.有机污染物厌氧分解生成甲烷过程： 发酵性细菌产生胞外酶 胞内酶 复杂有机物 简单溶解性有机物 酸类 产H2、CH3COOH菌 H2、CO2、CH3COOH 产甲烷细菌 CH4 ⑶ 兼氧（水解）处理 将厌氧过程控制在水解或者酸化阶段，利用兼性的水解产酸菌，把废水中难降解的复杂有机物转化为简单有机物，有利于好氧处理。 （PVA废水聚乙烯醇、表面活性剂废水、焦化废水、印染废水） 一、活性污泥法 活性污泥法是应用最广泛的废水好氧生物处理技术，主要用来处理生活污水，也用在纺织、印染、炼油、石油化工、造纸焦化等工业废水中。 ㈠ 活性污泥中的微生物 活性污泥：由细菌、霉菌、原生动物、藻类等大量微生物以及污水中有机和无机的固体物凝聚较之一起所形成的褐色的絮状体或绒粒。 含水率高、比表面积大、结构松散 具有吸附和氧化分解有机物 活性污泥中的微生物主要为细菌，而细菌多数以菌胶团形式存在，少数以游离态存在 菌胶团：由细菌分泌的多糖类物质将细菌包覆成的粘性团块。 菌胶团是活性污泥的主体，作用表现如下： ⅰ.吸附富集生物和污染物，增加微生物与污染物接触机会； ⅱ.促进活性污泥颗粒形成； ⅲ.防止微型动物对细菌吞食； ⅳ.为原生动物、微型后生动物提供吸附场所和生存环境。 活性污泥的组成： M=Ma+Me+Mi+Mii 式中： M-活性污泥 Ma-活性微生物 Me-微生物分解过程残留物 Mi-不可生物降解部分 Mii-无机物 ① 细菌为主，革兰氏阴性菌为主； ② 丝状细菌（引起活性污泥膨胀）； ③ 真菌，较少，酸性（絮状体形成、污泥膨胀有关）； ④ 原生动物、微型后生动物（掌握各动物的污水中的指示作用）。 一般认为：当曝气池中出现大量钟虫、累枝虫、盖纤虫、聚缩虫、独缩虫等固着型的纤毛虫及轮虫时，说明污水处理运转正常，出水水质好； 当大量出现豆形虫、草履虫、四膜虫等游泳型纤毛虫和鞭毛虫、根足虫时，说明活性污泥结构松散，运转不正常，出水水质差； 出现线虫则说明缺氧。 ㈡ 活性污泥的形成 活性污泥的形成是微生物在废水中新陈代谢和生长繁殖的结果。三个阶段： ① 细菌形成菌胶团的早期形态； ② 菌胶团吸附污染物，形成有机物、微生物、无机物组成颗粒，是污泥正常形成的基础； ③ 桥联作用（纤毛）、静电作用（可解离的基团）。 ㈢ 活性污泥的培养驯化 活性污泥培养中“种泥”的来源： ⑴ 同类废水处理厂的剩余污泥； ⑵ 生活污水处理厂的剩余污泥； ⑶ 城市污水处理厂的剩余污泥； ⑷ 较大毒性和难降解有机废水，采用处理废水下水道中沉积物或受该污染的土壤。 活性污泥培养初期、中期、成熟期各优势种群。 培养初期一般鞭毛虫和变形虫占优势 培养中期游泳型纤毛虫和鞭毛虫占优势 培养成熟期钟虫等固着型纤毛虫占优势 驯化活性污泥，在工业废水中，使混合液中逐渐增加工业废水的比例，直到达到满负荷。 为了缩短培养和驯化时间，可将培养和驯化合并起来。 ㈣ 活性污泥性能监测指标 1.生物相观察 2.活性污泥浓度：混合液悬浮固体浓度，MLSS（mg/L） 一般1500－2000 mg/L 3.污泥沉降比（SV）：混合液在1L量筒中静置30min，沉降污泥与原混合液体积比。 SV=30%为正常情况 4.污泥体积指数（SVI）：mL/g 曝气池混合液经30min静沉后，1g干污泥所占的容积， SVI=混合液30min静沉后污泥容积（mL/L）/污泥干重（g/L）=SV/MLSS 能较好的反应污泥的松散程度和凝聚沉淀性能 SVI值过低，说明泥粒细小紧密，无机物多，缺乏活性； 过高说明污泥难于沉淀分离，使回流污泥浓度降低 SVI介于50～150 mL/