周凤霞白京生-环境微生物--水环境污染控制与治理及微生物学原理.pptx
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1、水水资资源源污污染染日日益益严严重重如果问当地的孩子水是什么颜色,他们会异口同声地说:如果问当地的孩子水是什么颜色,他们会异口同声地说:“黑色!黑色!”沙颖沙颖河河赤潮赤潮水华水华引言:引言:日常生活、生产活动过程中产生的污水(废水)需要日常生活、生产活动过程中产生的污水(废水)需要进行适当处理,达到标准后进行排放或回收利用。为进行适当处理,达到标准后进行排放或回收利用。为了达到最终的某种目的,都必须对污水或废水进行处了达到最终的某种目的,都必须对污水或废水进行处理,其中涉及到的处理方法有很多,如物理法、化学理,其中涉及到的处理方法有很多,如物理法、化学法、物理化学法及生物化学法。法、物理化学
2、法及生物化学法。目前,应用最多,范围最广的是生化法,即利用污水目前,应用最多,范围最广的是生化法,即利用污水中多种微生物的新陈代谢作用,分解氧化水中的污染中多种微生物的新陈代谢作用,分解氧化水中的污染物的方法。物的方法。既然是生化法,就必定涉及到微生物知识。既然是生化法,就必定涉及到微生物知识。第一节第一节 污水生物处理中的生态系统污水生物处理中的生态系统生活污水或工业废水的治理通常要用到微生物处理。生活污水或工业废水的治理通常要用到微生物处理。根据微生物与氧气的关系,一般分为两种,其一为好氧根据微生物与氧气的关系,一般分为两种,其一为好氧处理,其二为厌氧处理。处理,其二为厌氧处理。根据微生物
3、在处理构筑物的状态分为:活性污泥法和生根据微生物在处理构筑物的状态分为:活性污泥法和生物膜法。物膜法。生生 物物处理法处理法微生物与微生物与氧气关系氧气关系微生物在构微生物在构筑物状态筑物状态活性污泥法活性污泥法悬浮状态悬浮状态厌氧法厌氧法好氧法好氧法生物膜法生物膜法附着状态附着状态一、好氧活性污泥法一、好氧活性污泥法邢台南小汪小黄河污水处理厂、金华污水处理厂、邢台邢台南小汪小黄河污水处理厂、金华污水处理厂、邢台污水处理厂污水处理厂(一)微生物群落(一)微生物群落1.活性污泥的组成活性污泥的组成活性污泥由活性微生物、有机物、无机物等。活性细菌活性污泥由活性微生物、有机物、无机物等。活性细菌为主
4、。为主。活性污泥的主体为大量细菌形成的菌胶团,吸附、氧化活性污泥的主体为大量细菌形成的菌胶团,吸附、氧化能力很强。具有较好的絮凝沉降性能。能力很强。具有较好的絮凝沉降性能。(一)微生物群落(一)微生物群落2.活性污泥的状态活性污泥的状态在曝气池中呈悬浮状态,均匀分布在构筑物内。在曝气池中呈悬浮状态,均匀分布在构筑物内。3.活性污泥群落活性污泥群落功能中心为菌胶团,还有酵母菌、霉菌、放线菌、藻功能中心为菌胶团,还有酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动物、微型后生动物等等。这些微生物构成类、原生动物、微型后生动物等等。这些微生物构成了活性污泥的活性主体,在污水处理构筑物中,以菌了活性污泥的活性主体,
5、在污水处理构筑物中,以菌胶团为中心,各自发挥着对有机物的降解功能。胶团为中心,各自发挥着对有机物的降解功能。注:当污水的营养、温度、氧气、注:当污水的营养、温度、氧气、pH等条件发生变化等条件发生变化时,微生物群落中的优势菌(细菌)发生改变。时,微生物群落中的优势菌(细菌)发生改变。4.4.活性污泥中微生物浓度活性污泥中微生物浓度 活性污泥中微生物浓度一般用活性污泥中微生物浓度一般用MLSSMLSS(混合液悬浮(混合液悬浮固体)或固体)或MLVSSMLVSS(混合液挥发性悬浮固体)表示。(混合液挥发性悬浮固体)表示。在工程上,城市污水生化处理要求在工程上,城市污水生化处理要求MLSSMLSS在
6、在200020003000mg/L3000mg/L。工业废水在。工业废水在3000g/L3000g/L左右。左右。1ml1ml活性污泥(活性污泥(9999含水率)中约含有含水率)中约含有10107 710108 8个个细菌。细菌。(二)好氧活性污泥法处理污水的机理(二)好氧活性污泥法处理污水的机理1.1.吸附;吸附;2.2.氧化分解;氧化分解;3.3.絮凝沉淀絮凝沉淀(三)活性污泥法的几种典型工艺流程(了解)(三)活性污泥法的几种典型工艺流程(了解)A:推流式活:推流式活性污泥法性污泥法B:完全混合式:完全混合式活性污泥法活性污泥法氧化沟式活性污泥法氧化沟式活性污泥法沉沉砂砂池池(四)菌胶团的
7、作用(四)菌胶团的作用菌胶团为绒粒结构,菌胶团是活性污泥的结构和功能菌胶团为绒粒结构,菌胶团是活性污泥的结构和功能中心,在数量上占有绝对优势。中心,在数量上占有绝对优势。小问题:小问题:菌胶团的作用有哪菌胶团的作用有哪些?些?菌胶团的作用菌胶团的作用1.1.吸附、氧化分解。吸附、氧化分解。2.2.为其他微生物提供良好环境及附着场所。为其他微生物提供良好环境及附着场所。3.3.指示功能。指示功能。通过对菌胶团进行镜检,衡量活性污泥的性能。通过对菌胶团进行镜检,衡量活性污泥的性能。例如:对活性污泥的颜色、数量、结构进行观例如:对活性污泥的颜色、数量、结构进行观察,如果颜色浅、结构紧密,说明活性污泥
8、吸察,如果颜色浅、结构紧密,说明活性污泥吸附、氧化性能好;反之,颜色深、结构松散的附、氧化性能好;反之,颜色深、结构松散的活性差,吸附、氧化能力差。活性差,吸附、氧化能力差。活性污泥中除了有菌胶团外,还有很多的原生动物及微型活性污泥中除了有菌胶团外,还有很多的原生动物及微型后生动物在起着积极作用:后生动物在起着积极作用:1.1.指示功能指示功能原生动物及微型后生动物多,说明水体自净程度高。原生动物及微型后生动物多,说明水体自净程度高。污水处理过程中,微生物出现顺序:污水处理过程中,微生物出现顺序:细菌细菌 (植物植物)鞭毛虫鞭毛虫 变形虫变形虫 动物鞭毛虫动物鞭毛虫 游泳游泳型纤毛虫、吸管虫型
9、纤毛虫、吸管虫 固着型纤毛虫固着型纤毛虫 轮虫轮虫(五)原生动物及微型后生动物的作用(五)原生动物及微型后生动物的作用指示功能具体表现:指示功能具体表现:a.a.判断污水处理程度或污泥培养程度。判断污水处理程度或污泥培养程度。b.b.判断活性污泥和处理水质的好与坏。判断活性污泥和处理水质的好与坏。c.c.根据原生动物的个体形态变化判断进水水质变根据原生动物的个体形态变化判断进水水质变化和运行过程出现的问题。化和运行过程出现的问题。2.2.净化功能净化功能活性污泥中含有一定量的原生动物,大部分为动物性营活性污泥中含有一定量的原生动物,大部分为动物性营养,吞食有机物颗粒及其他较小的游离微生物。养,
10、吞食有机物颗粒及其他较小的游离微生物。3.3.促进絮凝和沉淀作用促进絮凝和沉淀作用活性污泥法主要靠的是细菌(菌胶团)的絮凝和沉淀作活性污泥法主要靠的是细菌(菌胶团)的絮凝和沉淀作用。但是,原生动物对于污水的净化及污泥的絮凝、沉用。但是,原生动物对于污水的净化及污泥的絮凝、沉淀有着一定的促进作用。因为有的物种可以分泌一些粘淀有着一定的促进作用。因为有的物种可以分泌一些粘性物质。性物质。注:活性污泥具有一定的絮凝、沉降功能非注:活性污泥具有一定的絮凝、沉降功能非常重要!你知道为什么吗?常重要!你知道为什么吗?(六)好氧活性污泥的培养(六)好氧活性污泥的培养2.2.连续培养连续培养1.1.间歇式曝气
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