藻类处理废水1
第三章-1生物处理原理-环境工程学课件(1)
ATP循环 phosphorylation（磷 酸化）
通过ATP-ADP偶联反应贮存和利
分解代谢(catabolism)
使复杂的高分子物质、高能化 合物降解为简单的低分子、低能 量物质
能量逐级释放──产能代P合成：ADP的磷酸化──将能 量贮存于高能磷酸键中（ADP磷酸 化途径：底物水平磷酸化、电子传 递磷酸化、光合磷酸化） ATP的分解：ATP水解为ADP， 能量的利用(合成、生理活动)
一种废水处理方法。
有机物(需氧)——BOD
生物处理的目的——使废水 中可生物降解(或转化)的污染物 质稳定化或转化为易于从水中
分离的物质，从而使之被去除。
可生物降解的有毒物 (工业污染 物)——如酚、腈等
氮需氧物质——TKN、NH3等 植物营养物质——TN、TP、S等
概述
二、生物处理的类型和工艺系统
好氧生物处理与厌氧生物处理的比较：
好氧生物处理的反应速度较快，所需的反应时间较短，故处理构 筑物容积较小，且处理过程中散发的臭气较少。所以，目前对中、 低浓度的有机废水，或者说BOD5小于500mg/L的有机废水，基本采 用好氧生物处理。
由于厌氧生物处理不需曝气，故运行费用低，且剩余污泥量少， 可回收能量（CH4）等优点。其主要缺点是反应速度较慢，反应时 间较长，处理构筑物容积大等。此外，需维持较高的反应温度，就 要消耗能源。对于有机污泥和高浓度有机废水（一般 BOD5≥2000mg/L）可采用厌氧处理法。
概述
附着生长工艺系统(Attached growth process，attachedfilm，Biofilm process，生物膜法)
利用附着于各种填料(media)裁体(carrier)上的生物膜中的微生物群 体净化废水的工艺，是土壤自净过程的人工强化(工程化)，主要工艺 包括：生物滤池(Biological filter)、生物转盘(RBC Biodisk)、生物流 化床
给水与废水处理重点
第一章饮用水部分专题一饮用水水质问题一、饮用水水质出现的哪些问题？1、微量有机污染物（浓度低、毒性大、持久性，致癌、致畸、致突变），2、藻类及其代谢产物（富营养化、过度繁殖，影响常规水处理工艺，消毒过程中与氯作用生成消毒副产物，藻毒素危害人体健康），3、嗅味（藻类代谢产物，浓度低难于被常规处理工艺去除），4、消毒副产物——氯化消毒——臭氧消毒（溴酸盐、致癌），5、致病微生物（难以被现行氯消毒工艺灭活，引起流行病），6、有机物对胶体的保护作用（高负电保护层，增大投药量，铝浓度偏高），7、低温低浊水的处理及剩余铝的问题（低温下混凝剂水解困难，低浊时絮体难于成长，混凝剂需要量的增加，低温低浊下水中剩余铝浓度偏高，老年痴呆症），8、有机络合性铁锰（难于去除，色度增加、影像感官指标），9、氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐（氨+氯生成氯氨、影响消毒效果，氨转化为亚硝酸盐、对人体有害，含氯副产物）10、可生物同化有机物（AOC：是可生物降解有机物中可被细菌转化成细胞体的部分，与异养菌在管网中的繁殖有密切的关系，是异养细菌直接用以新陈代谢的物质和能量来源）专题二饮用水处理组合工艺选择一、微污染水处理工艺1、增加预处理构筑物，如化学氧化预处理、生物预处理（接触氧化池或生物滤池）等。
（1）化学预氧化：①氯预氧化：氯气可以控制因水源污染生成的微生物和藻类在管道内或构筑物的生长，同时也可以氧化一些有机物和提高混凝效果并减少混凝剂用量。
预氯化生成大量卤化有机污染物，毒理学安全性下降。
②二氧化氯预氧化：强氧化剂，很高的杀灭效果。
有机卤甲烷减少，毒性副产物，如亚氯酸盐、氯酸盐，其毒性甚至比氯或臭氧副产物的更高。
③高锰酸钾预氧化：有效去除微量有机物和降低致突变活性，高锰酸钾的水解产物水合二氧化锰絮体的强氧化作用和与有机物的广谱作用性，破坏碳链或官能团，改变有机物结构，进而与水中的其他离子发生络合作用，失去稳定性，从而在沉淀或过滤中得以去除。
最全污水处理工艺介绍
最全污水处理工艺介绍一、污水处理的基本方法1、按处理方法的性质分：物理法：沉淀法、过滤、隔油、气浮、离心分离、磁力分离化学法：混凝沉淀法、中和法、氧化还原法、化学沉淀法物理化学法：吸附法、离子交换法、萃取法、吹脱、汽提生物法：活性污泥法、生物膜法、厌氧工艺、生物脱氮除磷工艺2、按照水质状况及处理后水的去向分：一级处理：机械处理（预处理阶段）粗格栅及细格栅、沉砂池、初沉池、气浮池、调节池二级处理：主体工艺为生化处理（主体）活性污泥法、CASS工艺、A2/O工艺、A/O工艺、SBR、氧化沟、水解酸化池。
三级处理：控制富营养化和重新回用高级催化氧化、曝气生物滤池、纤维滤池、活性砂过滤、反渗透、膜处理中水回用：一般都有消毒池，紫外线臭氧消毒池、二氧化氯消毒池二、污水的一级处理一级处理：机械处理（预处理阶段）调节池、粗格栅及细格栅、沉砂池、初沉池、气浮池、水解酸化池1、调节池调节池的作用：（1）为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对污水的水量和水质进行调节。
（2）酸性污水和碱性污水在调节池内进行混合，可达到中和的目的。
（3）短期排出的高温污水也可用调节的办法来平衡水温。
2、格栅是由一组平行的金属栅条制成的金属框架，斜置在废水流经的渠道上，或泵站集水池的进口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。
截留效果取决于缝隙宽度和水的性质。
按规格分为：粗格栅（50~100mm）、中格栅（10~40mm）、细格栅（3~10mm）3、沉砂池（1）作用从污水中分离密度较大的无机颗粒，保护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。
（2）沉砂池类型：①曝气式沉砂池②平流式沉砂池曝气沉砂池是在长方形水池的一侧通入空气，使污水旋流运动，流速从周边到中心逐渐减小，砂粒在池底的集砂槽中与水分离，污水中的有机物和从砂粒上冲刷下来的污泥仍呈悬浮状态，随着水流进人后面的处理构筑物。
通过羽叶满江红生物质进行废水管理：一种生态可持续的途径
通过羽叶满江红 生物质进行废水 管理 ：
一
种生态可持续 的途径
Ｗ ａ ｔ ｗａ ｅ ａ ａ ｅ ｅ ｒ ｕ ｈ Ｂｉ ｍ ａ ｓｏ ｏ ｌ ｎ ａ ａ： ｓ ｅ ｔ ｒＭ ｎ ｇ ｍ ｎｔ ｈ ｏ ｇ ｏ ｔ ｓ ｆ Ａｚ ｌ ｐｉ ｎ ｔ ａ
生物干 质 中磷 与重金 属成 分的 分析
测 得 生物 干 质样 品 的 质量之 后 ，就 通 过 三 元酸 （ 酸 、高氯酸 、 酸 的比例 为 ９２１ 硝 硫 ：：）
包含 有毒 的 重金 属元 素 ，这 些 重金 被 证 明产生 危害 。 然而 ， 水可 以通 过生物 方 法进 行处 理 废
的废 水 灌溉 及 用于 其 它非 住宅 用 途是 受 到鼓 励的 。 当这些 废水 用作 于灌溉 时 ， 可以提 高 还 生产 力 ， 因为它 们可 以 提供 一 些矿 物 质的 成 分 。 是 ，因废 水来 源的 不同 ， 们也 可能 】但 它 评 估 ，研究 的 目的 是 使其生 长 产 生的 生 物 质 之后 收 获满 江 红的 生物 质 ，将 其放 入 一个 烤 与 经 回收 的 废水 一 样可 以进 行 多 种方 式 的应 箱在 ６ ￣ ０ Ｃ的条 件下 干燥 ，不 断称 重直 到 质量 用 。之 所以 选择 羽 叶满 江红 是 因 为它 可 以在 不再 变化 ，得 到最终 的 质量记 录 。 污水 中生 长 并且 在 印度 是 常 见的 。关 于 羽叶 满江红 的生 物量 、 关 的生长 率 、 相 倍增 时 间与 固氮活 性的 研究 已经 完成 ［ 。 Ｉ ７ 】
以及关 于 水资 源 匮乏 和废 水处 理 的 问题 已经 有 与其 共生 的 满江 红 鱼腥 藻 ，它 是一 种 已确 溶液 被 放 入托 盘 中 ，它们 的生 长 环境 如 前所
1污水中的物理污染物、化学污染和有机污染物来源和组成2介绍污水处理的主要技术、原理与作用
1. 分析污水中的物理污染物、化学污染物和有机污染物来源和组成。
2、简要介绍污水处理的主要技术、原理与作用。
1. 分析污水中的物理污染物、化学污染物和有机污染物来源和组成。
1.化学性污染①酸碱污染来源：矿山排水，粘胶纤维工业废水，钢铁厂酸洗废水及染料工业等，常含有较多的酸，碱性废水则主要来自造纸炼油，制革，制碱等工业。
危害：酸碱污染会使水体的PH值发生变化，抑制细菌和其它微生物的生长，影响水体的生物自净作用，还会腐蚀船舶和水下建筑物，影响渔业，破坏生态平衡，并使水体不适于作饮用水源或其它工，农业用水。
②重金属污染来源电镀工业，治金工业，化学工业等排放的废水中住住含有各种重金属。
危害：重金属对人体健康及生态环境的危害极大，例如汞、镉、铅、砷、铬等。
重金属排入开然水体后不可能减少或消失，却可能通过沉淀，吸附及食物链而不断富集，达到对生态环境及人体健康的浓度。
③需氧性有机物污染来源：食品工业，石油化工工业，制革工业，焦化工业废水中含有这类有机物污染。
危害：大量需用氧性有机物排入水体，会引起微生物繁殖和溶解氧的消耗。
当水体中溶解氧降低至4mg/L以下时，鱼类和水生生物微生物的作用而发酵，生成大量硫化氢，氨，硫醇等带恶臭的气体，使水质变黑变臭，造成水环境严重恶化。
需氧有机物污染是水体污染中最常见的一种污染。
④营养物质污染又称富营养污染。
生活污水和某些工业废水中常含有一定数量的氮，磷等营养物质，农田径流中常挟带大量残留的氮肥，磷肥，这类营养物质排入湖泊、水库、港湾、内海等水流缓慢的水体，会造成藻类大量繁殖，这种现象被称为“富营养化”。
大量藻类的生长覆盖了大片水面，减少了鱼类的生存空间，藻类死亡腐败后会消耗溶解氧，并释放出更多的营养物质。
如此周而复始，恶性循环，最终将导致水质恶化，鱼类死亡，水草丛生，湖泊衰亡。
⑤有机毒物污染各种有机农药，有机染料及多环芳烃，芳香胺等，往往对人及生物体具有毒性，有的能引起急性中毒，有的则导致慢性病，有的已被证明是致癌，致畸，致突变的物质。
污水处理工艺一级、二级、三级处理工艺流程
污水处理工艺一级、二级、三级处理工艺流程城市污水处理技术作为环境学科的一个分支 ,就我国目前的状况来看，整体上已有了很大的进步 ,但还落后于我国城市发展的水平。
近些年来，虽然研究、开发了一些设备和工艺，但总体上主要是借鉴和引进国外的一些先进工艺、经验和设备。
以前运用较多和正在开发、研究的城市化工厂污水通常为一级、二级、三级处理工艺流程。
一、污水处理基本方法按处理方法的性质分为1）物理方法：格栅过滤、沉淀法、浮选法、离心分离、膜分离法等2）化学方法：混凝、化学沉淀、中和、萃取、氧化还原、电解等3）生物方法：好氧、厌氧法二、按不同的处理程度和处理任务可分为：1）一级处理：机械处理2）二级处理：主体工艺为生化处理3）三级处理：控制富营养化和重新回用三、污水处理工艺流程污水的一级处理1.格栅分类：按形状可分为平面格栅、曲面格栅；按栅条的间隙分为粗格栅、中格栅、细格栅。
工作原理：由一种独特的耙齿厂装配成一组回转格栅链。
在电机减速器的驱动下，耙齿链进行逆水流方向回转运动。
耙齿链运转到设备的上部时，由于槽轮和弯轨的导向，使每组耙齿之间产生相对自清运动，绝大部分固体物质靠重力落下，而另一部分则依靠清扫器的反向运动把粘在耙齿上的杂物清扫干净，这样的原理。
2.沉砂池作用:从污水中分离密度较大的无机颗粒，保护水泵和管道免受磨损，缩小污泥处理构筑物容积，提高污泥有机组分的含率，提高污泥作为肥料的价值。
种类：平流式（重力式）沉砂池、曝气式沉砂池3.调节池作用：为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行，需对污水的水量和水质进行调节；酸性污水和碱性污水在调节池内进行混合，可达到中和的目的；短期排出的高温污水也可用调节的办法来平衡水温。
4.沉淀池常见的几种沉淀池类型：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、幅流式沉淀池、斜流式沉淀池几种沉淀池比较：（1）平流式池：构造简单，沉淀效果较好，但占地面积较大，排泥存在的问题较多，目前大、中、小型污水处理厂均有采用；（2）竖流式池：占地面积小，排泥较方便，且便于管理，然而池深过大，施工困难，造价高，因此一般仅适用于中小型污水处理厂使用；（3）辐流式池：最适宜于大型水处理厂采用，有定型的排泥机械，运行效果较好，但要求较高的施工质量和管理水平；（4）斜流式池：主要适用于初沉池，在给水处理中应用较广，沉淀效率高，停留时间短，占地少，缺点是容易滋生藻类等，排泥困难、易堵塞，维护不便。
生化处理1(生物塘、土地处理、生物膜法)
优缺点分析
要点一
生物多样性
生物膜上的微生物种类繁多，可以处理各种不同类型的有 机污染物。
要点二
高效处理能力
生物膜具有较高的生物活性，对有机物的去除效率高。
优缺点分析
• 耐冲击负荷：生物膜法对于水质和水量变化的适应性较强， 能够承受一定的冲击负荷。
优缺点分析
需要附着介质
生物膜法需要滤料或载体等附着 介质，增加了基建投资和运行费
达标，COD去除率达到了90%以上。
案例二
某工业废水处理厂采用生物转盘法处理含酚废水。通过优化转盘转速、曝气量和水力停 留时间等操作参数，提高了酚类物质的去除效率。经过处理后的废水达到了排放标准，
同时降低了企业的环保成本。
04 生化处理技术应用与发展 趋势
不同行业应用现状
环保行业
生化处理技术广泛应用于污水处理、 废气处理等领域，通过生物降解作用 有效去长过程中可能会堵塞滤 料或载体的孔隙，导致处理效果下 降。
对温度敏感
生物膜上的微生物对温度较为敏感， 低温条件下处理效果可能会受到影 响。
适用范围与条件
适用范围
生物膜法适用于处理生活污水 、工业废水以及受污染的地表
水等。
水质条件
进水水质应相对稳定，有机物 浓度不宜过高。
水温条件
案例分析
某生活污水处理厂采用土地处理技术，通过慢速渗滤的方式 对污水进行处理。经过长时间运行，出水水质稳定达到排放 标准，同时土壤中的微生物和植物群落也得到了良好的发展 。
某食品加工企业采用湿地处理技术处理生产废水。通过构建 人工湿地生态系统，利用湿地植物和微生物的净化作用，有 效去除了废水中的有机物和营养物。
条件
需要充足的土地资源和适宜的气候条件，如温暖、阳光充足 等。
藻类生态学 第一课
7）Micro cystin 微囊藻毒素
……
7. 生物或环境指示物 biological or environmental indictor
化石藻类：可以指示年代及但是的生态特征， 还可用于石油勘探；
污染指示物 pollution indicators
藻类对有机质和其他污染物敏感性不同，因而 可以用藻类群落组成来判断水质状况。
藻类生态学
Ecology in Alage
第一章 藻类概述
有些种藻类在小水体和浅水湖泊中常大量 繁殖，使水体呈现色彩，这一现象称为“水 华”(water bloom)。有些藻类在海水中大量繁 殖，形成“赤潮”（red tide）。藻类在水体中 暴发性生长，对水域生态系统造成了很大的影 响，也是目前对藻类生态学研究方面最热点的 课题之一。
1.浮游藻类(Phytoplankton)又称浮游植物
浮游藻类个体非常微小，通常用肉眼看不清
形态结构。浮游藻类个体虽小，但种类多，数量
也多，它包括了藻类的绝大部分。生活在海洋中
的硅藻、甲藻及蓝藻（超微藻类）的浮游种类，
是海洋初级生产力的重要成部分，被称为海洋
牧草。淡水浮游藻类中种类最多的是蓝藻门、硅
3. 流水中的藻类
由底栖和浮游的藻类组成能在急流中 生活和繁殖，流水中的藻类同细菌型的动 物一起形成粘土层，生理活性表面非常大， 具有巨大的吸附力，能吸附污染水体中的 有机物并由生物群使之矿化，对流水的净 化起到很大的作用。
4. 浮水藻类
在水表层面、或在水表层面下居住的微小 藻类，例如：罗氏金光藻（Chromulina rosanoffii）具有鞭毛，在适宜的阳光和静止水 面时，能在铺水面上形成膜状。
五、分 类
藻类在植物界属于低等植物，藻类学家一般将藻类共分11个门，其顺 序如下：
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藻类处理废水
摘要：论述了利用藻类处理废水和净化富营养化水体技术的国内外研究现
状和发展趋势。
利用藻类处理废水、净化富营养水体,既能保护环境,又能节约资源,具有良好的生态效益和社会经济效益。
未来藻类处理废水、净化水质应和生物基因技术、藻菌体、驯化微生物技术、人工神经网络及生物控制技术相结合,充分利用食物链中能流和物质转化关系。
关键词：藻类技术废水处理富营养化水体净化
引言：环境和资源是当今世界两大主题。
水污染是环境污染一方面,1 997年全国工业废水排放量2 2 6亿ｔ,达到国家排放标准的仅为5 1 .8% ,生活污水排放量1 89ｔ,处理率不足 2 0 % [1]。
废水排放污染了江河湖海,全国7大水系近一半河段污染严重,城市附近的河流大多受到不同程度污染。
目前，人们越来越重视细菌与藻类相结合的应用。
通过形成藻菌共生系统来净化废水。
藻菌共生系统的最基本的生态功能单元是藻菌共生体，藻类的种类与数量，决定着污水处理系统中能量的流向和食物链的基本结构。
一．实验仪器与试剂
1.主要仪器
（1）全玻璃COD回流装置
（2）调温式电炉或300w电炉
（3）50ml酸式滴定管
2.试剂
（1）0.2500mol/L重铬酸钾标准溶液
（2）试亚铁灵指示剂
（3）0.1000mol/L硫酸亚铁铵标准溶液：称取39.0g硫酸亚铁铵溶于水中，加入20ml浓硫酸,冷却后稀释至1000ml，摇匀，使用前标定其浓度。
标定：用移液管移取10.0ml重铬酸钾标准溶液于250ml锥形瓶中，用水稀释至100ml，加8ml浓硫酸，冷却后加1~2滴试亚铁灵指试剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定到溶液由黄色经蓝绿至刚变为红褐色为止。
按下式计算硫酸亚铁铵标准溶液浓度c2.
式中：c1——重铬酸钾标准溶液浓度，mol/L
V1——重铬酸钾标准溶液体积，ml
V2——消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积，ml
（4）硫酸银-硫酸溶液：于75ml浓硫酸中加入lg硫酸银，放置1~2d，不时摇动使其溶解。
（5）硫酸汞：固体
二．实验步骤
2.1取两个250ml锥形瓶，分别在酒精灯上灭菌，分别倒入10ml水样，将
已灭菌的硅藻和绿藻的土壤提取液注入两个锥形瓶中，分别注入100ml 。
将两个锥形瓶放入29.1℃培养箱中。
一般培养时间3-5天
2.2
称取0.4gHgSO 4放在回流瓶内。
加入20.0ml 式样，混匀后加入10.0ml 重铬酸钾标准溶液，加入几粒玻璃珠，把回流瓶和冷凝装置连接起来。
冷却下加入30mlAg 2·SO4H 2SO 4溶液，彻底混合均匀。
2.3回流加热2h 。
冷却后，用蒸馏水冲洗冷凝器。
2.4 用蒸馏水把混合物稀释至大约150ml 左右，冷却至室温后加入2~3滴试亚铁指示剂。
用标准硫酸亚铁铵溶液滴定过量的重铬酸钾，滴定终点为从蓝绿色变为红褐色。
记录消耗的硫酸亚铁铵标准溶液毫升数。
2.5 同时做空白实验，即以20ml 蒸馏水代替水样，其它步骤同样品操作相同，记录消耗的硫酸亚铁铵标准溶液毫升数。
三．数据处理
式中：c ——硫酸亚铁铵标准溶液的浓度，mol/L
V 0——空白消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，ml
V 1——水样消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积，ml
V ——水样的体积，ml
8——氧（1/2O)的摩尔质量，g/mol
C=0.1047mol/L,V 0=19.80ml, V=20ml
绿藻：V 1=14.56ml
x0.1047x8x1000/20=219mg/L
硅藻：V 1=13.80ml
x0.1047x8x1000/20=251mg/L
四.结果与讨论
化学需氧量是指在一定条件下，氧化1L 水样中还原物质所消耗的氧化剂的量。
化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度，基于水体被有机物污染是很普遍的现象，该指标也作为有机污染物相对含量的综合指标之一，但只能反映能被氧化剂氧化的有机污染物。
本次实验取得是桥头污水，化学需氧量值过大，可知污水受到较大污染。
利用藻类处理废水有着其它物理化学方法所不能比拟的优越性。
该技术具有极大的生态效益和经济效益，将会是今后含重金属离子废水处理及水环境修复的研究热点和发展方向。