废水好氧生物处理
水的好氧生物处理方法
水的好氧生物处理方法
好氧生物处理是一种常见的水处理方法，广泛应用于污水处理厂、工业废水处理以及地表水净化等领域。
通过利用特定的微生物，将有机污染物转化为无害的物质，实现水体的净化和环境的改善。
好氧生物处理方法主要包括活性污泥法和固定化生物膜法。
活性污泥法是将污水与含有大量微生物的活性污泥进行接触和反应，利用微生物的代谢作用将有机污染物氧化分解成水和二氧化碳。
该方法具有工艺简单、处理效果稳定等优点，在城市污水处理厂得到广泛应用。
固定化生物膜法是将微生物固定在生物膜上，形成高浓度的微生物附着层，通过微生物在生物膜上的代谢作用，将有机污染物分解为无害物质。
固定化生物膜法具有生物膜对水质的稳定性好、抗冲击负荷能力强等特点，在处理高浓度有机废水方面具有一定的优势。
此外，好氧生物处理方法还可以结合其他工艺进行联合处理，如好氧-厌氧处理工艺。
该工艺利用好氧条件下的微生物将有机污染物氧化分解，然后将产生的中间产物进一步在厌氧条件下进行处理，最终实现有机污染物的全面去除。
总体来说，好氧生物处理方法通过微生物的作用将水中的有机污染物降解为无害物质，具有处理效果好、工艺相对简单等优点。
合理应用好氧生物处理方法将有助于改善水环境质量，保护生态环境。
废水处理厌氧和好氧生物处理技术
废水处理厌氧和好氧生物处理技术废水处理是当今社会中非常重要的环境保护工作之一。
废水处理的目的是将含有有害物质的废水转化为对环境无害的水体，以保护水资源和维护生态平衡。
废水处理技术主要分为物理处理、化学处理和生物处理三种。
其中，生物处理技术是一种常用且有效的废水处理方法。
废水处理中的生物处理技术主要包括厌氧生物处理和好氧生物处理。
两种技术各有特点，可以根据废水的特性和处理要求来选择合适的方法。
1. 厌氧生物处理技术厌氧生物处理是一种在缺氧条件下进行的废水处理方法。
它利用厌氧菌群将有机物质转化为沼气和沉淀物。
厌氧生物处理技术适用于高浓度有机废水的处理，如食品加工废水、酿造废水等。
其主要过程包括厌氧消化、甲烷发酵和沉淀。
厌氧消化是指将废水中的有机物质通过厌氧菌的代谢作用转化为有机酸和气体。
在这个过程中，厌氧菌分解有机物质，产生醋酸、丙酸等有机酸，同时产生沼气。
沼气可以作为能源利用，而有机酸则会进一步发酵产生甲烷。
甲烷发酵是指在厌氧条件下，通过甲烷菌的作用将有机酸转化为甲烷。
甲烷是一种无色、无味的气体，具有高热值和可燃性，可以用作燃料或发电。
沉淀是指将废水中的悬浮物和沉淀物沉淀下来，以净化废水。
在厌氧生物处理中，沉淀物主要是厌氧菌和产生的沉淀物质。
2. 好氧生物处理技术好氧生物处理是一种在充氧条件下进行的废水处理方法。
它利用好氧菌群将有机物质转化为二氧化碳、水和生物体。
好氧生物处理技术适用于低浓度有机废水的处理，如生活污水、轻工业废水等。
其主要过程包括生物降解、曝气和沉淀。
生物降解是指将废水中的有机物质通过好氧菌的代谢作用转化为二氧化碳、水和生物体。
在这个过程中，好氧菌分解有机物质，产生二氧化碳和水。
生物体则是好氧菌的生长产物，可以通过沉淀去除。
曝气是指通过给废水供氧来提供好氧菌群所需的氧气。
曝气可以通过机械曝气、曝气池或曝气塔等方式实现。
氧气的供应可以促进好氧菌的生长和代谢活动，加快废水的降解速度。
沉淀是指将废水中的悬浮物和沉淀物沉淀下来，以净化废水。
废水生物处理的基本原理
2、活性污泥中的微生物群落
• ① 菌胶团 • ② 丝状菌：球衣菌属、贝硫菌属、发硫细菌
属、透明颤菌属、亮发菌属和线丝菌属；
• ③ 真菌：具有分解碳水化合物、蛋白质及其 他含氮化合物的能力。，但若大量出现会导 致污泥膨胀，
• ④原生动物：可作为污水处理的指示生物。 • ⑤ 微型后生动物：在处理水质良好时会有该
4、活性污泥的沉降性能指标
• ① 污泥沉降比（SV）：混合液在量筒内静置 30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液的百 分数，以%表示；能够反映曝气池正常运行时的 污泥量，可用于控制剩余污泥的排放量，还可反 映污泥膨胀的异常现象的发生。
• ② 污泥指数（SVI）：曝气池出口处的混合液 经30min沉淀后，每克干污泥所形成的沉淀污泥 所占的容积，以毫升计算：
磷的去除效果； • 5、其他水生生物： • 在氧化塘（氧化沟）内，藻类和细菌共存于同一环境
中，保持互生关系.
第二节 活性污泥膨胀和控制对策
• 正常的活性污泥颗粒体积膨胀，继而分裂为 沉降性很差的小颗粒污泥，引起二沉池池面 飘泥严重，出水水质急剧变差的现象。
• 本质—污泥密度变小或黏附能力下降。
第二节 活性污泥膨胀和控制对策
动力消 耗
较小 较差 多
发生 较合理
较大 较强 少
不发生 较大
管路堵 塞
否 是
三、氧化塘的微生物群落及其处理废水机制
• 氧化塘是人工的、接近自然生态系统，微生物群落主 要有（见图2.3-4）。
• 1、细菌：降解有机污染物‘ • 2、 藻类：向塘内提供溶解氧； • 3、原生动物和后生动物： • 4、水生植物：可提高塘对有机污染物和无机营养物氮、
•
SVI=SV（ml/L）/MLVSS（g/L）
废水的好氧生物处理原理概述
废水的好氧生物处理原理概述引言废水处理是一项重要的环保工作，它的目标是将废水中的有害物质转化为无害物质，使废水能够安全地排放到环境中或进行回用。
好氧生物处理是其中一种常见的处理方法，通过利用微生物的好氧代谢能力来分解和去除废水中的有机污染物。
本文将概述废水的好氧生物处理原理，介绍其工作原理、常见的反应器类型以及关键参数的控制方法。
好氧生物处理工作原理好氧生物处理是利用好氧条件下微生物的代谢活动来降解废水中有机物的过程。
在好氧条件下，微生物如细菌和真菌通过氧化废水中的有机物质，将其转化为无机物质（如水和二氧化碳）以及微生物细胞。
该过程主要包括废水处理系统、生物反应器和微生物活化等关键环节。
废水处理系统通常包括进水口、混合器、好氧生物反应器、沉淀池和出水口等组成部分。
进水口将废水引入处理系统，并通过混合器将废水中的有机物质均匀分布到生物反应器中。
生物反应器是废水处理的核心部分，其中包含大量的微生物，这些微生物需要合适的温度、pH值和养分等条件来实现生长和代谢活动。
在反应器中，微生物利用氧气对废水中的有机物质进行氧化分解，并释放出能量和二氧化碳。
废水中的有机物质主要是废水中的化学物质、悬浮物和微生物。
废水处理系统中的沉淀池主要用于分离处理后的水和沉淀物。
沉淀池中的沉淀物可通过定期清理或其他方法进行处理。
最后，经过处理后的水可以被安全地排放或进一步处理以实现循环利用。
好氧生物反应器的类型好氧生物反应器是废水处理系统中的核心设备，它提供了一个适宜的环境，以支持微生物降解废水中的有机物质。
根据反应器的结构和操作方式，可以将好氧生物反应器分为以下几种类型：曝气池是一种常见的好氧生物反应器，其工作原理是通过向反应器中引入气体，通常是空气，来提供氧气供微生物代谢使用。
曝气池通常具有较高的气液界面，并通过机械或气体喷射装置产生气泡，并使废水充分与氧气接触。
这有助于增加溶解氧的浓度，并提供微生物代谢所需的氧气。
曝气池可以是连续操作或间歇操作的，具体取决于废水处理的需求。
污水好氧生物处理实验
03
实验结果表明， 好氧生物处理技 术在处理污水过 程中产生的污泥 量较少，降低了 后续处理成本。
04
实验结果表明， 好氧生物处理技 术在处理污水过 程中产生的二次 污染较少，符合 环保要求。
应用前景
污水处理厂：提高污水处理效 率，降低运行成本
工业废水处理：减少工业废水 排放，保护环境
农业废水处理：改善农业生态 环境，提高农产品质量
接种：将污水样品 接种到培养基中， 并保持适当的温度 和搅拌速度
实验总结：总结实 验结果，提出改进 措施和建议
实验结果分析
处理效果评价
生物处理系统稳定性： 评价处理系统稳定性
环境影响：评价处理 对环境的影响
污水中污染物去除率： 评价处理效果
处理成本：评价处理 成本
处理效率分析
01 实验目的：评估污水好 氧生物处理的效率
提高处理效果
01 实验目的：提高污水好氧生 物处理的效率和效果
02 实验方法：采用不同的好氧 生物处理技术，如活性污泥 法、生物膜法等
03 实验参数：控制好氧生物处 理过程中的关键参数，如溶 解氧浓度、温度、pH值等
04 实验结果：对比不同处理技 术的处理效果，选择最优的 处理技术，提高处理效果
实验方法
02 实验方法：采用标准方法， 如BOD5、COD等指标 进行测量
03 实验结果：处理前后水质 变化，如BOD5、COD 等指标的降低程度
04 处理效率：根据实验结果， 计算处理效率，如BOD5 去除率、COD去除率等
处理成本分析
01
设备成本：包括反应器、曝气 设备、搅拌设备等
03
维护成本：包括设备维修、更 换、保养等
实验材料准备
01
废水生化处理理论基础
废水生化处理理论基础废水处理是指对工业、农业、生活等生产和生活活动中所产生的废水进行处理，将废水中的各种有害物质去除或降低，使其达到环境排放标准，保护环境、维护生态平衡。
废水处理技术较为复杂，其中生化处理是一种常用的处理方法。
本文将介绍废水生化处理的理论基础。
1. 废水生化处理概述废水生化处理是利用微生物的生物化学作用，将有机物质降解成较为稳定、不易污染环境的无机物质，以实现对废水的净化处理。
生化处理一般包括好氧生物处理和厌氧生物处理两种方式。
•好氧生物处理：好氧生物处理是指在充氧的条件下，利用好氧微生物将废水中的有机物质氧化分解为二氧化碳和水。
这种处理方式对细菌的要求较高，需要提供足够的氧气。
•厌氧生物处理：厌氧生物处理是指在没有氧气的条件下，利用厌氧微生物将废水中的有机物质降解成沼气、二氧化碳等产物。
这种处理方式对微生物的适应能力要求较高，处理效果也较好。
2. 废水生化处理原理废水生化处理的基本原理是将废水中的有机物质通过生物作用转化为无机物质。
有机物质能够为微生物提供能量和生长所需的碳、氮、磷等元素，而微生物则通过代谢作用将有机物质降解为无机物质。
生化处理的主要过程包括：•底物的降解：微生物利用底物（有机物质）作为碳源和能源，在水体中进行降解反应，生成底物降解产物和生物体。
•底物的转化：底物降解产物经过一系列酶类的作用，逐步转化为无害的终产物，如CO2、H2O等。
•生物体的生长：底物的降解还伴随着微生物的生长和繁殖，微生物的数量和种类变化也会影响处理效果。
3. 废水生化处理的关键技术废水生化处理的关键技术包括微生物培养、废水处理工艺设计、氧气供给等方面。
其中，微生物在生化处理中扮演着重要的角色，其培养和管理对处理效果至关重要。
•微生物培养：合理选择适应性强、活性高的微生物种类，进行培养和管理，提高其降解效率和处理能力。
•工艺设计：根据废水特性和处理要求设计合理的生化处理工艺，包括反应器设置、曝气方式、混合方式等。
废水的好氧生物处理
（鼓风机）、空气扩 散装置和管道三部分 组成。空气以气泡的 形式扩散到混合液， 使气泡中的氧迅速转 移到液相供微生物需 要并搅拌混合液。多 用于长廊式曝气池， 现也用于深井曝气池。
空气扩散装置
（2）机械曝气
机械曝气是以装在曝气池水面的表面曝气机 的快速转动，进行表面充氧。按转轴的方向 不同，表面曝气机分为竖式（图5－3所示） 和卧式（图5－4所示）两类。
（2）节约能源，降低运行费；
（3）增加功能，改善出水水质；
（4）简化管理，保证稳定运行； （5）简化污泥的后处理。
污泥膨胀
污泥上浮
泡沫问题
氧化沟技术简介
氧化沟（oxidation ditch）——又名连续循
环曝气池，是活性污泥法的一种变形。
长沙市第二污 水处理厂
氧化沟技术的发展
密度为1．002~1．006
比表面积为20~100cm2／ml之间 当进水改变时，对进水pH的变化有一定
大小为0．02~0．2mm
2.活性污泥法
就是以含于废水 中的有机污染物为 培养基，在有溶解 氧的条件下，连续 地培养活性污泥， 再利用其吸附凝聚 和氧化分解作用净 化废水中的有机污 染物。
氧化沟污水处理工艺是20世纪50年代由荷兰
卫生工程研究所研制成功的，自从1954年在 荷兰的首次投入使用以来，应其优点，已被 国内外广泛的应用于生活污水和工业污水的 长沙市第一污水处理厂氧化沟 治理，如长沙市一污、二污均采用此法。
氧化沟工艺流程
一般氧化沟污水处理厂的流程如下图所示：
进水
格栅和除砂
（3）污泥指数（污泥容积指数SVI）
是指曝气池混合液静止30min后，1g干污泥湿时所 占有的体积（mL/g）。即 SVI（mL/g）＝SV/MLSS 注：SVI过低，说明污泥颗粒细小紧密，无机物含 量多，缺乏活性和吸附能力；SVI过高，说明污泥 难于凝聚沉降，已经发生或即将发生污泥膨胀。 （4）污泥密度指数（SDI） 曝气池混合液在静置30min后，含于100mL沉降污 泥中的活性污泥悬浮固体的克数。 SDI=100/SVI
废水处理厌氧和好氧生物处理技术
废水处理厌氧和好氧生物处理技术废水处理是一项重要的环境保护工作，而废水处理中的生物处理技术则是其中关键的一环。
在生物处理技术中，厌氧和好氧生物处理技术是常用的两种方法。
本文将探讨废水处理中的厌氧和好氧生物处理技术的原理、应用和优缺点。
厌氧生物处理技术是一种在无氧条件下进行的废水处理方法。
在厌氧生物处理过程中，微生物在缺氧的环境中进行代谢活动，通过降解有机物质来净化废水。
厌氧生物处理技术主要应用于高浓度有机废水的处理，如酿酒废水、制药废水等。
其原理是通过厌氧微生物的代谢活动，将有机物质转化为甲烷等可再利用的产物。
厌氧生物处理技术具有处理效果好、能耗低、占地面积小等优点，但由于操作难度较大，需要严格控制环境条件，所以在实际应用中还存在一定的挑战。
好氧生物处理技术则是在有氧条件下进行的废水处理方法。
在好氧生物处理过程中，微生物利用氧气进行代谢活动，通过降解有机物质来净化废水。
好氧生物处理技术主要应用于低浓度有机废水的处理，如生活污水、食品加工废水等。
其原理是通过好氧微生物的代谢活动，将有机物质转化为二氧化碳和水等无害物质。
好氧生物处理技术具有处理效果稳定、操作简单、适应性强等优点，但由于需要供氧，所以能耗较高，并且需要较大的处理容量。
在实际的废水处理工程中，常常会采用厌氧和好氧生物处理技术的组合，以达到更好的处理效果。
这种组合技术被称为A/O工艺，即厌氧-好氧工艺。
在A/O工艺中，厌氧生物处理单元主要负责去除有机物质的大部分，而好氧生物处理单元则进一步降解有机物质，去除残余的有机物质和氮、磷等营养物质。
通过厌氧和好氧生物处理技术的有机结合，A/O工艺能够同时处理高浓度和低浓度有机废水，并且能够降低处理成本，提高处理效率。
尽管厌氧和好氧生物处理技术在废水处理中发挥了重要作用，但它们仍然存在一些局限性。
首先，厌氧生物处理技术对环境条件的要求较高，操作难度大，需要专业的技术人员进行控制；而好氧生物处理技术虽然操作相对简单，但对氧气的需求较大，存在一定的能耗问题。
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内源呼吸残留物
O2
净增细胞物质
剩余污泥
B、分解与合成的相互关系：
1）二者不可分，而是相互依赖的； a、 分解过程为合成提供能量和前物，而合成则 给分解提供物质基础； b、分解过程是一个产能过程，合成过程则是一 个耗能过程。
2) 对有机物的去除，二者都有重要贡献； 3）合成量的大小，对于后续污泥的处理有直接影
C、H、O、N、S + O2
CO2 + H2O + NH3 + SO42- ++能量
合成反应（也称合成代谢、同化作用）
C、H、O、N + 能量
C5H7NO2
内源呼吸（也称细胞物质的自身氧化）
C5H7NO2 + O2
CO2 + H2O + NH3 + SO42- ++能量
其它各类微生物细胞物质的实验分子式分别是： 细菌：C5H7NO2；真菌：C16H17NO6；藻类：C5H8NO2； 原生动物： C7H14NO3
响；
C、有机物被生物降解的历程
◆ 结构简单、小分子、可溶性物质， 直接进入细胞壁；
◆ 结构复杂、大分子、胶体状或颗粒状的物质， 则首先被微生物吸附，随后在细胞外酶的作 用下被水解液化成小分子有机物，再进入细 胞内。
2. 影响好氧生物处理的主要因素
1）溶解氧： 约12mg/l； 2）水温： 1530C；
主要有：ATP测试法、脱氢酶测试法、细菌标准平 板计数测试法等
C、废水可生化性评价方法：
（1）BOD5/COD比值法 BOD5/COD>0.58 为完全可生物降解 BOD5/COD=0.45-0.58 生物降解性能良好 BOD5/COD=0.30-0.45 可生物降解 BOD5/COD<0.30 难生物降解
则 -100 mV，甚至 -300 mV。
3. 废水可生化性原理及其判别
A、生物降解性：是指在微生物的作用下，使某一物 质改变原来的化学和物理性质，在 结构上引起的变化程度。
可分为三类： 1)初级生物降解 2)环境可接受的生物降解 3)完全降解
3. 废水可生化性原理及其判别
B、有机物生物降解性能的分类： ◆ 易生物降解：易于被微生物作为碳源和 能源物质而被利用； ◆ 可生物降解：能够逐步被微生物所利用； ◆ 难生物降解：降解速率很慢或根本不降解；
C、废水可生化性评价方法：
（3）振荡培养试验法 在烧瓶中加入接种物、营养液及受试物等，在一定
温度下振荡培养，在不同的反应时间内测定反应液中 受试物含量，以评价受试物的生物降解性； （4）其它：斯特姆测试法、 ATP测试法、脱氢酶测 试法、细菌标准平板 计数测试法等
废水好氧生物处理工艺（1）
活性污泥法
绪：废水好氧生物处理原理
1. 好氧生物处理的基本生物过程
◆ 好氧： 是指这类生物必须在有分子态氧气
（O2）的存在下，才能进行正常的生
理生化反应. ◆ 厌氧：是指在无分子态氧存在的条件下，
能进行正常的生理生化反应的生物， 如厌氧细菌、酵母菌等.
A、好氧生物处理过程的生化反应方程式
分解反应（又称氧化反应、异化代谢、分解代谢）
该法比较简单，但精度不高，可粗略反映有机物 的降解性能。
C、废水可生化性评价方法：
（2）瓦呼仪法 根据有机物的生化呼吸线与内源呼吸线的比较来判
断有机物的生物降解性能。
b 基质耗氧曲线（有机物可降解）
耗
氧
量
（
a 内源呼吸曲线
mg/L
）
c 基质耗氧曲线
（对微生物有抑制作用）
微生物呼吸耗氧曲线 时间(d)
注意：1）“难、易”是相对的；
2）同一种化合物在不同种属微生
物的作用下，其降解情况也会
有不同。
鉴定和评价废水中有机污染物的好氧生物降解性的方法：
根据氧化所耗氧量 :水质指标法 瓦呼仪法
根据有机物的去除效果 : 静置烧瓶筛选试验 振荡培养试验法 半连续活性污泥法 活性污泥模型试验
根据CO2量:斯特姆测试法 根据微生物生理生化指标
5）有毒物质（抑制物质）
重金属 、氰化物 、H2S、 卤族元素及其化合物；
酚、醇、醛等 6）有机负荷率：
污水中的有机物本来是微生物的食物，但太多时， 也会不利于微生物。 7）氧化还原电位：
好氧细菌： +300 400 mV， 至少要求大于+100 mV。 厌氧细菌： 要求小于+100 mV，对于严格厌氧细菌，
Activated Sludge Processes
Suspended Growth Biological Treament Process
第一节 活性污泥法的基本原理
2.1.1 活性污泥法的基本概念与流程
活性污泥
向生活污水注入空气进行曝气，并持续 一段时间以后，污水中即生成一种絮凝 体。这种絮凝体主要是由大量繁殖的微 生物群体所构成，它有巨大的表面积和 很强的吸附性能，称为活性污泥 (activated sludge)。
一组活性污泥图片
曝气池中的活性污泥
曝气池中的活性污泥
活性污泥法的基本流程
活性污泥法的基本组成
① 曝气池：反应主体
② 二沉池： 1）进行泥水分离，保证出水水质； 2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。
③ 回流系统： 1）维持曝气池的污泥浓度； 2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。
内源呼吸残留物
O2
净增细胞物质
剩余污泥
废水好氧生物处理中自养微生物的代谢途径
无机代谢产物
少量能量
代谢产物
+ 能量
O2
（N02、NO3、SO42、Fe3+ …）
污水中的无机污染物
(NH3、NO2、H2S、Fe2+…) + 自养菌
CO2
氧化
合成
新的细胞物质 （C5H7NO2）
内源呼吸
内源呼吸产物 + 能量
废水好氧生物处理中异养微生物的代谢途径
无机代谢产物
污水中的可 降解有机物
+ 异养微生物
代谢产物
＋ 能量
O2
(CO2、H2O、NH3、SO42-…)
(1/3) 分解代谢
少量能量
(2/3) 合成代谢
新细胞物质
（C5H7NO2）
～80%
内源呼吸
～20%
内源呼吸产物 + 能量
(CO2、H2O、NH3、SO42-…)
3）营养物质：
BOD5 N P = 100 5 1 （好氧工艺）； 其它无机营养元素：K、Mg、Ca、S、Na等； 微量元素： Fe、Cu、Mn、Mo、Si、硼等；
4）pH值： 一般好氧微生物的最适宜pH在6.58.5之间； pH 4.5时，真菌将占优势，引起污泥膨胀；
2. 影响好ห้องสมุดไป่ตู้生物处理的主要因素