《废水的生物处理法》PPT课件
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废水生物处理基本原理和主要微生物类群讲PPT课件
类型
外观
BIP
生物特征
1．有机物较少，BOD 和
1． 细菌数量减少，每毫
河
悬浮物含量低，溶解氧
升水只有几万个。
浓度升高；
2． 藻类大量繁殖，水生
流 流
β
-中污带
2．NH3 和 H2S 分别氧化为 N03— 和 S042-，两者含
8~20
植物出现。*** 3． 原生动物有固着型纤
量均减少。
毛虫如：独缩虫、聚缩
向
虫等活跃，轮虫、浮游 甲壳动物及昆虫出现。
***β-中污带的藻类见下图。
变异直链硅藻
水花束丝藻 梭裸藻
短棘盘星藻
寡污带
类型
外观
BIP
生物特征
1． 有机 物 全 部无 机 化 ，
1． 细菌极少；
河
BOD 和悬浮物含量极
2． 出现鱼腥藻、硅藻、
低，水的浑浊度低，溶
黄藻、钟虫、变形虫、
流
解氧恢复到正常含量。
第一节 废水生物处理的基本原理
用，将废水中的污染物氧化分解。 微生物在转化有机物的过程中，将一部分分解产物用于合成 微生物细胞物质和细胞内贮藏物，另一部分变为代谢产物 排除体外并释放能量。于是微生物不断生长繁殖，不断转化 废水中的污染物，使废水得以净化。
好氧条件 有机物 厌氧条件 有机物
水蚂蟥
对于重 金属和 有机氯 农药耐 受力很 强，常 出现在 有机污 染严重 的河段。
α中污带
类型
外观
BIP
生物特征
1．水为灰色，溶解氧少，
1． 生物种类比多污带稍
河
为半厌氧状态，有机
多。细菌数量较多，每
物 量 减 少 ， BOD 下
《污水的生态处理》PPT课件
污水土地处理系统的净化机理十分复杂,它包含了物理过滤、物理吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机物的降解等过程.因此,污水在土地处理 系统中的净化是一个综合净化过程.
BOD的去除 磷和氮的去除 悬浮物质的去除 病原体的去除 重金属的去除
在土地处理中，磷主要是通过植物吸收， 化学反应和沉淀（与土壤中的钙、铝、铁等离 子形成难溶的磷酸盐）、物理吸附和沉淀（土 壤中的黏土矿物对磷酸盐的吸附和沉积），物 理化学吸附（离子交换、络和吸附）等方式被 去除。其去除效果受土壤结构、阳离子交换容 量、铁铝氧化物和植物对磷的吸收等因素的影 响。
曝气塘的水力停留时间为3～10d,有效水深2～6m.曝气塘一般不少于3座,通常按串连方式运行.
6.4 厌氧塘
<1> 厌氧塘的基本工作原理
厌氧塘对有机污染物的降解,是由两类厌氧菌通 过产酸发酵和甲烷发酵两阶段完成的.厌氧塘的设计 运行,必须以甲烷发酵阶段的要求作为控制条件,控制 有机污染物的投配率,以保持产酸菌与甲烷菌之间的 动态平衡.控制有机酸浓度3000mg/L以下,pH值为,进 水的BOD5:N:P=100:2.5:1,硫酸盐浓度应小于 500mg/L.
BOD大部分是在土壤表层土中去除的。 土壤中含有大量的种类繁多的异氧型微生 物，它们能对被过滤、截留在土壤颗粒空 隙间的悬浮有机物和溶解有机物进行生物 降解，并合成微生物新细胞。 当污水处理的BOD负荷超过让土壤微生 物分解BOD的生物氧化能力时，会引起 厌氧状态或土壤堵塞。
土地处理系统的净化机理
<2>厌氧塘的设计负荷 有机负荷的表示方法有三种： BOD5表面负荷
<kgBOD5/ha·d> BOD5容积负荷
<kgBOD5/m3·d> VSS容积负荷
BOD的去除 磷和氮的去除 悬浮物质的去除 病原体的去除 重金属的去除
在土地处理中，磷主要是通过植物吸收， 化学反应和沉淀（与土壤中的钙、铝、铁等离 子形成难溶的磷酸盐）、物理吸附和沉淀（土 壤中的黏土矿物对磷酸盐的吸附和沉积），物 理化学吸附（离子交换、络和吸附）等方式被 去除。其去除效果受土壤结构、阳离子交换容 量、铁铝氧化物和植物对磷的吸收等因素的影 响。
曝气塘的水力停留时间为3～10d,有效水深2～6m.曝气塘一般不少于3座,通常按串连方式运行.
6.4 厌氧塘
<1> 厌氧塘的基本工作原理
厌氧塘对有机污染物的降解,是由两类厌氧菌通 过产酸发酵和甲烷发酵两阶段完成的.厌氧塘的设计 运行,必须以甲烷发酵阶段的要求作为控制条件,控制 有机污染物的投配率,以保持产酸菌与甲烷菌之间的 动态平衡.控制有机酸浓度3000mg/L以下,pH值为,进 水的BOD5:N:P=100:2.5:1,硫酸盐浓度应小于 500mg/L.
BOD大部分是在土壤表层土中去除的。 土壤中含有大量的种类繁多的异氧型微生 物，它们能对被过滤、截留在土壤颗粒空 隙间的悬浮有机物和溶解有机物进行生物 降解，并合成微生物新细胞。 当污水处理的BOD负荷超过让土壤微生 物分解BOD的生物氧化能力时，会引起 厌氧状态或土壤堵塞。
土地处理系统的净化机理
<2>厌氧塘的设计负荷 有机负荷的表示方法有三种： BOD5表面负荷
<kgBOD5/ha·d> BOD5容积负荷
<kgBOD5/m3·d> VSS容积负荷
废水生物处理理论基础.ppt
的有机物和无机物（如有机酸、CO2、H2O等),再 被甲烷菌进一步转化为甲烷和CO2等，并释放能 量的过程。
❖ 按照代谢过程中受氢体的不同，又分为发酵和无氧呼吸。
➢ 发酵：指供氢体都是有机化合物的生物氧化作用，最终 受氢体是供氢体的分解中间产物（有机物）。发酵是一 种厌氧状态。
➢ 无氧呼吸：指以无机含氧化合物，如NO3-、NO2- 、SO42- 、 S2O32- 、CO2等代替分子氧作为最终受氢体的生物氧化作 用。无氧呼吸是一种缺氧状态。
第3篇 污水的生物处理法
第1章 第2章
第3章
第4章 第5章
污水生物处理理论基础 污水好氧生物处理（一） ——活性污泥法 污水好氧生物处理（二） ——生物膜法 污水厌氧生物处理 污水的自然生物处理
2020/5/2
1
第1章 废水生化处理理论基础
1.1 废水生化处理微生物基础 1.2 反应速度和酶促反应速度 L 1.3 微生物的生长动力学 L 1.4 废水的可生化性 L 1.5 废水生化处理方法概述 L
好氧分解代谢：是好氧微生物和兼性微生物 参与，在有溶解氧的条件下，将有机物分解 为CO2和H2O，并释放出能量的代谢过程。在有 机物氧化过程中脱出的氢[H]是以氧作为受氢 体。通常称为有氧（好氧）呼吸。
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6
厌氧分解代谢：是厌氧微生物和兼性微生物参与，
在无溶解氧的条件下，将复杂有机物分解成简单
物、后生动物。
2020/5/2
3
主要内容:
微生物的新陈代谢 微生物的生长规律 微生物的生长环境
2020/5/2
4
二、微生物的新陈代谢
概念：微生物在生命活动过程中，不断从外界环境中
摄取营养物质，并通过复杂的酶催化反应，将其加以 利用，提供能量并合成新的生物体，同时又不断向外 界环境排泄废物。这种为了维持生命活动过程与繁殖 下代而进行的各种化学变化称为新陈代谢。
❖ 按照代谢过程中受氢体的不同，又分为发酵和无氧呼吸。
➢ 发酵：指供氢体都是有机化合物的生物氧化作用，最终 受氢体是供氢体的分解中间产物（有机物）。发酵是一 种厌氧状态。
➢ 无氧呼吸：指以无机含氧化合物，如NO3-、NO2- 、SO42- 、 S2O32- 、CO2等代替分子氧作为最终受氢体的生物氧化作 用。无氧呼吸是一种缺氧状态。
第3篇 污水的生物处理法
第1章 第2章
第3章
第4章 第5章
污水生物处理理论基础 污水好氧生物处理（一） ——活性污泥法 污水好氧生物处理（二） ——生物膜法 污水厌氧生物处理 污水的自然生物处理
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第1章 废水生化处理理论基础
1.1 废水生化处理微生物基础 1.2 反应速度和酶促反应速度 L 1.3 微生物的生长动力学 L 1.4 废水的可生化性 L 1.5 废水生化处理方法概述 L
好氧分解代谢：是好氧微生物和兼性微生物 参与，在有溶解氧的条件下，将有机物分解 为CO2和H2O，并释放出能量的代谢过程。在有 机物氧化过程中脱出的氢[H]是以氧作为受氢 体。通常称为有氧（好氧）呼吸。
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厌氧分解代谢：是厌氧微生物和兼性微生物参与，
在无溶解氧的条件下，将复杂有机物分解成简单
物、后生动物。
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主要内容:
微生物的新陈代谢 微生物的生长规律 微生物的生长环境
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二、微生物的新陈代谢
概念：微生物在生命活动过程中，不断从外界环境中
摄取营养物质，并通过复杂的酶催化反应，将其加以 利用，提供能量并合成新的生物体，同时又不断向外 界环境排泄废物。这种为了维持生命活动过程与繁殖 下代而进行的各种化学变化称为新陈代谢。
第15章污水的厌氧生物处理ppt课件
水污染控制工程(下)
2、pH 值每种微生物可在一定的pH值范围内活动，产酸细
菌对酸碱度不及甲烷细菌敏感，其适宜的pH值范围 较广，在4.5-8.0之间。
产甲烷菌要求环境介质pH值在中性附近，最适宜 pH值为7.0-7.2，pH6.6-7.4较为适宜。
在厌氧法处理废水的应用中，由于产酸和产甲烷大 多在同一构筑物内进行，故为了维持平衡，避免过多 的酸积累，常保持反应器内的pH值在6.5-7.5(最好 在6.8-7.2)的范围内。
水污染控制工程(下)
§15-2 厌氧生物处理活性污泥法(anaerobic activated 厌slu氧d生ge物) 膜法(anaerobic slime)
厌氧活性污泥法包括：普通消化池、厌氧接触工艺、上流 式厌氧污泥床反应器等。
厌氧生物膜法包括：厌氧生物滤池、厌氧流化床、厌氧生 物转盘等。
§15-1 概述
水污染控制工程(下)
一、厌氧生物处理的对象
1、有机污泥 有机污泥包括废水好氧生物处理过程生成的大量活性污泥
和生物膜，初沉池可沉淀的有机固体，以及人畜的粪便等。
2、有机废水
食品工业，如酒精、味精、制糖、淀粉、屠宰和啤酒等工 业排出的废水，不仅数量多，而且浓度也很高。
3、生物质 以专门利用生物质转化为新能源为主要目的的厌氧发酵法，
温度的急剧变化和上下波动不利于厌氧消化作用。短 时内温度升降5℃，沼气产量明显下降，波动的幅度过 大时，甚至停止产气。
温度的波动，不仅影响沼气产量，还影响沼气中甲烷 的含量，尤其高温消化对温度变化更为敏感。
温度的暂时性突然降低不会使厌氧消化系统遭受根本 性的破坏，温度一经恢复到原来水平时，处理效率和 产气量也随之恢复。
水污染控制工程(下)
2、pH 值每种微生物可在一定的pH值范围内活动，产酸细
菌对酸碱度不及甲烷细菌敏感，其适宜的pH值范围 较广，在4.5-8.0之间。
产甲烷菌要求环境介质pH值在中性附近，最适宜 pH值为7.0-7.2，pH6.6-7.4较为适宜。
在厌氧法处理废水的应用中，由于产酸和产甲烷大 多在同一构筑物内进行，故为了维持平衡，避免过多 的酸积累，常保持反应器内的pH值在6.5-7.5(最好 在6.8-7.2)的范围内。
水污染控制工程(下)
§15-2 厌氧生物处理活性污泥法(anaerobic activated 厌slu氧d生ge物) 膜法(anaerobic slime)
厌氧活性污泥法包括：普通消化池、厌氧接触工艺、上流 式厌氧污泥床反应器等。
厌氧生物膜法包括：厌氧生物滤池、厌氧流化床、厌氧生 物转盘等。
§15-1 概述
水污染控制工程(下)
一、厌氧生物处理的对象
1、有机污泥 有机污泥包括废水好氧生物处理过程生成的大量活性污泥
和生物膜，初沉池可沉淀的有机固体，以及人畜的粪便等。
2、有机废水
食品工业，如酒精、味精、制糖、淀粉、屠宰和啤酒等工 业排出的废水，不仅数量多，而且浓度也很高。
3、生物质 以专门利用生物质转化为新能源为主要目的的厌氧发酵法，
温度的急剧变化和上下波动不利于厌氧消化作用。短 时内温度升降5℃，沼气产量明显下降，波动的幅度过 大时，甚至停止产气。
温度的波动，不仅影响沼气产量，还影响沼气中甲烷 的含量，尤其高温消化对温度变化更为敏感。
温度的暂时性突然降低不会使厌氧消化系统遭受根本 性的破坏，温度一经恢复到原来水平时，处理效率和 产气量也随之恢复。
水污染控制工程(下)
废水生化处理工艺培训资料ppt课件
值。一般我们的pH值控制在6-9。 • 在实际的废水、污水调节过程中，pH值一般调节成碱性而不要酸性：
1、酸性污水、废水更容易腐蚀处理设施；2、偏碱性有利于后段混 凝沉淀效果的提升；3、就活性污泥主体微生物来讲，抗碱性污水、 废水的能力要优于抗酸性的能力；4、偏碱性废水更容易形成氢氧化 物沉淀而为污染物的进一步去除提供便利。
完整最新版课件
30
活性污泥法的工艺控制
1、pH值：pH值的控制不但是排放水要求的控制，更是对活性污泥法 主体微生物生长条件的要求。控制不好直接影响处理效果，甚至造 成生化系统的瘫痪。 2、水温：进入活性污泥法处理系统的原水，其水温控制也很重要， 适合的水温是发挥活性污泥法最高处理效率的前提条件。 3、原水的成分：活性污泥法作为处理有机污染物的首选工艺，有机 污染物的浓度固然重要，但是其水质成分的均匀、全面性也至关重 要。
物。它的出现一般表明水质较好。
• 5、微型藻类
• 放出氧气，减少营养物质，使无机盐含量减少。
完整最新版课件
8
五、外界环境对微生物影响
• 1、温度：高温，中温（20～40），低温，影响效果
• 2、酸碱度：6 ～ 9
• 3、营养物质：无机盐类（S）、微量元素
好氧
C：N：P≈100：5：1
厌氧
C：N：P≈200：5：1
• 原生动物：首次捕食者（如肉足虫纲，鞭毛纲和 纤毛纲等）
• 后生动物：二次捕食者（如轮虫、线虫等）
完整最新版课件
15
活性污泥的外观
• 生物活性──含有大量的活性微生物(细菌、原生、后生 动物)
• 絮状，具有极大的比表面积和吸附能力──细菌在一定 生长条件下的细胞分解物(菌胶团)形成
• 易于凝聚沉降 • 一般为黄、褐色，依废水特性和培养条件而异
1、酸性污水、废水更容易腐蚀处理设施；2、偏碱性有利于后段混 凝沉淀效果的提升；3、就活性污泥主体微生物来讲，抗碱性污水、 废水的能力要优于抗酸性的能力；4、偏碱性废水更容易形成氢氧化 物沉淀而为污染物的进一步去除提供便利。
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活性污泥法的工艺控制
1、pH值：pH值的控制不但是排放水要求的控制，更是对活性污泥法 主体微生物生长条件的要求。控制不好直接影响处理效果，甚至造 成生化系统的瘫痪。 2、水温：进入活性污泥法处理系统的原水，其水温控制也很重要， 适合的水温是发挥活性污泥法最高处理效率的前提条件。 3、原水的成分：活性污泥法作为处理有机污染物的首选工艺，有机 污染物的浓度固然重要，但是其水质成分的均匀、全面性也至关重 要。
物。它的出现一般表明水质较好。
• 5、微型藻类
• 放出氧气，减少营养物质，使无机盐含量减少。
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8
五、外界环境对微生物影响
• 1、温度：高温，中温（20～40），低温，影响效果
• 2、酸碱度：6 ～ 9
• 3、营养物质：无机盐类（S）、微量元素
好氧
C：N：P≈100：5：1
厌氧
C：N：P≈200：5：1
• 原生动物：首次捕食者（如肉足虫纲，鞭毛纲和 纤毛纲等）
• 后生动物：二次捕食者（如轮虫、线虫等）
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活性污泥的外观
• 生物活性──含有大量的活性微生物(细菌、原生、后生 动物)
• 絮状，具有极大的比表面积和吸附能力──细菌在一定 生长条件下的细胞分解物(菌胶团)形成
• 易于凝聚沉降 • 一般为黄、褐色，依废水特性和培养条件而异
第二章 废水生物处理技术[宝典]精品PPT课件
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污染物，使之无害化的方法。
猜
捉
泽
废水的生物处理过程工是浓天缩然的污过水程自。净的人工化过程，人钝瓮确
加
兑
水体自净
惦 弯
屉
水容物正污水体量循常降 和水染体的。环天情状低体生物自自水中然况态，的物后身净体能水下，最自处， 的作 的 够体，我后净理在 调用 自 净中当们水能技无 节都 净 化的水把质力术人 能有 容 有自体水恢有与干 力一 量 机净接体复一方预 使个 是 污作纳的到定法条 污最 指 染用了这污的的件 染大 在 物是一种染限基下物阈 水 的废定自前度础，浓值体最水量我的，借度即正大的净水每助不自常量有化平一于断净生。机类 作用叫作水体自净(Selfpurification)。
► 化学絮凝法絮凝沉淀反。应硫变酸成铝无，害硫物酸。亚铁等
本
► 中和法
蓝
► 氧化还原法
蹈 挨
► 离子交换法
脑
薪
9
申
幂
污水处理方法
骗 零
弃
► 生物法
敛
► 利用微生物的生命活动过程，对废水中的污 展
染物质进行转移和转化作用，从而使废水得 铭
到净化的处理方法。
容
► 由于整个过程是在微生物所产生的酶的参与 下发生的生物化学反应，因此将废水生物处 理称为废水生化处理。
有机变物化的和氧浓化度分降解低作。用。
贺
黔
凉
5
往
仓
酣
水体污染
按
惊
►水体污染概念：
锈 戴
► 因某种物质的介入，而导致水体化学、 财
物理、生物或者放射性等方面特性的改变， 懂
从而影响水体的有效利用，危害人体健康， 遏
或者破坏生态环境、造成水质恶化的现象。 弯
废水生物处理原理PPT课件
第三节 病 毒
• 病毒 没有细胞结构的唯一的微生物，大多数为
核酸与蛋白质组成的大分子，只含有DNA
或RNA一种类型的核酸。
细菌的生 理
第四节 细菌的成分
• 细菌生长所必需的营养物必须包含该细胞 的细胞物质中所含的元素，以及酶的活力 及运输系统所必须的元素。 • 细菌所含的主要生物元素： C、O、N、P、 S、K、Na、Mg、Ca、Cl、Fe等 根据主要元素占细菌干重的比例，判断 水质中含有的主要元素含量是否满足细菌 生长需要量。 • 细菌所含的次要生物元素： Zn、Mn、Cu、 Co等
旺盛的生命力
生命力较差
氧化分解有机物能力 氧化分解有机物能力 强 弱 为了使废水处理达到较好的效果，要求菌胶团 结构紧密，吸附、沉降性能良好。
细菌种类
假单胞 菌属 动胶 菌属 产碱 杆菌属 黄杆 菌属 芽孢 杆菌属
埃希氏 菌属
微球 菌属
葡萄球 菌属
兼性厌氧化能异养型 细菌。可分解蛋白质。
需氧性细菌。细菌中 较大的菌属，在土壤 和水体中极常见。 有的能够利用硝酸盐 通过厌氧呼吸进行反 硝化。
不少抗生素是由放线菌产生
放线菌中的诺卡氏菌属有分解无机氰化物和烃类 化合物的能力，在处理含烃类和无机氰化物的废 水中起重要作用。 蓝细菌
有时列入藻类，也称为蓝藻。细胞结构为原 核。
水处理中的 微生物
第二节 真核细胞微生物
• 真核细胞生物 细胞核化程度较高，有核膜和核仁。 原生动物：单细胞动物 常被用作系统的指示生物（主要用于城 市污水）。 其作用主要在于吞噬细菌——控制细菌 的增殖速度，保持微生物群体的生态平 衡。 还可直接吞食废水中的固体有机物，吸
真核细胞微生物
病毒（噬菌体）
第四章污水生物处理脱氮除磷6课时ppt课件
（碳源）
6N3O 5CH 3OH 厌 氧 菌 5CO 23N27H2O6OH
还原1mg需要2.47mg 甲醇（合3.7mgCOD）
还原1mg硝酸盐氮产 生3.57mg碱度和
0.45mgVSS(新细胞)
适宜温度15～30℃； pH7.0～7.5； BOD5/TKN＞3不需要 外加碳源
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
硝化曝气池，投 碱以维持pH 值
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
生物法除氮
处理工艺
利用原水中的有机物为碳源 和第一好氧池中回流的含有 硝态氮的混合液进行反硝化
反应。脱氮已基本完成
进一步提高脱氮效率， 废水进入第二段反硝化 反应器，利用内源呼吸
制约因素：DO＞
对硝化影响大一般＜3，
0.5mg/L，一般
BOD负荷
1.5～2.0mg/L
≤0.1kgBOD5/kgMLSS Nhomakorabead在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
氮的去除
生物法除氮
• 硝化过程影响因素：
水污染控制工程
第四章 污水生物处理 （脱氮除磷）
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
第五节 生物脱氮除磷技术p147
• 随着城市人口的集中和工农业的发展，水体的富 营养化问题日益突出。目前中国的某些湖泊，如 昆明滇池，江苏太湖，安徽巢湖等都已出现不同 程度的富营养化现象。
6N3O 5CH 3OH 厌 氧 菌 5CO 23N27H2O6OH
还原1mg需要2.47mg 甲醇（合3.7mgCOD）
还原1mg硝酸盐氮产 生3.57mg碱度和
0.45mgVSS(新细胞)
适宜温度15～30℃； pH7.0～7.5； BOD5/TKN＞3不需要 外加碳源
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
硝化曝气池，投 碱以维持pH 值
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
生物法除氮
处理工艺
利用原水中的有机物为碳源 和第一好氧池中回流的含有 硝态氮的混合液进行反硝化
反应。脱氮已基本完成
进一步提高脱氮效率， 废水进入第二段反硝化 反应器，利用内源呼吸
制约因素：DO＞
对硝化影响大一般＜3，
0.5mg/L，一般
BOD负荷
1.5～2.0mg/L
≤0.1kgBOD5/kgMLSS Nhomakorabead在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
氮的去除
生物法除氮
• 硝化过程影响因素：
水污染控制工程
第四章 污水生物处理 （脱氮除磷）
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
第五节 生物脱氮除磷技术p147
• 随着城市人口的集中和工农业的发展，水体的富 营养化问题日益突出。目前中国的某些湖泊，如 昆明滇池，江苏太湖，安徽巢湖等都已出现不同 程度的富营养化现象。
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发酵工艺学-污水处理
废水处理流程
废水中污染物成分极其复杂多样，任何一种 污 处理方法都难以达到完全净化的目的，而常 水 常要几种方法组成处理系统，才能达到处理 处 的要求。按处理程度的不同，废水处理系统 理 可分为一级处理、二级处理和深度处理。
发酵工艺学-污水处理
一级处理只除去废水中的悬浮物，以物理方
废水的生物处理
发酵工艺学-污水处理
概述
水体污染：
污 主要是由于人类活动排放的污染物进入河 水 流、湖泊、海洋或地下水等水体，使水和 处 水体底泥的物理、化学性质或生物群落组 理 成发生变化，从而降低了水体的使用价值，
这种现象称为水体污染。
发酵工艺学-污水处理
按污染物划分的污染类型
卫生学角度：化学性污染物、物理性污染物
污 微生物个体微小，比表面积大，代谢速率快； 水 微生物种类繁多，分布广，代谢类型多，具 处 有多种降解酶； 理 微生物繁殖快，易变异，适应性强；
微生物的降解性质粒（plasmid）是对陌生化 合物的重要调节系统； 共代谢作用（co-metabolism）；
发酵工艺学-污水处理
微生物对污染物降解与转化的途径
矿化作用：有机物在微生物的作用下彻底分 解为H2O 、CO2和简单的无机化合物的过程。 污 是彻底的生物降解（终极降解），可从根本 水 上清除有毒物质的环境污染。包括氧化作用 处 （醇，醛、甲基、氨、亚硝酸、硫、铁）、 理 还原作用（醇、硝酸、硫酸）、脱羧、脱氨 基、水解、脱水。实质都是酶促反应。
共代谢作用：当环境中存在其他可利用的碳 源和能源时，难降解的化合物才能被利用 （被修饰或转化但非彻底降解）。
和生物性污染物。
污 水 处
环境工程学角度：病原体污染，需氧物质污 染 、植物营养物质污染 、石油污染 、热污
理 染 、放射性污染 、有毒化学物质污染、盐污
染。
发酵工艺学-污水处理
防止水体污染的途径主要有以下几个方面
（1）减少污染物的排放。 ① 改革生产工艺。② 综合利用废水。 污 （2）废水无害化。 水 （3）对水体及其污染源进行监测和管理。 处 监测指标主要有：
污 水 处 理
有机物被微生物摄取后，通过代谢活动，约 有1/3被分解、稳定，并提供其生理活动所需 的能量；约有2/3被转化，合成为新的原生质 （细胞质），即进行微生物自身生长繁殖。
发酵工艺学-污水处理
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、 污 低浓度的有机废水，或者说BOD5浓度小于 水 500mg/L的有机废水，基本上采用好氧生物 处 处理法。 理 在废水处理工程中，好氧生物处理法有活性 污泥法和生物膜法两大类。
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（4）废水处理技术
或分离出废水中各污染物质，或将其转化为无
害物质。
污 水 处
废水处理应针对污染物的不同特点，选用不同 处理方法；这些方法可按作用原理分为：物理 法、化学法、生物法。
理
发酵工艺学-污水处理
①物理法 适用于分离悬浮于水的不溶物。 a沉淀法； b过滤法； c离心分离法； d气浮法； e蒸发结晶； f反渗透法； 污 ②化学方法 水 a混凝法；b中和法；c化学沉淀法；d氧化还原 处 法；e电渗析法； 理 ③生物方法 a活性污泥法；b生物膜法和生物(氧化)塘法； c污水灌溉，对污水有综合性净化作用；
成，故相对于好氧生物处理法，其污泥增长
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城市污水处理厂污染物排放浓度
项目
污 水
pH BOD5(mg/L) COD/(ml/L)
处 氨氮/(ml/L)
理 磷酸盐/(ml/L)
一级标准
6-9 20 60 15 0.5
二级标准
6-9 30 120 25 1.0
三级标准
6-9 -
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废水生物处理原理
微生物对污染物质降解与转化的适应性
悬浮生长：活性污泥法；
附着生长：生物膜法；
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废水好氧生物处理
生化需氧量(Chemical Oxygen Demand, BOD)
在20℃条件下，微生物好氧分解水样中有机
污 水
物所消耗的氧量，BOD5； 只能评价有机污染物中易生物降解的部分，
处 理
不能全部反映污水中有机物含量。
发酵工艺学-污水处理
发酵工艺学-污水处理
影响微生物降解转化作用的因素
微生物的代谢活性、种类、生长状况； 化合物的结构（生产“环境友好材料”）； 污 环境因素： 水 温度：酶活、微生物生长速度、污染物溶解 处 度； 理 酸碱度：酶活、微生物生长速度、污染物物 态； 营养； 氧； 底物浓度；
发酵工艺学-污水处理 微生物对常见污染物的降解与转化
法为主，处理后的废水一般还不能达到排放
标准，是预处理。二级处理最常用的是生物
污 水 处
处理法，能大幅度地除去废水中呈胶体和溶 解状态的有机物，使废水符合排放标准。深 度处理是进一步除去废水中悬浮物质，无机
理 盐类及其它污染物质，使之达到工业用水或
城市非饮用水的要求。废水处理流程的设计，
根据其所含污染物的组成不同而不同。
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废水厌氧生物处理
在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌
氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。
污 在这个过程中，有机物的转化分为三部分进
水 处 理
行：部分转化为CH4；部分被分解为CO2、 H2O、NH3、H2S等无机物，并为细胞合成提 供能量；少量有机物被转化、合成为新的原
生质的组成部分。由于仅少量有机物用于合
有 机
大分子有机物
物
（多糖，脂肪，蛋白质，）
污
好
胞外酶水氧处降理解 的
小分子有机物 丙酮酸
一
氧化脱羧
般
乙酰－CoA
途
径
三羧酸循环
Co2+H2O
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废水生物处理的类型
据微生物种类
好氧（兼性）微生物：活性污泥法、生
污
物膜法；
水
厌氧微生物：厌氧污泥法；
处
藻类 ：氧化塘；
理 据微生物生长方式
理
发酵工艺学-污水处理
① pH值，反映水体或废水的酸碱度及酸碱性 污染物的含量； ② 悬浮物质含量； 污 ③ 需氧有机物，主要测定BOD、COD等综合 水 指标； 处 ④ 有毒物质，如重金属、氰化物、亚硝酸盐 理 的含量； ⑤ 其它特定指标，针对废水特点而定。例如 核电站排水的放射性指标、医院和生物制品 业废水的病原体指标等。