《(环境工程微生物学)15微污染及深度处理.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(环境工程微生物学)15微污染及深度处理.ppt（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十章水的深度处理与微污染预处理 第一节水的深度处理微生物学 一 脱氮除磷原因 氧的消耗 水体危害 富营养化 动物排泄物 洗涤剂 工业废水 来源 P 亚硝酸盐还原作用 亚硝酸盐还原菌 亚硝态氮 硝酸盐还原作用 硝酸盐还原菌 硝化作用 亚硝酸氧化菌 亚硝化作用 氨氧化菌 氨化作用 异养菌 氨氮 有机氮 亚硝态氮 硝态氮 氮气 厌氧 缺氧 好氧 好氧 厌氧 缺氧 生物脱氮 微生物脱氮工艺 原理及其微生物 A O脱氮工艺 废水 好氧脱碳 缺氧反硝化 沉淀池 好氧硝化 沉淀池1 好氧活性污泥回流 缺氧活性污泥回流 出水 回流 一 微生物脱氮工艺活性污泥法典型工艺 A O工艺 缺氧 好氧工艺 脱氮原理
2、缺氧反硝化细菌 反硝化细菌 兼性厌氧菌 反应 NO3 N反硝化还原为N2 溢出水面释放到大气碳源 原水中BOD硝酸盐来源 回流出水中的硝化产物 好氧脱碳硝化脱碳 氧化去除COD脱碳菌 好氧有机物呼吸的细菌 以有机物为碳源硝化菌 好氧氨盐呼吸的细菌 以碳酸盐为碳源 NH4 NO2 NO3 提问 为什么先脱碳 后脱氮 硝化菌的碳源是脱碳菌的代谢产物 有机碳源丰富时 脱碳菌世代周期短生长迅速 硝化菌氧利用不足 生长缓慢 提问 硝化脱氮时有时需要补碱 Na2CO3或NaOH 硝化作用消耗碱 NH4 CO3 水pH下降 补充碳源 升高pH提问 硝化菌世代周期长 容易从活性污泥系统中被洗掉 如何解决 挂生
3、物膜或投加悬浮填料定期投菌 硝化 两步 过程 NO2 氧化菌 氨氧化菌 氨氧化菌的特性 亚硝酸氧化菌的特性 硝化微生物的特点 多数属专性化能无机营养菌 生长缓慢 平均代时在10h以上 属专性好氧菌 硝化阶段的运行控制1 泥龄 一般在5天以上2 足够的DO 高于脱碳的工艺3 有机物含量不宜过高 BOD5在15 20mg L4 适当的HRT 高于脱碳的工艺5 硝化作用pH下降 要添加碳酸氢盐维持碱度6 温度 25 30 异化性反硝化作用即通常意义上的反硝化 指由硝酸盐还原为亚硝酸盐 进而逐步还原为氮气的过程 原水 缺氧池 好氧池 沉淀池 出水 混合液回流 污泥回流 剩余污泥 A O工艺 微生物脱氮
4、工艺 原理及其微生物 A O脱氮工艺 废水 好氧脱碳 缺氧反硝化 沉淀池 好氧硝化 沉淀池1 好氧活性污泥回流 缺氧活性污泥回流 出水 回流 一 微生物脱氮工艺活性污泥法典型工艺 A O工艺 缺氧 好氧工艺 1 DO 对活性污泥系统 反硝化过程中混合液的溶解氧浓度应控制在0 5mg L以下 才能保持正常的反硝化速度 而对于生物膜来说 由于生物膜中氧的传递阻力较大 因而可允许较高的DO浓度 影响反硝化的因素 影响反硝化的因素 2 回流比 以A O等前置反硝化工艺为例 系统的脱氮率 R 混合液回流比 RW 污泥回流比 若RW 60 R 200 则 72 2 实际运行时混合液比常取为200 300
5、污泥回流比取50 100 3 C N 一般认为BOD5 TKN大于4 6时 即认为碳源充足 亚硝酸盐的反硝化实现短程硝化反硝化可节省近40 的碳源 厌氧氨氧化勿需外加碳源 影响反硝化的因素 4 温度 一般认为反硝化作用可在15 35 之间进行 5 pH 一般认为反硝化作用pH范围是7 0 7 5 6 泥龄 较长的泥龄对硝化有利 但对反硝化不利 一般来说 泥龄往往控制在6d以上 通常10 15d 影响反硝化的因素 传统生物脱氮工艺 硝化 好氧 反硝化 厌氧 外碳源 去碳 硝化 反硝化 甲醇 两级滤池法工艺流程 好氧脱碳硝化滤池 进水 厌氧反硝化滤池 出水 甲醇 补充反硝化菌的碳源 利用进水中的B
6、OD 生物脱氮工艺 A O 硝化 好氧 反硝化 厌氧 生物除磷 常规二级生物处理中 微生物中含磷量为1 5 2 3 排放剩余污泥的除磷率为10 30 超量吸磷 超量吸磷 经过厌氧 好氧交替过程 微生物中含磷量可达3 7 除磷率为80 90 出水总磷低于1mg l 机理 聚磷菌 聚磷菌 厌氧区 厌氧区微生物处于所谓的 厌氧压抑 状态 PAOS利用进水或发酵产生的挥发性脂肪酸 VFAS 和胞内糖原蓄积聚 羟基丁酸 PHB 同时将细胞内的聚磷 poly p 释放以提供ATP 聚磷菌 好氧区 好氧相 蓄积的PHB作为能力提供者 使PAOS从环境中吸取磷酸盐以合成poly p 相对于正常细胞磷含量 1
7、3 聚磷菌的吸磷量可以达到12 最终通过排放含聚磷菌的剩余污泥实现除磷目的 聚磷菌 由好氧 兼氧 厌氧细菌组成不动杆菌占主要 微生物除磷原理 工艺及其微生物 BOD N P 100 5 1 微生物除碳的同时吸收磷元素用以合成细胞物质和合成ATP等 但只去除污水中约19 左右的磷 某些高含磷废水中残留的磷还相当高 故需用除磷工艺处理 1 微生物除磷原理依靠聚磷菌 兼性厌氧菌 聚磷 再从水中除去这些细菌 好氧时 大量繁殖 消耗好氧状态能源 聚 羟基丁二酸 PHB 逆浓度梯度过量吸磷 贮备厌氧状态能源 多聚磷酸盐颗粒 即异染颗粒 厌氧时 正相反 不繁殖 释放磷酸盐于体外 产生能量供其储备消耗好氧状态
8、能源 PHB 大部分 P 去除 2 工艺简介 常见的脱磷工艺如下图所示 进水 厌氧放磷 好氧聚磷 出水 部分污泥回流接种 剩余污泥处理 沉淀脱磷 生物除磷工艺 A O工艺 生物脱氮除磷组合工艺 A2 O工艺 第二节微污染水的处理微生物学 1 微污染水源水受到有机物 氨氮 磷及有毒污染物较低程度污染的水源水 2 微污染预处理工艺生物膜法 生物滤池 接触氧化 流化床等具填料设备和工艺3 微污染预处理的对象有机物 氨氮 藻类分泌物等 4 流程预处理 混凝沉淀 砂滤 消毒 储存 管网5 预处理运行条件 微生物 种类要丰富 有机物 供氢体 保证反硝化需要的碳源 溶解氧 4mg L以上满足氧化有机物和硝化
9、 温度和pH 25 左右 pH6 9 处理效率 有机物10 30 氨氮75 以上 第三节饮用水消毒 1 消毒的意义防止来自生活污水和医院废水携带病原微生物进入环境和人体 引起疾病 2 消毒的方法 煮沸法 直接快速破坏病原微生物蛋白质 不可逆变性 加氯消毒液氯 漂白粉 氯胺等 剂量为0 5 1mg l 三致 物质的形成医院污水 余氯大于4mg l 接触时间大于1h饮用水 末梢余氯大于0 05mg l 接触时间大于30min原理 形成HOCl 破坏细胞膜 与蛋白结合二氧化氯 高级氧化 臭氧消毒设备为臭氧发生器 产生浓度4g l 半衰期很短首先消除有机物 然后杀菌消毒费用较高 过氧化氢消毒是强氧化剂对具有过氧化氢酶的微生物没有杀菌作用用于净化程度高的水消毒 并产生氧气 紫外线辐射消毒适合于小规模水厂和游泳池的循环水受悬浮物和有机物干扰较大机理 破坏蛋白质结构而变性破坏核酸分子结构 微电解消毒电解水产生O2 和H 具有强的氧化性
