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1、生物法解决废水研究污水的微生物解决就是研究微生物对废水中的有机物、营养盐类及重金属等物质去处的微生物学原理及其规律，并加以实际应用的一门科学。目前，常用于污水治理的措施可归纳为物理法、化学法、生物法。物理法常作为一种预解决的手段应用于废水解决；化学解决法是指向废水中加入化学药剂如明矾等，使其与污染物发生化学反映而生成无害物的过程,这种措施也常常作为预解决措施使用;而生物解决法是运用微生物降解代谢有机物为无机物来解决废水。通过人为的发明适于微生物生存和繁殖的环境，使之大量繁殖,以提高其氧化分解有机物的效率。它则作为末端解决装置广泛应用于各行业的废水解决中。与物理法、化学法相比,微生物解决法具有经
2、济、高效的长处,并可实现无害化、资源化，因此长期以来始终占重要位置。根据使用微生物的种类，可分为好氧法、厌氧法和生物酶法等。一 好氧解决法 该措施是根据需好氧微生物生活的特点,提供充足的氧气 ,使好氧微生物大量繁殖,通过微生物的新陈代谢活动使废水中的有机物最后氧化分解成C2、水、硝酸盐等简朴的无机物,已达到净化污水的目的。好氧解决措施涉及: 活性污泥法、生物膜法（一) 活性污泥法1英国人Clakd Cae发现对废水进行长时间曝气会产生污泥并使水质明显改善，其 后rden ndLacket进一步研究，发现由于实验容器洗不干净,瓶壁留下残渣反而使解决效果提高,从而发现活性微生物菌胶团，定名为活性污
3、泥。活性污泥法是运用悬浮在废水中人工培养的微生物群体活性污泥，对废水中的有机物和某些无机物产生吸附、氧化分解而使废水得到净化,是目前较为经济、应用广泛、解决效果较好的净化废水措施。1影响活性污泥性能的环境因素(1）溶解 生化解决的基本要素:营养物、活性微生物、溶解氧,因此要使生化解决正常运营,供氧是重要因素。一般说,溶解氧浓度以不低于2mgL为宜（24mg/L）。（2)水温 维持在125摄氏度,低于5摄氏度微生物生长缓慢。（）营养料细菌的化学构成实验式为C57N,霉菌为CH1原生动物为C7H14O3，因此在培养微生物时,可按菌体的重要成分比例供应营养。微生物赖以生活的重要外界营养为碳和氮，此外
4、,还需要微量的钾,镁,铁,维生素等。碳源-异氧菌运用有机碳源,自氧菌运用无机碳源。氮源-无机氮（NH3及NH+)和有机氮（尿素，氨基酸,蛋白质等）。一般比例关系：OD:N：P0：1。好氧生物处OD5=50100mg/l(）有毒物质 重要毒物有重金属离子(如锌,铜,镍，铅，铬等）和某些非金属化合物(如酚，醛,氰化物,硫化物等)。2基本流程典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统构成。 1英国建成第一座污水解决厂,下图为活性污泥解决工艺基本流程。 污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。从空气压缩机站送来的压缩空气，通过铺设在曝气池底部的空气扩散装置,以细小气泡的形
5、式进入污水中,目的是增长污水中的溶解氧含量，还使混合液处在剧烈搅动的状态，形悬浮状态。溶解氧、活性污泥与污水互相混合、充足接触,使活性污泥反映得以正常进行。 第一阶段,污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，这是由于其巨大的比表面积和多糖类黏性物质。同步某些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。第二阶段，微生物在氧气充足的条件下，吸取这些有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水,一部分供应自身的增殖繁衍。活性污泥反映进行的成果，污水中有机污染物得到降解而清除，活性污泥自身得以繁衍增长,污水则得以净化解决。通过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥
6、和其她固体物质在这里沉淀下来与水分离,澄清后的污水作为解决水排出系统。通过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度;增殖的微生物从系统中排出,称为“剩余污泥”。事实上,污染物很大限度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。活性污泥法的原理形象说法：微生物“吃掉”了污水中的有机物，这样污水变成了干净的水。它本质上与自然界水体自净过程相似,只是通过人工强化,污水净化的效果更好。3活性污泥增长特点与净化作用活性污泥中复杂的微生物与废水中的有机营养物形成了复杂的食物链。最先担当净化任务的是异氧菌和腐生性真菌，细菌特别是球状细菌起者最核心的作
7、用，优良运转的活性污泥,是以丝状菌为骨架由球状菌构成的菌胶团。沉降性好,随着活性污泥的正常运营,细菌大量繁殖，开始生长原生动物,是细菌一次捕食者。活性污泥常用的原生动物有鞭毛虫、肉毛虫、纤毛虫和吸管虫。活性污泥成熟时固着型。的纤毛虫、种虫占优势；后生动物是细菌的二次捕食者,如轮虫、线虫等只能在溶解氧充足时才浮现,因此当浮现后生动物时阐明解决水质好转标志。 活性几种污泥工艺流(二）生物膜法生物膜法是运用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜)进行有机污水解决的措施。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等构成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料
8、向外可分为厌气层、好气层、附着水层、运动水层。生物膜法的原理是，生物膜一方面吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解,流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜,如此往复以达到净化污水的目的1生物膜法基本特点:长处：（1） 附着于固体介质表面上的微生物对水量,水质的变化有较强的适应性。（2） 固体介质有助于微生物形成稳定的生态体系，栖息微生物的种类较多，解决效率高。（3） 降解产物污泥量少。 （4） 管理以便。缺陷：(1）滤料表面积小,BOD容积负荷小。（2）附着于固体表面的微生物量较难控制,操作伸缩性差。(3)靠自然通风供氧，不如活性污泥供氧充足，容易产生厌氧
9、。2生物膜法类型:(1)润湿型 生物滤池、生物滤塔、生物转盘(）浸没型接触氧化、滤料浸没在滤池中（3)流动床型 生物活性炭、砂粒介质悬浮流动于池内3生物膜法的基本流程二 厌氧法该措施是指在无氧条件下通过厌氧微生物的作用，将污水中所含的多种复杂有机物经厌氧分解转化成甲烷和O等简朴物质的过程。其具有能耗低、有机负荷高、占地面积小、污泥产量少、能产生沼气等长处。厌氧微生物解决法可分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法。目前,重要使用的措施涉及：厌氧接触法、AS、ABR、厌氧流化床等。厌氧法的操作条件要比好氧法苛刻,但具有更好的经济效益，因此也具有重要的地位。一般为了获得更好的解决效果,将好氧法和厌氧法联合
10、使用。1影响因素（1） 温度条件 （2） pH值一般觉得，实测值应7.2.之间为好。低于7.时,H值并不稳定,有继续下降的趋势。低于65时,将使正常的解决系统遭到破坏。如果有机物负荷太大，水解和产酸过程的生化速率大大超过气化速率,将导致挥发性脂肪酸的积累和pH值的下降,克制甲烷细菌的生理机能。最后使气化速率锐减,甚止停止。一般原液的pH值为6。系统中挥发性脂肪酸浓度(以乙酸记）以不超过00mg/L为佳。重碳酸盐及氨氮等物质是形成厌氧解决系统碱度的重要物质。一般规定系统中碱度在m/以上，氨氮浓度以介于502ngL为佳。（3） 氧化还原电位高温厌氧消化系统合适的氧化还原电位为00-600mV；中温
11、厌氧消化系统及浮动温度厌氧消化系统规定的氧化还原电位应低于-00-380m。产酸细菌对氧化还原电位的规定不甚严格,甚至可在+100-10V的兼性条件下生长繁殖;而甲烷细菌最合适的氧化还原电位为3m或更低。就大多数生活污水的污泥及性质相近的高浓度有机废水而言，只要严密隔断于空气的接触，即可保证必要的ORP值。（4） 负荷率（5） 污泥浓度 应器规定的污泥浓度不尽相似,一般介于13gVS/之间。2厌氧消化的生化阶段第阶段水解产酸阶段 污水中不溶性大分子有机物，如多糖、淀粉、纤维素、烃类（烷、烯、炔等)水解,重要产物为甲、乙、丙、丁酸、乳酸；紧接着氨基酸、蛋白质、脂肪水解生成氨和胺,多肽等（因此有的
12、书又把水解产酸分为二个阶段）。第阶段厌氧发酵产气阶段 第阶段产物甲酸、乙酸、甲胺、甲醇和2+H2等小分子有机物在产甲烷菌的作用下，通过甲烷菌的发酵过程将这些小分子有机物转化为甲烷。因此在水解酸化阶段OD、BOD值变化不很大,仅在产气阶段由于构成COD或B的有机物多以CO和2的形式逸出，才使废水中CO、BOD明显下降。 在酸化阶段，发酵细菌将有机物水解转化为能被甲烷菌直接运用的第1类小分子有机物,如乙酸、甲酸、甲醇和甲胺等；第类为不能被甲烷菌直接运用的有机物，如丙酸、丁酸、乳酸、乙醇等，不完全厌氧消化或发酵到此结束。如果继续全厌氧过程，则产氢、产乙酸菌将第2类有机物进一步转化为氢气和乙酸。 第阶
13、段生化过程是产甲烷细菌把甲酸、乙酸、甲胺、甲醇等基质通过不同途径转化为甲烷，其中最重要的基质为乙酸。三 生物酶法 生物酶解决有机物的机理是先通过酶反映形成游离基，然后游离基发生化学聚合反映生成高分子化合物沉淀。与其她微生物解决相比,酶解决法具有催化效能高、反映条件温和、对废水质量及设备状况规定较低,反映速度快,对温度、浓度和有毒物质适应范畴广，可以反复使用等长处。李海英等进行了固定化微生物解决造纸漂白废水的研究，成果表白:固定化细胞的酶活性及AOX清除率均高于自由菌液，对温度和pH的适应范畴较宽。在对造纸漂白废水为期1个月的持续解决实验表白,在停留时间为2.4 h时，其清除率可稳定在65%81
14、%。乔庆霞等进行了选育优势菌解决含氯漂白废水的研究，实验成果表白，优势菌在漂白中段水相对浓度为50%、H为7.0、菌液量为2 m时,对废水中有机氯化物和CO的综合解决效果较好。生物酶是一种无毒、对环境和谐的生物催化剂，其化学本质为蛋白质。酶的生产和应用,在国内外已具有80近年历史，进入0世纪0年代,生物工程作为一门新兴高新术在国内得到了迅速发展，酶的制造和应用领域逐渐扩大,酶在纺织工业中的应用也日臻成熟，由过去重要用于棉织物的退浆和蚕丝的脱胶,至目前在纺织染整的各领域的广泛应用，体现了生物酶在染整工业中的优越性。目前酶解决工艺已被公觉得是一种符合环保规定的绿色生产工艺，它不仅使纺织品的服用性能
15、得到改善和提高,又因无毒无害,用量少,可生物降解废水，无污染而有助于生态环保的保护。生物酶的构造和特性 生物酶是具有催化功能的蛋白质。象其她蛋白质同样，酶分子由氨基酸长链构成。其中一部分链成螺旋状,一部提成折叠的薄片构造，而这两部分由不折叠的氨基酸链连接起来,而使整个酶分子成为特定的三维构造。生物酶是从生物体中产生的,它具有特殊的催化功能,其特性如下: 高效性:用酶作催化剂，酶的催化效率是一般无机催专一性:一种酶只能催化一类物质的化学反映，即酶是仅能增进特定化合物、特定化学键、特定化学变化的催化剂。 低反映条件:酶催化反映不象一般催化剂需要高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件,而可在较温和的常温、常压下进行。 易变性失活:
