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1、第五章 废水的好氧生物处理原理一、废水好氧处理概述一、废水好氧处理概述一、废水好氧处理概述一、废水好氧处理概述二、微生物的组成结构、分类与鉴定二、微生物的组成结构、分类与鉴定二、微生物的组成结构、分类与鉴定二、微生物的组成结构、分类与鉴定三、微生物的代谢三、微生物的代谢三、微生物的代谢三、微生物的代谢四、细菌的生长四、细菌的生长四、细菌的生长四、细菌的生长五、微生物生长动力学五、微生物生长动力学五、微生物生长动力学五、微生物生长动力学六、有机物的好氧生物氧化六、有机物的好氧生物氧化六、有机物的好氧生物氧化六、有机物的好氧生物氧化七、生物硝化与反硝化七、生物硝化与反硝化七、生物硝化与反硝化七、生
2、物硝化与反硝化八、生物除磷八、生物除磷八、生物除磷八、生物除磷九、氧的传递理论九、氧的传递理论九、氧的传递理论九、氧的传递理论第五章 废水的好氧生物处理原理一、废水好氧处理概述一、废水好氧处理概述定义：定义：定义：定义：废水好氧生物处理是一种在提供游离氧废水好氧生物处理是一种在提供游离氧废水好氧生物处理是一种在提供游离氧废水好氧生物处理是一种在提供游离氧的前提下的前提下的前提下的前提下, , , ,应用好氧微生物的代谢作用应用好氧微生物的代谢作用应用好氧微生物的代谢作用应用好氧微生物的代谢作用, , , ,使废水中的有机物降解、稳定和无害化使废水中的有机物降解、稳定和无害化使废水中的有机物降解
3、、稳定和无害化使废水中的有机物降解、稳定和无害化的处理方法。的处理方法。的处理方法。的处理方法。第五章 废水的好氧生物处理原理一、废水好氧处理概述一、废水好氧处理概述有机物降解过程：有机物降解过程：有机物降解过程：有机物降解过程：吸附去除阶段吸附去除阶段吸附去除阶段吸附去除阶段微生物氧化代谢阶段微生物氧化代谢阶段微生物氧化代谢阶段微生物氧化代谢阶段第五章 废水的好氧生物处理原理一、废水好氧处理概述一、废水好氧处理概述吸附去除阶段是指在废水进入到处理系统吸附去除阶段是指在废水进入到处理系统吸附去除阶段是指在废水进入到处理系统吸附去除阶段是指在废水进入到处理系统初期刚开始与微生物接触时，由于物理吸
4、初期刚开始与微生物接触时，由于物理吸初期刚开始与微生物接触时，由于物理吸初期刚开始与微生物接触时，由于物理吸附和生物吸附共同作用的结果，废水中的附和生物吸附共同作用的结果，废水中的附和生物吸附共同作用的结果，废水中的附和生物吸附共同作用的结果，废水中的有机物表现出很高的去除率。活性污泥有有机物表现出很高的去除率。活性污泥有有机物表现出很高的去除率。活性污泥有有机物表现出很高的去除率。活性污泥有着很大的表面积，对有机物有较强的吸附着很大的表面积，对有机物有较强的吸附着很大的表面积，对有机物有较强的吸附着很大的表面积，对有机物有较强的吸附能力。能力。能力。能力。第五章 废水的好氧生物处理原理一、废
5、水好氧处理概述一、废水好氧处理概述微生物的代谢作用包括分解代谢微生物的代谢作用包括分解代谢微生物的代谢作用包括分解代谢微生物的代谢作用包括分解代谢和合成代谢。和合成代谢。和合成代谢。和合成代谢。分解代谢过程产生能量。分解代谢过程产生能量。分解代谢过程产生能量。分解代谢过程产生能量。合成代谢过程形成新的细胞物质。合成代谢过程形成新的细胞物质。合成代谢过程形成新的细胞物质。合成代谢过程形成新的细胞物质。第五章 废水的好氧生物处理原理一、废水好氧处理概述一、废水好氧处理概述有机物降解的规律：有机物降解的规律：有机物降解的规律：有机物降解的规律：1 1 1 1、多糖类的生物降解、多糖类的生物降解、多糖
6、类的生物降解、多糖类的生物降解多糖类物质被微生物降解时，首先由相应的细胞外多糖类物质被微生物降解时，首先由相应的细胞外多糖类物质被微生物降解时，首先由相应的细胞外多糖类物质被微生物降解时，首先由相应的细胞外酶系统把它们水解成单体，然后由细胞内酶再进一酶系统把它们水解成单体，然后由细胞内酶再进一酶系统把它们水解成单体，然后由细胞内酶再进一酶系统把它们水解成单体，然后由细胞内酶再进一步降解。步降解。步降解。步降解。2 2 2 2、脂类的生物降解、脂类的生物降解、脂类的生物降解、脂类的生物降解脂类物质的生物降解产物大致为甘油和脂肪酸，之脂类物质的生物降解产物大致为甘油和脂肪酸，之脂类物质的生物降解产
7、物大致为甘油和脂肪酸，之脂类物质的生物降解产物大致为甘油和脂肪酸，之后甘油可被大多数微生物利用，脂肪酸可进一步分后甘油可被大多数微生物利用，脂肪酸可进一步分后甘油可被大多数微生物利用，脂肪酸可进一步分后甘油可被大多数微生物利用，脂肪酸可进一步分解成为乙酸，直至最后形成二氧化碳。解成为乙酸，直至最后形成二氧化碳。解成为乙酸，直至最后形成二氧化碳。解成为乙酸，直至最后形成二氧化碳。第五章 废水的好氧生物处理原理一、废水好氧处理概述一、废水好氧处理概述微生物在废水处理中的作用：微生物在废水处理中的作用：微生物在废水处理中的作用：微生物在废水处理中的作用：废水的生化处理系统是人工控制的微小的生废水的生
8、化处理系统是人工控制的微小的生废水的生化处理系统是人工控制的微小的生废水的生化处理系统是人工控制的微小的生态系统。在此系统中利用微生物的代谢作用态系统。在此系统中利用微生物的代谢作用态系统。在此系统中利用微生物的代谢作用态系统。在此系统中利用微生物的代谢作用将废水中的有机污染物降解、转化为无机物将废水中的有机污染物降解、转化为无机物将废水中的有机污染物降解、转化为无机物将废水中的有机污染物降解、转化为无机物和对环境无害的物质。和对环境无害的物质。和对环境无害的物质。和对环境无害的物质。第五章 废水的好氧生物处理原理一、废水好氧处理概述一、废水好氧处理概述废水生物处理系统中的微生物种类几乎包括了
9、废水生物处理系统中的微生物种类几乎包括了废水生物处理系统中的微生物种类几乎包括了废水生物处理系统中的微生物种类几乎包括了微生物的各个种属，其中原核生物有细菌、放微生物的各个种属，其中原核生物有细菌、放微生物的各个种属，其中原核生物有细菌、放微生物的各个种属，其中原核生物有细菌、放线菌、蓝细菌；真核生物有原生动物、多细胞线菌、蓝细菌；真核生物有原生动物、多细胞线菌、蓝细菌；真核生物有原生动物、多细胞线菌、蓝细菌；真核生物有原生动物、多细胞的微型动物、酵母菌、丝状菌以及单细胞藻类的微型动物、酵母菌、丝状菌以及单细胞藻类的微型动物、酵母菌、丝状菌以及单细胞藻类的微型动物、酵母菌、丝状菌以及单细胞藻类
10、等。此外还有病毒和立克次体。等。此外还有病毒和立克次体。等。此外还有病毒和立克次体。等。此外还有病毒和立克次体。在多数情况下，主要微生物类群是细菌，特别在多数情况下，主要微生物类群是细菌，特别在多数情况下，主要微生物类群是细菌，特别在多数情况下，主要微生物类群是细菌，特别是占优势的异养型细菌。是占优势的异养型细菌。是占优势的异养型细菌。是占优势的异养型细菌。 第五章 废水的好氧生物处理原理一、废水好氧处理概述一、废水好氧处理概述废水生物处理的工艺类型：废水生物处理的工艺类型：废水生物处理的工艺类型：废水生物处理的工艺类型：废水好氧生物处理废水好氧生物处理废水好氧生物处理废水好氧生物处理 主要用
11、于处理中低等浓度的城市污水主要用于处理中低等浓度的城市污水主要用于处理中低等浓度的城市污水主要用于处理中低等浓度的城市污水 和易降解工业废水。和易降解工业废水。和易降解工业废水。和易降解工业废水。废水厌氧生物处理废水厌氧生物处理废水厌氧生物处理废水厌氧生物处理 多用于处理高浓度的有机废水和废水多用于处理高浓度的有机废水和废水多用于处理高浓度的有机废水和废水多用于处理高浓度的有机废水和废水 生物处理中所产生的污泥。生物处理中所产生的污泥。生物处理中所产生的污泥。生物处理中所产生的污泥。第五章 废水的好氧生物处理原理一、废水好氧处理概述一、废水好氧处理概述废水好氧生物处理的工艺类型：废水好氧生物处
12、理的工艺类型：废水好氧生物处理的工艺类型：废水好氧生物处理的工艺类型：悬浮生长工艺悬浮生长工艺悬浮生长工艺悬浮生长工艺以活性污泥法为代表。活性污泥是由菌胶团、微型动以活性污泥法为代表。活性污泥是由菌胶团、微型动以活性污泥法为代表。活性污泥是由菌胶团、微型动以活性污泥法为代表。活性污泥是由菌胶团、微型动物、颗粒和胶体污染物混杂形成的，对有机物具有较物、颗粒和胶体污染物混杂形成的，对有机物具有较物、颗粒和胶体污染物混杂形成的，对有机物具有较物、颗粒和胶体污染物混杂形成的，对有机物具有较强吸附、分解能力的絮体。强吸附、分解能力的絮体。强吸附、分解能力的絮体。强吸附、分解能力的絮体。附着生长工艺附着生
13、长工艺附着生长工艺附着生长工艺以生物膜为代表。生物膜是由细胞外分泌物质以生物膜为代表。生物膜是由细胞外分泌物质以生物膜为代表。生物膜是由细胞外分泌物质以生物膜为代表。生物膜是由细胞外分泌物质（EPSEPS）微生物细胞和颗粒物粘结成的、附着在载体表面的纤维微生物细胞和颗粒物粘结成的、附着在载体表面的纤维微生物细胞和颗粒物粘结成的、附着在载体表面的纤维微生物细胞和颗粒物粘结成的、附着在载体表面的纤维状缠绕结构。状缠绕结构。状缠绕结构。状缠绕结构。第五章 废水的好氧生物处理原理一、废水好氧处理概述一、废水好氧处理概述悬浮生长好氧生物处理工艺：悬浮生长好氧生物处理工艺：悬浮生长好氧生物处理工艺：悬浮生
14、长好氧生物处理工艺：活性污泥处理工艺为典型代表，由内部含有悬浮活性污泥处理工艺为典型代表，由内部含有悬浮活性污泥处理工艺为典型代表，由内部含有悬浮活性污泥处理工艺为典型代表，由内部含有悬浮生长好氧菌的曝气池、用于固液分离的沉淀池、生长好氧菌的曝气池、用于固液分离的沉淀池、生长好氧菌的曝气池、用于固液分离的沉淀池、生长好氧菌的曝气池、用于固液分离的沉淀池、将沉淀污泥部分回流的泵系统三个基本组成部分将沉淀污泥部分回流的泵系统三个基本组成部分将沉淀污泥部分回流的泵系统三个基本组成部分将沉淀污泥部分回流的泵系统三个基本组成部分构成。该工艺的重要特征是可以形成能够沉降的构成。该工艺的重要特征是可以形成能
15、够沉降的构成。该工艺的重要特征是可以形成能够沉降的构成。该工艺的重要特征是可以形成能够沉降的污泥絮体，这些絮体在后续沉淀池中经过重力沉污泥絮体，这些絮体在后续沉淀池中经过重力沉污泥絮体，这些絮体在后续沉淀池中经过重力沉污泥絮体，这些絮体在后续沉淀池中经过重力沉淀得到分离。淀得到分离。淀得到分离。淀得到分离。第五章 废水的好氧生物处理原理一、废水好氧处理概述一、废水好氧处理概述附着生长好氧生物处理工艺：附着生长好氧生物处理工艺：附着生长好氧生物处理工艺：附着生长好氧生物处理工艺：以去除废水中有机物的生物膜为主要特征，按照以去除废水中有机物的生物膜为主要特征，按照以去除废水中有机物的生物膜为主要特
16、征，按照以去除废水中有机物的生物膜为主要特征，按照生物膜在反应器内的存在状态，可分为非淹没附生物膜在反应器内的存在状态，可分为非淹没附生物膜在反应器内的存在状态，可分为非淹没附生物膜在反应器内的存在状态，可分为非淹没附着生长工艺、具有固定膜填料的悬浮生长工艺、着生长工艺、具有固定膜填料的悬浮生长工艺、着生长工艺、具有固定膜填料的悬浮生长工艺、着生长工艺、具有固定膜填料的悬浮生长工艺、淹没式附着生长好氧工艺三种。淹没式附着生长好氧工艺三种。淹没式附着生长好氧工艺三种。淹没式附着生长好氧工艺三种。第五章 废水的好氧生物处理原理二、二、微生物的组成结构、分类与鉴定微生物的组成结构、分类与鉴定细菌细胞
17、成分：细菌细胞成分：细菌细胞成分：细菌细胞成分：细菌细胞含水约细菌细胞含水约细菌细胞含水约细菌细胞含水约80%80%，干物质约占，干物质约占，干物质约占，干物质约占20%20%；干物质中有机物占干物质中有机物占干物质中有机物占干物质中有机物占90%90%，无机物占，无机物占，无机物占，无机物占10%10%。第五章 废水的好氧生物处理原理二、二、微生物的组成结构、分类与鉴定微生物的组成结构、分类与鉴定请问有机物和无机物各占细菌请问有机物和无机物各占细菌请问有机物和无机物各占细菌请问有机物和无机物各占细菌细胞湿重的百分比是多少？细胞湿重的百分比是多少？细胞湿重的百分比是多少？细胞湿重的百分比是多少
18、？现场提问现场提问细胞结构：细胞结构：细胞结构：细胞结构： 细胞细胞细胞细胞壁壁壁壁 基本结构基本结构基本结构基本结构 原生原生原生原生质体：细胞质膜、细胞质质体：细胞质膜、细胞质质体：细胞质膜、细胞质质体：细胞质膜、细胞质细菌细胞结构细菌细胞结构细菌细胞结构细菌细胞结构 及内含物、核质及内含物、核质及内含物、核质及内含物、核质 特殊结构：荚膜、鞭毛、特殊结构：荚膜、鞭毛、特殊结构：荚膜、鞭毛、特殊结构：荚膜、鞭毛、芽孢芽孢芽孢芽孢第五章 废水的好氧生物处理原理二、二、微生物的组成结构、分类与鉴定微生物的组成结构、分类与鉴定第五章 废水的好氧生物处理原理二、二、微生物的组成结构、分类与鉴定微生
19、物的组成结构、分类与鉴定影响细菌生长的环境因素：影响细菌生长的环境因素：影响细菌生长的环境因素：影响细菌生长的环境因素： 1 1 1 1、温度、温度、温度、温度 2 2 2 2、pHpHpHpH值值值值 3 3 3 3、氧化还原电势、氧化还原电势、氧化还原电势、氧化还原电势 4 4 4 4、光照、光照、光照、光照 5 5 5 5、压力、压力、压力、压力第五章 废水的好氧生物处理原理二、二、微生物的组成结构、分类与鉴定微生物的组成结构、分类与鉴定影响细菌生长的环境因素：影响细菌生长的环境因素：影响细菌生长的环境因素：影响细菌生长的环境因素： 1 1、温度、温度、温度、温度大多数细菌生长适宜的温度
20、为大多数细菌生长适宜的温度为大多数细菌生长适宜的温度为大多数细菌生长适宜的温度为20402040。根据对温度的适应性，微生物可分为低温根据对温度的适应性，微生物可分为低温根据对温度的适应性，微生物可分为低温根据对温度的适应性，微生物可分为低温性、中温性、高温性三类。性、中温性、高温性三类。性、中温性、高温性三类。性、中温性、高温性三类。第五章 废水的好氧生物处理原理二、二、微生物的组成结构、分类与鉴定微生物的组成结构、分类与鉴定影响细菌生长的环境因素：影响细菌生长的环境因素：影响细菌生长的环境因素：影响细菌生长的环境因素： 2 2、pHpH值值值值大多数细菌的最适宜的大多数细菌的最适宜的大多数
21、细菌的最适宜的大多数细菌的最适宜的pHpH值范围为值范围为值范围为值范围为6.57.56.57.5，有些绝对厌氧菌（如产甲烷菌）的最适宜有些绝对厌氧菌（如产甲烷菌）的最适宜有些绝对厌氧菌（如产甲烷菌）的最适宜有些绝对厌氧菌（如产甲烷菌）的最适宜pHpH值则为值则为值则为值则为6.87.26.87.2。第五章 废水的好氧生物处理原理二、二、微生物的组成结构、分类与鉴定微生物的组成结构、分类与鉴定影响细菌生长的环境因素：影响细菌生长的环境因素：影响细菌生长的环境因素：影响细菌生长的环境因素：3 3、氧化还原电势、氧化还原电势、氧化还原电势、氧化还原电势一一般般好好氧氧细细菌菌一一般般好好氧氧细细菌
22、菌E E在在在在0.1V0.1V以以上上即即可可生生长长，最最以以上上即即可可生生长长，最最佳佳佳佳E E在在在在0.30.4V0.30.4V左左 右右 ； 厌厌 氧氧 细细 菌菌 则则 需需 要要左左 右右 ； 厌厌 氧氧 细细 菌菌 则则 需需 要要E E在在在在0.1V0.1V以以 下下 才才 能能 生生 活活 ； 对对 于于 兼兼 性性 细细 菌菌 来来以以 下下 才才 能能 生生 活活 ； 对对 于于 兼兼 性性 细细 菌菌 来来说说 ，说说 ， E E在在在在0.1V0.1V以以上上则则进进行行好好氧氧呼呼吸吸，以以上上则则进进行行好好氧氧呼呼吸吸，E E在在在在0.1V0.1V以
23、下则进行厌氧呼吸。以下则进行厌氧呼吸。以下则进行厌氧呼吸。以下则进行厌氧呼吸。第五章 废水的好氧生物处理原理二、二、微生物的组成结构、分类与鉴定微生物的组成结构、分类与鉴定影响细菌生长的环境因素：影响细菌生长的环境因素：影响细菌生长的环境因素：影响细菌生长的环境因素：4 4 4 4、光照、光照、光照、光照除少数光合细菌外，大多数细菌不需要光照。除少数光合细菌外，大多数细菌不需要光照。除少数光合细菌外，大多数细菌不需要光照。除少数光合细菌外，大多数细菌不需要光照。能起到杀菌作用的光主要是紫外线，紫外线能起到杀菌作用的光主要是紫外线，紫外线能起到杀菌作用的光主要是紫外线，紫外线能起到杀菌作用的光主
24、要是紫外线，紫外线杀菌能力最强的波长是杀菌能力最强的波长是杀菌能力最强的波长是杀菌能力最强的波长是260nm260nm260nm260nm。第五章 废水的好氧生物处理原理二、二、微生物的组成结构、分类与鉴定微生物的组成结构、分类与鉴定影响细菌生长的环境因素：影响细菌生长的环境因素：影响细菌生长的环境因素：影响细菌生长的环境因素：5 5 5 5、压力、压力、压力、压力作用于细胞的压力有渗透压、机械压力和气体压力。作用于细胞的压力有渗透压、机械压力和气体压力。作用于细胞的压力有渗透压、机械压力和气体压力。作用于细胞的压力有渗透压、机械压力和气体压力。细菌在等渗溶液中生活得最好。细菌在等渗溶液中生活
25、得最好。细菌在等渗溶液中生活得最好。细菌在等渗溶液中生活得最好。第五章 废水的好氧生物处理原理二、二、微生物的组成结构、分类与鉴定微生物的组成结构、分类与鉴定微生物的分类与鉴定：微生物的分类与鉴定：微生物的分类与鉴定：微生物的分类与鉴定：1 1、细胞的形态和习性水平、细胞的形态和习性水平、细胞的形态和习性水平、细胞的形态和习性水平2 2、细胞组成的水平、细胞组成的水平、细胞组成的水平、细胞组成的水平3 3、蛋白质水平、蛋白质水平、蛋白质水平、蛋白质水平4 4、核酸水平、核酸水平、核酸水平、核酸水平第五章 废水的好氧生物处理原理二、二、微生物的组成结构、分类与鉴定微生物的组成结构、分类与鉴定微生
26、物通用的分类单元：微生物通用的分类单元：微生物通用的分类单元：微生物通用的分类单元： 界：界：界：界：Kingdom (Kingdom (拉丁：拉丁：拉丁：拉丁：Regnum)Regnum) 门：门：门：门：Phylum (Phylum (拉丁：拉丁：拉丁：拉丁：Phylum)Phylum) 纲：纲：纲：纲：Class (Class (拉丁：拉丁：拉丁：拉丁：Clssis)Clssis) 目：目：目：目：Order (Order (拉丁：拉丁：拉丁：拉丁：Ordo)Ordo) 科：科：科：科：Family (Family (拉丁：拉丁：拉丁：拉丁：Familia)Familia) 属：属：属：
27、属：Genus (Genus (拉丁：拉丁：拉丁：拉丁：Genus)Genus) 种：种：种：种：Species (Species (拉丁：拉丁：拉丁：拉丁：Species)Species)微生物的经典鉴定方法：微生物的经典鉴定方法：微生物的经典鉴定方法：微生物的经典鉴定方法： 个体：细胞形态、大小、排列、运动性、特殊构造个体：细胞形态、大小、排列、运动性、特殊构造 形态形态 和染色体反应。和染色体反应。 群体：群落形态，在半固体或液体培养基中的生长状态。群体：群落形态，在半固体或液体培养基中的生长状态。 营养要求：能源、碳源、氮源、生长因子营养要求：能源、碳源、氮源、生长因子 生理、生化反应
28、生理、生化反应 酶：产酶种类和反应特性等酶：产酶种类和反应特性等 经典鉴定指标经典鉴定指标 代谢产物：种类、产量、颜色和显色反应代谢产物：种类、产量、颜色和显色反应 对药物的敏感性对药物的敏感性 生态特征：生长温度，与氧、生态特征：生长温度，与氧、pHpH值、渗透压的生长关系等值、渗透压的生长关系等 生活史，有性生殖情况生活史，有性生殖情况 血清学反应血清学反应 对噬菌体的敏感性对噬菌体的敏感性 其他其他第五章 废水的好氧生物处理原理第五章 废水的好氧生物处理原理微生物分类鉴定中的现代方法：微生物分类鉴定中的现代方法：微生物分类鉴定中的现代方法：微生物分类鉴定中的现代方法： 1 1、通过核酸分
29、析鉴定微生物遗传类型、通过核酸分析鉴定微生物遗传类型、通过核酸分析鉴定微生物遗传类型、通过核酸分析鉴定微生物遗传类型 2 2、细胞化学成分作用的鉴定指标、细胞化学成分作用的鉴定指标、细胞化学成分作用的鉴定指标、细胞化学成分作用的鉴定指标 3 3、磷酸类脂成分的分析、磷酸类脂成分的分析、磷酸类脂成分的分析、磷酸类脂成分的分析 4 4、枝菌酸分析、枝菌酸分析、枝菌酸分析、枝菌酸分析 5 5、醌类的分析、醌类的分析、醌类的分析、醌类的分析 6 6、气相色谱技术用于微生物的鉴定、气相色谱技术用于微生物的鉴定、气相色谱技术用于微生物的鉴定、气相色谱技术用于微生物的鉴定第五章 废水的好氧生物处理原理微生物
30、的代谢：微生物的代谢：微生物的代谢：微生物的代谢：微生物生长的碳源和能源：微生物生长的碳源和能源：微生物生长的碳源和能源：微生物生长的碳源和能源：碳源：碳源：碳源：碳源：一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素一切能满足微生物生长繁殖所需碳元素的营养物。的营养物。的营养物。的营养物。碳源可分为有机碳与无机碳两大类。碳源可分为有机碳与无机碳两大类。碳源可分为有机碳与无机碳两大类。碳源可分为有机碳与无机碳两大类。能源：能源：能源：能源：能够为生物生命活动体提供最初能量来能够为生物生命活动体提供最初能量来能够为生物生命活动体提供最初能量来
31、能够为生物生命活动体提供最初能量来源的营养物质或辐射能。源的营养物质或辐射能。源的营养物质或辐射能。源的营养物质或辐射能。 有机物：化能异养微生物有机物：化能异养微生物有机物：化能异养微生物有机物：化能异养微生物 化学物质化学物质化学物质化学物质 的能源（同的能源（同的能源（同的能源（同碳源）碳源）碳源）碳源） （化能营养型）（化能营养型）（化能营养型）（化能营养型） 无机物：化能自养微生物无机物：化能自养微生物无机物：化能自养微生物无机物：化能自养微生物能源谱能源谱能源谱能源谱 的的的的能源（不同于碳源）能源（不同于碳源）能源（不同于碳源）能源（不同于碳源） 辐射能：光能自养和光能异养微生物
32、的能源辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源辐射能：光能自养和光能异养微生物的能源 （光照营养型）（光照营养型）（光照营养型）（光照营养型）第五章 废水的好氧生物处理原理第五章 废水的好氧生物处理原理营养和生长因子的需求：营养和生长因子的需求：营养和生长因子的需求：营养和生长因子的需求：1 1、微生物的营养微生物的营养微生物的营养微生物的营养微生物在生长过程中需要不断从外界环境吸收物微生物在生长过程中需要不断从外界环境吸收物微生物在生长过程中需要不断从外界环境吸收物微生物在生长过程中需要不断从外界环境吸收物质，并加以利用，以获得能量和细胞合成物质的质，并加
33、以利用，以获得能量和细胞合成物质的质，并加以利用，以获得能量和细胞合成物质的质，并加以利用，以获得能量和细胞合成物质的过程称为微生物的营养。可被微生物吸收和利用过程称为微生物的营养。可被微生物吸收和利用过程称为微生物的营养。可被微生物吸收和利用过程称为微生物的营养。可被微生物吸收和利用的物质，称为微生物的营养物质。的物质，称为微生物的营养物质。的物质，称为微生物的营养物质。的物质，称为微生物的营养物质。微生物的代谢微生物的代谢第五章 废水的好氧生物处理原理营养和生长因子的需求：营养和生长因子的需求：营养和生长因子的需求：营养和生长因子的需求：2 2、生长因子生长因子生长因子生长因子某些微生物不
34、能由普通的碳源、氮源物质合成，某些微生物不能由普通的碳源、氮源物质合成，某些微生物不能由普通的碳源、氮源物质合成，某些微生物不能由普通的碳源、氮源物质合成，而只有通过外源供给才能满足机体生长需要的有而只有通过外源供给才能满足机体生长需要的有而只有通过外源供给才能满足机体生长需要的有而只有通过外源供给才能满足机体生长需要的有机物质称为生长因子。机物质称为生长因子。机物质称为生长因子。机物质称为生长因子。微生物的代谢微生物的代谢第五章 废水的好氧生物处理原理细菌的生长细菌的生长1 1、细菌的生长与繁殖、细菌的生长与繁殖、细菌的生长与繁殖、细菌的生长与繁殖2 2、生物量及其表征、生物量及其表征、生物
35、量及其表征、生物量及其表征3 3、化学计量式用于估算生物量产率和需氧量、化学计量式用于估算生物量产率和需氧量、化学计量式用于估算生物量产率和需氧量、化学计量式用于估算生物量产率和需氧量4 4、不同条件下生物量合成产率系数、不同条件下生物量合成产率系数、不同条件下生物量合成产率系数、不同条件下生物量合成产率系数第五章 废水的好氧生物处理原理细菌的生长细菌的生长一、细菌的生长与繁殖一、细菌的生长与繁殖一、细菌的生长与繁殖一、细菌的生长与繁殖活性污泥的能量含量，也称为污泥负荷率，即活性污泥的能量含量，也称为污泥负荷率，即活性污泥的能量含量，也称为污泥负荷率，即活性污泥的能量含量，也称为污泥负荷率，即
36、营养物质或有机底物量（营养物质或有机底物量（营养物质或有机底物量（营养物质或有机底物量（F F）与微生物量（）与微生物量（）与微生物量（）与微生物量（MM）的比值（的比值（的比值（的比值（F/MF/M）是影响活性污泥微生物增殖速）是影响活性污泥微生物增殖速）是影响活性污泥微生物增殖速）是影响活性污泥微生物增殖速率的重要因素。此外，率的重要因素。此外，率的重要因素。此外，率的重要因素。此外，F/MF/M值也是影响有机底值也是影响有机底值也是影响有机底值也是影响有机底物降解速率、氧利用速率、活性污泥絮凝、吸物降解速率、氧利用速率、活性污泥絮凝、吸物降解速率、氧利用速率、活性污泥絮凝、吸物降解速率、
37、氧利用速率、活性污泥絮凝、吸附性能的重要因素。附性能的重要因素。附性能的重要因素。附性能的重要因素。一、细菌的生长与繁殖一、细菌的生长与繁殖一、细菌的生长与繁殖一、细菌的生长与繁殖QQ废水流量，废水流量，废水流量，废水流量，S S0 0原废水中有机废物（原废水中有机废物（原废水中有机废物（原废水中有机废物（BODBOD5 5）的浓度，）的浓度，）的浓度，）的浓度，mg/Lmg/LV V 反应器（如曝气池）容积，反应器（如曝气池）容积，反应器（如曝气池）容积，反应器（如曝气池）容积，mm3 3X X 混合液悬浮固体（混合液悬浮固体（混合液悬浮固体（混合液悬浮固体（MLSSMLSS）浓度，）浓度，
38、）浓度，）浓度，mg/Lmg/L第五章 废水的好氧生物处理原理细菌的生长曲线：细菌的生长曲线：细菌的生长曲线：细菌的生长曲线：第五章 废水的好氧生物处理原理细菌生长的阶段：细菌生长的阶段：细菌生长的阶段：细菌生长的阶段：1 1、适应期（调整期）：微生物对新的、适应期（调整期）：微生物对新的、适应期（调整期）：微生物对新的、适应期（调整期）：微生物对新的 环境条件进行适应的阶段。环境条件进行适应的阶段。环境条件进行适应的阶段。环境条件进行适应的阶段。2 2、对数生长期：、对数生长期：、对数生长期：、对数生长期：F/MF/M值值值值2.22.2，微生物，微生物，微生物，微生物 以最大速率摄取有机物
39、，生长速率以最大速率摄取有机物，生长速率以最大速率摄取有机物，生长速率以最大速率摄取有机物，生长速率 达到最大。达到最大。达到最大。达到最大。第五章 废水的好氧生物处理原理细菌生长的阶段：细菌生长的阶段： 3 3、 减减 速速 增增 殖殖 期期 （ 平平 台台 期期 ） ：、 减减 速速 增增 殖殖 期期 （ 平平 台台 期期 ） ： F/MF/M值值 下下 降降 ，值值 下下 降降 ， 微微 生生 物物 的的 繁繁 殖殖 和和 消消 亡亡 数数 目目 相相 当当 ， 微微 生生 物物微微 生生 物物 的的 繁繁 殖殖 和和 消消 亡亡 数数 目目 相相 当当 ， 微微 生生 物物 的数量达到
40、相对稳定。的数量达到相对稳定。的数量达到相对稳定。的数量达到相对稳定。 4 4、内源呼吸期（衰亡期）：随着有机物的浓度持、内源呼吸期（衰亡期）：随着有机物的浓度持、内源呼吸期（衰亡期）：随着有机物的浓度持、内源呼吸期（衰亡期）：随着有机物的浓度持 续下降，续下降，续下降，续下降， F/MF/M值降到最低并保持不变，微生物值降到最低并保持不变，微生物值降到最低并保持不变，微生物值降到最低并保持不变，微生物 开始进行内源性呼吸，其数量开始减少。开始进行内源性呼吸，其数量开始减少。开始进行内源性呼吸，其数量开始减少。开始进行内源性呼吸，其数量开始减少。第五章 废水的好氧生物处理原理小节：小节：微微
41、生生 物物 的的 增增 殖殖 期期 主主 要要 受受微微 生生 物物 的的 增增 殖殖 期期 主主 要要 受受F / MF / M值值 的的 调调 控控 。值值 的的 调调 控控 。不不 同同 生生 长长 阶阶 段段 ， 微微 生生 物物 的的 形形 状状 、 数数 量量 以以不不 同同 生生 长长 阶阶 段段 ， 微微 生生 物物 的的 形形 状状 、 数数 量量 以以及处理水质都不同。及处理水质都不同。及处理水质都不同。及处理水质都不同。调调 整整调调 整整F / MF / M值值 ， 可可 以以 实实 现现 预预 定定 的的 系系 统统 处处 理理值值 ， 可可 以以 实实 现现 预预
42、定定 的的 系系 统统 处处 理理要求。要求。要求。要求。第五章 废水的好氧生物处理原理污泥停留时间，又称污泥龄、生物固体平均污泥停留时间，又称污泥龄、生物固体平均污泥停留时间，又称污泥龄、生物固体平均污泥停留时间，又称污泥龄、生物固体平均停留时间（停留时间（停留时间（停留时间（SRTSRT）：）：）：）：SRTSRT污泥停留时间，污泥停留时间，污泥停留时间，污泥停留时间，d d X X 每日的污泥增长量（排放量），每日的污泥增长量（排放量），每日的污泥增长量（排放量），每日的污泥增长量（排放量），kg/dkg/d第五章 废水的好氧生物处理原理生物量的内涵与表达方式：生物量的内涵与表达方式：生
43、物量的内涵与表达方式：生物量的内涵与表达方式：生物量产率是指消耗单位底物量产生生物量产率是指消耗单位底物量产生生物量产率是指消耗单位底物量产生生物量产率是指消耗单位底物量产生的生物体增殖量。的生物体增殖量。的生物体增殖量。的生物体增殖量。第五章 废水的好氧生物处理原理活性污泥生物量的表征指标：活性污泥生物量的表征指标：活性污泥生物量的表征指标：活性污泥生物量的表征指标：混合液悬浮固体（混合液悬浮固体（混合液悬浮固体（混合液悬浮固体（MLSSMLSS）表示的是悬）表示的是悬）表示的是悬）表示的是悬浮生长反应器内混合液中的活性污泥的浮生长反应器内混合液中的活性污泥的浮生长反应器内混合液中的活性污泥
44、的浮生长反应器内混合液中的活性污泥的浓度，即单位容积混合液内所含有的活浓度，即单位容积混合液内所含有的活浓度，即单位容积混合液内所含有的活浓度，即单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总质量，单位为性污泥固体物的总质量，单位为性污泥固体物的总质量，单位为性污泥固体物的总质量，单位为mg/Lmg/L。第五章 废水的好氧生物处理原理MLSSMLSS的表达式：的表达式：的表达式：的表达式：MMa a具有活性的微生物量，具有活性的微生物量，具有活性的微生物量，具有活性的微生物量，mg/Lmg/LMMe e微生物自身的残余物，微生物自身的残余物，微生物自身的残余物，微生物自身的残余物，mg/Lmg/L
45、MMi i原废水中的非生物降解的惰性原废水中的非生物降解的惰性原废水中的非生物降解的惰性原废水中的非生物降解的惰性 有机物，有机物，有机物，有机物，mg/Lmg/LMMii ii原废水中的无机物，原废水中的无机物，原废水中的无机物，原废水中的无机物，mg/Lmg/L第五章 废水的好氧生物处理原理混合液挥发性悬浮固体（混合液挥发性悬浮固体（混合液挥发性悬浮固体（混合液挥发性悬浮固体（MLVSSMLVSS）表示的）表示的）表示的）表示的是混合液活性污泥中有机固体物质的浓度。是混合液活性污泥中有机固体物质的浓度。是混合液活性污泥中有机固体物质的浓度。是混合液活性污泥中有机固体物质的浓度。即：即：即：即：MLVSS MLVSS 是废水处理厂中用来评价生物活性是废水处理厂中用来评价生物活性是废水处理厂中用来评价生物活性是废水处理厂中用来评价生物活性的最常用的指标之一。的最常用的指标之一。的最常用的指标之一。的最常用的指标之一。第五章 废水的好氧生物处理原理请同学们提出宝贵意见！请同学们提出宝贵意见！
