污水好氧处理的生物学机理_精品文档PPT推荐.ppt
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,其他微生物吸收或吞食未分解彻底的有机物。
好氧活性污泥絮体吸附和生物降解有机物的过程分三步:
好氧生物处理工艺的生物学原理,活性污泥中的微生物,活性污泥中的微生物有菌胶团细菌、丝状细菌、微型动物及藻类等,其中心是能起絮凝作用的由细菌形成的菌团块,称为菌胶团。
好氧活性污泥中还有真菌和霉菌,其出现一般与水质有关系。
霉菌可引起活性污泥膨胀,在膨胀的活性污泥中以地霉菌属占优势。
构成活性污泥的微生物种群相对稳定,但当营养条件(废水种类、化学组成、浓度)、温度、供氧、pH等环境条件发生改变时,会导致主要细菌种群(优势菌)的相应改变。
好氧生物处理工艺的生物学原理,在废水好氧生物处理系统中,活性污泥的微生物种群有如下的生态演替规律:
在曝气池的前端,异样菌、植物性鞭毛虫和肉足虫为活性污泥的优势微生物。
随着曝气的增加,细菌和动物鞭毛虫与植物性鞭毛虫和肉足虫争夺溶解性有机营养,从而形成以细菌和动物性鞭毛虫为主的微生物群体。
异样菌的大量繁殖又为纤毛虫提供了食料来源,纤毛虫的掠食细菌能力大于动物性鞭毛虫,因此取代其成为优势种群。
由于有机质被氧化,营养缺乏,游离菌减少,处在优势地位为适应生长在细菌少、有机物很低的环境的固着型纤毛虫。
水中的细菌和有机质越来越少,固着型纤毛虫得不到能量,便出现了以有机质残渣、死细菌及老化污泥为食料的轮虫。
它的出现指示着一个比较稳定的生态系统的形成。
以上所示各类微生物的出现程序,主要受食物因子约束,反映了一个有机物细菌和原生动物后生动物在活性污泥处理系统中的演替规律。
好氧生物处理工艺的生物学原理,微型动物在废水处理系统中的作用,菌胶团的絮凝作用是废水处理的重要过程,它决定了废水生物处理工艺过程的连续性,并直接影响废水处理效果和出水水质,Title,吞噬游离细菌和微小颗粒,在废水处理中,原生动物能大量吞噬游离细菌或微小的有机颗粒和碎片。
原生动物对处理生活废水去除病原菌的作用也很大,指示生物作用,原生动物个体比细菌大,生态特点容易在显微镜下直接观察,而且不同种类的原生动物都有各自所需的生活环境条件,所以优势菌种类能较为直观的反映相应的水质状况.,Title,分解代谢废水中的有机物,原生动物不仅能吞噬游离细菌和废水中的有机颗粒,而且也能直接分解代谢一些可溶性的有机化合物。
促进菌胶团的形成,好氧生物处理工艺的生物学原理,正常活性污泥,膨胀污泥,由许多具有絮凝作用的絮凝细菌组成,以菌胶团细菌占优势,辅以少量的丝状细菌、大量固着型纤毛虫、旋轮虫,分为两种:
由丝状细菌引起的丝状膨胀污泥和由非丝状细菌引起的菌胶团膨胀污泥。
其中活性污泥丝状膨胀能导致出水水质下降,是活性污泥运行过程中较普遍出现的现象,SVI:
污泥体积指数,SVI200mL/g一般在50150mL/g最好在100mL/g左右,SVI200mL/g,好氧生物处理工艺的生物学原理,活性污泥丝状膨胀的成因有环境因素和微生物因素。
主导因素是丝状微生物过度生长,而环境因素是促进丝状微生物过度生长的条件:
温度。
构成活性污泥的各种细菌最适生长温度通常在30左右。
菌胶团细菌,如动胶菌属的最适生长温度在2830,10生长缓慢,45停止生长。
溶解氧。
菌胶团细菌是严格好氧菌,在溶解氧匮乏的有机废水中,丝状细菌利用其较低的氧需求而占据主导地位,引起活性污泥的丝状膨胀。
可溶性有机物及其种类。
几乎所有的丝状细菌都能吸收可溶性有机物,尤其是低分子的糖类和有机酸。
当有机物因缺氧不能彻底降解时,积累大量有机酸,为丝状细菌创造了良好的营养条件,使丝状细菌优势生长。
有机物浓度(或有机负荷)。
在生活污水和食品类等有机废水中,BOD5质量浓度为100200mg/L时,往往会使浮游球衣菌和菌胶团细菌的数量比例增大,浮游球衣菌的数量超过60%以上时,会形成优势地位而导致活性污泥丝状膨胀。
pH变化也可能引起活性污泥丝状膨胀,好氧生物处理工艺的生物学原理,表面积与容积比假说较好地解释了活性污泥丝状膨胀的机理。
在单位体积中,呈丝状扩展生长的丝状细菌的表面积与容积之比较大,絮凝性菌胶团的比表面积小,因此丝状细菌对有限制性的营养和环境条件的争夺占优势。
丝状细菌和絮凝性菌胶团细菌的优势竞争表现在如下几个方面:
对溶解氧的竞争。
如果曝气池溶解氧质量浓度长期维持在较低的水平,则明显有利于丝状细菌优势生长。
对可溶性有机物的竞争。
实验证明:
低分子糖类和有机酸有利于丝状细菌生长,容易发生活性污泥丝状膨胀。
对氮、磷的竞争。
活性污泥正常生长氮磷比为:
(BOD5):
(N):
(P)=100:
5:
1。
如果氮磷比小于该值,丝状细菌大的比表面积又有利于它与菌胶团细菌争夺氮和磷而优势生长。
有机物冲击负荷影响。
如果曝气池有机物浓度突然增加,供氧量不变,由于微生物的呼吸迅速消耗溶解氧,溶解氧量降低,丝状细菌在争夺氧气的竞争中优势生长从而引起活性污泥丝状膨胀。
好氧生物处理工艺的生物学原理,保持污泥的絮体结构,保证良好的沉降性能,1,保持高的净化效率、低的处理出水浓度,2,保持低的出水悬浮物浓度,3,污泥膨胀的早期控制方法主要是靠外加药剂(如消毒剂)直接杀死丝状菌,或投加无机或有机混凝剂增加污泥絮体的相对密度来改善污泥的沉降性能。
但是,活性污泥中的混合体系是依靠原始协同、相互依存的关系来维持稳定状态的,在该体系中,丝状细菌是一类不可缺少的重要微生物。
丝状细菌主要通过以下几个方面对处理系统的高效而稳定的运行产生重要作用:
代谢机制控制法,环境调控控制法,控制污泥膨胀的方法也从原来的简单投药等发展到了应用生态学原理来调节处理工艺运行条件及反应器内环境条件,通过协调菌胶团微生物与丝状菌生长的协调共生关系,形成从根本上消除污泥的丝状膨胀问题的综合控制方法。
利用两种微生物的不同代谢机制,造成有利菌胶团微生物生长的环境条件,而抑制丝状微生物的过量生长,通过曝气池中生态环境的改变,造成有利于菌胶团微生物生长的环境,抑制丝状微生物的过量繁殖而达到控制污泥膨胀的目的,好氧生物处理工艺的生物学原理,好氧生物处理工艺的生物学原理,补充痕量金属法,根据活性污泥处理过程中菌胶团微生物正常生长所需的环境条件及其对痕量元素的需求,可利用补充痕量金属元素的方法控制污泥膨胀。
选择器法,人们发现,曝气池中混合液呈推流状态使之形成一个明显的底物浓度梯度时,将不易发生污泥的膨胀问题。
因此提出了在曝气池之前或曝气池前端设置高负荷接触区,即选择器。
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