微生物污水处理课件.ppt
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- 微生物 污水处理 课件
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1、 微生物与污水处理 水污染问题是人类面临的重大生存性问题。利用微生物进行污水处理是治理水污染的有效手段。本讲就各种不同的微生物污水处理方法及其应用前景进行的综述。Microorganism waste water treatment system 引言:随着经济的高速发展,城市化、工业化进程的加快,农业上化肥、农药的过度使用和人口的持续增加,我国污水排放量与日俱增。据统计显示,2006年全国污水废水排放量超过750亿吨,而全国661个城市中有超过250个城市没有污水处理厂,从而使其中接近2/3的污水未经任何处理直接排入水体中。水利部称:中国90%以上的城市地表水域受到不同程度的污染1。由于没有
2、配备相应的污水处理设施和适应性强(大到大城市,小到小城镇)的污水处理技术,这进一步加剧了我国水环境的污染。水环境污染所造成的危机已经严重制约了我国国民经济的发展和影响了人民生活水平的提高。水污染问题已经对人类生存和经济的发展构成越来越严重的威胁。防止水体恶化,保护水资源,治理已受污染的水体,走可持续发展的道路已经成为人类共同追求的目标。Microorganism waste water treatment system 污水处理的方法有物理方法、化学方法和生物方法。而物理法和化学法的处理效率低,费用高,管理复杂,甚至可能造成二次污染,所以无法得到很好的应用和大范围的推广。而生物法则是目前应用最
3、广的方法。生物法通常是利用具有各种生理生化性能的微生物类群间的相互配合而进行的一种物质循环过程。从而使污水得到再生的过程。生物法处理污水具有效率高,费用低,能耗低,出水质好,管理简单等优点。利用微生物进行处理使水资源再生,无论是现在还是将来都是污水处理的主要途径之一。Microorganism waste water treatment system 微生物具有体积小,表面积大,繁殖能力强等特点,能不断的与周围的环境快速的进行物质交换。污水具备微生物生长繁殖的条件,因而能使微生物从中获得营养物质,同时降解和利用有害的物质,从而使污水得到净化。依据处理过程中的微生物对氧环境的需求可分为好氧法和厌
4、氧法。现在应用最广泛的活性污泥法、生物膜法、氧化塘法均属于好氧法;厌氧处理是现在研究的比较热门的方法,现在比较流行的厌氧处理器有AF、UASB、EGSB。现在好氧法和厌氧法相结合的处理方法也是比较热门的研究,因为处理效果要比传统的方法好。Microorganism waste water treatment system 1、好氧处理系统 好氧微生物在有氧条件下,通过分解代谢、合成代谢和物质矿化,把环境中的有机物氧化分解成无机物,从而使污水得到净化,同时使微生物得到增长繁殖。Microorganism waste water treatment system1.1 活性污泥法 活性污泥法由Ar
5、den和Lockett于1914年在英国切斯特创建成试验厂,是利用河流自净原理的人工强化高效污水处理工艺。经过90多年的发展,该工艺已经成为当前污水处理方面应用得最广泛的工艺。所谓活性污泥就是以需氧性细菌为主体的微生物与水中的悬浮物质、胶体物质聚集在一起形成肉眼可见的絮状颗粒,也称絮凝体2。活性污泥法是以活性污泥为主体的污水生物处理技术,其原理是通过曝气供氧,使大量繁殖的微生物群体悬浮在水中,并利用从而降解污水中的有机物,停止曝气时,悬浮微生物群絮凝体易于沉淀与水分离,并使污水得到净化、澄清3。其工艺流程如下图:污水预处理 曝气池 二沉池 出水 回流污泥 剩余污泥 Microorganism
6、waste water treatment system活性污泥的微生物由分解有机物的细菌、原生动物(细菌的第一捕食者)、后生动物(细菌的第二捕食者)组成。其中细菌占90%-95%4.活性污泥中的细菌主要有胶团细菌及丝状细菌,它们构成了活性污泥的骨架。活性污泥中常见的细菌有:生枝动胶菌、亚硝化单孢菌、大肠杆菌、蜡状芽孢杆菌、放线形诺卡氏菌、中间埃希氏菌、无色杆菌属、黄杆菌属、葡萄球菌属、芽孢杆菌属等细菌种类,细菌对污水的处理效果达到决定性的作用。活性污泥中常见的原生动物有钟虫和纤毛虫类,原生动物起到促进细菌絮凝,提高细菌的沉淀效率,降低剩余污泥量,促使二沉池的泥水分离等作用;从而对出水的水质有
7、很大的影响。污水中原生动物的种类和数量与污水的净化处理效果有着密切的联系,因此其可以作为净化情况的指示生物和由其对污水处理效果做出预报。一般说来,游动鞭毛虫类或自由生活的纤毛虫类占较大优势时,往往说明净化效果较差,或污水处于培育活性污泥的初期。当发现有固着纤毛虫类时,活性污泥已经形成。轮虫有自净作用,如活性污泥中有大量轮虫和多种纤毛虫出现时,说明有机物含量很少,净化度较高,污水处理效果好。水蚯蚓对污水也有自净作用,其种类与数量随污染的减轻而减少,在净化效果较好的污水中,还会出现线虫、颤蚯蚓等后生动物。活性污泥中除了像原生动物这样整个虫体只有一个细胞构成的生物外,还有多个细胞构成的后生动物。活性
8、污泥中出现的后生动物有轮虫类和线虫类,但数量不多,偶尔也会出现腹毛类,寡毛类和甲壳类等。此外,活性污泥中还会出现少量的真菌,以霉菌类和酵母类为主。在污水处理过程中还会出现少量的藻类,其主要是蓝藻、绿藻和硅藻。Microorganism waste water treatment system 活性污泥法是目前被广泛应用的污水处理系统,其BOD去除率可达95%以上5。随着社会经济的发展和长时间的应用,传统活性污泥法日益暴露出其缺陷,如:曝气池中的生物量低、耐水质、水量冲击负荷能力差、运行不够稳定、易产生污泥膨胀、污泥产量大、基建和运行费用高、占地面积大等等。为了适应污水处理大战的要求,人们不断改
9、进传统的活性污泥法,开发了许多新的处理工艺,如百乐卡法(BIOLAK法)、吸附-生物降解法(AB法)、间歇式活性污泥法工艺(SBR)、粉末活性炭活性污泥法(PACT)、DAT-IAT工艺、UNTANK工艺等等,它们都大大提高了污水处理的出水水质,并弥补了传统活性污泥法的不足。其中AB法和百乐卡法在国内又逐渐被广泛应用Microorganism waste water treatment system1.1.1 AB法 AB法是吸附-生物降解法的简称,是德国亚深大学Bohnke教授于20世纪70年代中期开发的一种工艺,属超高负荷活性污泥法。从80年代开始适用于生产实践。AB工艺对BOD、COD、
10、SS、磷和氨氮的去除率一般都高于传统活性污泥法,其优点在于A段负荷高,抗击负荷能力前,特别适用于处理浓度高,水质水量变化大的污水。其不足主要在于产泥量大,达不到深度除磷氮的功能,出水水质达不到防止水体富营养化的要求。AB法处理污水可分为两段:A段和B段。其中A段细菌数量大、主要以吸附絮凝作用、吸收、氧化等方式除去有机物。B段则是以氧化为主。难溶性大分子物质被微生物释放出的胞外酶的作用降解成可溶性小分子物质;可溶性小分子物质被微生物吸收到胞内,由微生物细胞的新陈代谢作用将有机质氧化分解为二氧化碳、水等无机物,氧化过程中产生的能量会被贮存于细胞内,使微生物得到生长繁殖。由于此作用使污水得到净化、澄
11、清。中国的青岛海泊河污水厂采用了该技术,该厂于1993年3月开工建造,1995年6月正式投产运行,日处理城市污水80000M3。目前该厂运行正常,处理后的水质完全符合国家规定的排放标准6。Microorganism waste water treatment system 1.1.2 百乐卡法(BIOLAK法)百乐卡是在传统活性泥法的基础上,集合了大量研究工作的先进成果,并在数百例工程中得到不断的改造和完善成熟工艺。百乐卡工艺是一种具有除磷脱氮功能的多级活性污泥污水处理系统。百乐卡工艺污泥回流量大,污泥浓度较高,生物量大,相对曝气时间较长,所以污泥负荷较低。国内此工艺的应用以深圳龙田污水处理厂
12、为代表。龙田污水处理厂BOD5污泥负荷率0.05kgBOD/kgMLSS.d,污泥浓度为4000mg/L,污泥龄为29d,所以剩余污泥很少7。1.2生物膜法 生物膜是由生长发育活跃的单一或混合微生物群体组成,附着在活性或非活性的载体表面,由好氧细菌、厌氧细菌、兼性细菌、真菌、原生动物和较高等动物组成的微生态体系8。利用生物膜进行污水处理的工艺即生物膜法。生物膜的形成主要经过初生、成长及老化剥落三个阶段。生物膜法是使微生物附着在载体表面上,污水在流经载体表面过程中,通过有机营养物的吸附,氧向生物膜内部的扩散以及在膜中所发生的生物氧化等作用,对污染物进行分解。其净化机理是:生物膜表面吸附着一层薄薄
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