微生物在水污染控制中的应用.pptx

微生物在水污染控制中的应用
微生物在水污染控制中的应用
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废水好氧生物处理中微生物学原理




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膜生物反应器（Membrane Bioreactor）
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厌氧发酵常见于将城市垃圾、粪便、污水、工业废水及生物处理剩下污泥等处理，并从中取得可燃性气体——沼气（CH4）。
甲烷发酵微生物群落是由分解蛋白质、脂肪、淀粉、纤维素等专性厌氧菌和兼性厌氧菌及专性厌氧产甲烷菌等组成。
厌氧生物处理特点：能耗低、产生沼气、处理高浓度有机废水。
废水厌氧生物处理中微生物学原理
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（三阶段论）：
第一阶段：水解和发酵性细菌群
将复杂有机物如纤维素、淀粉等水解为单糖后，再酵解为丙酮酸；将蛋白质水解为氨基酸，脱氨基成有机酸和氨；将脂类水解为各种低级脂肪酸和醇，如乙酸、丙酸、丁酸、乙醇、二氧化碳、氢、氨和硫化氢等。
第二阶段：产氢和产乙酸细菌群
把第一阶段产物深入分解为乙酸和氢气。
第三阶段：两组生理特征不一样专性厌氧产甲烷菌群
一组将氢气和二氧化碳合成甲烷或一氧化碳和氢气合成甲烷；另一组是将酸脱羧生成甲烷和二氧化碳，或利用甲酸、甲醇等裂解为甲烷。
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厌氧生物滤池
厌氧流化床
UASB(Up flow anaerobic sludge bed)
EGSB(Expanded gruadular sludge bed)
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因为一些原因，尤其是人类活动，使营养物质（氮、磷等）大量进入水体，促使水体中藻类过量繁殖，造成水体出现富营养化。在淡水水体中称为“水华”，在海水中为“赤潮”。
在水体中，普通氮和磷是藻类生长限制因子，当氮和磷浓度增加，就会造成藻类大量繁殖。
与富营养化相关藻类主要是蓝藻中微囊藻属、腔球藻属和鱼腥藻属等。
水体富营养化与氮磷去除
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恶化水源水质、增加给水处理难度和成本；
破坏水体生态平衡、降低水体经济价值；
造成鱼类死亡；
危害人类健康；
水体感官污染。
：
将污水和废水中氮和磷排放量控制在低水平。
加强对水体富营养化研究，探索其发生机理，及时预报，降低对人类生活和生产损失。
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1）氨化、硝化及亚硝化
满足硝化发生两个条件
好氧并保持一定碱度
硝化需氧量/NOD：1gN——
混合液中有机物浓度不应过高
BOD5<15-20mg/L

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影响反硝化反应环境条件
碳源（BOD/TN>3~5）
pH（~）
DO（<）
温度（20-40℃）
2）反硝化与反硝化细菌
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活性污泥法脱氮传统工艺（三级反应）
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缺氧-好氧A/O工艺（Anoxic-oxic）
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：
在厌氧/好氧交替循环工艺过程厌氧阶段，能够利用细胞内聚合磷酸盐分解所产生能量，吸收外部快速生物降解有机物并以高分子有机聚合物（PHB）形式存放起来，释放出正磷酸盐；在随即缺氧和好氧阶段，利用存放有机物进行产能代谢和细胞增殖，同时大量吸收外部磷酸盐，在细胞内以聚合磷酸盐形式存放起来。

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A/O工艺（Anaerobic oxic）
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A/O工艺特征
反应器内停留时间普通从3h到6h;
-3g/L;
BOD去除率与普通活性污泥法相同，磷去除效果很好，。
沉淀池污泥含磷量约为4%；
混合液SVI值≤100ml/g；
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A/O工艺缺点
除磷效率难于深入提