好氧生物法ppt教学课件

好氧生物法 主要内容1 好氧生物法的基本原理 L 2 活性污泥法 L3 生物膜法 L4 自然生物法 L1 好氧生物法的基本原理1.1 基本概念基本概念 所谓所谓“好氧好氧”：是指这类生物必须在有分子态氧：是指这类生物必须在有分子态氧气（气（O2）的存在下，才能进行正常的生理生化反）的存在下，才能进行正常的生理生化反应，主要包括大部分微生物、动物以及我们人类；应，主要包括大部分微生物、动物以及我们人类；所谓所谓“厌氧厌氧”：是能在无分子态氧存在的条件下，：是能在无分子态氧存在的条件下，能进行正常的生理生化反应的生物，如厌氧细菌、能进行正常的生理生化反应的生物，如厌氧细菌、酵母菌等。酵母菌等。废水好氧生物处理过程中有机物的代谢及微生物废水好氧生物处理过程中有机物的代谢及微生物的合成，可用下列基本图式来表示：的合成，可用下列基本图式来表示：废水好氧生物处理过程示意图1.2 好氧生物处理的基本反应好氧生物处理的基本反应（1）氧化与合成反应）氧化与合成反应（2）内源呼吸反应）内源呼吸反应 微生物对自身的细胞物质进行氧化分解，并微生物对自身的细胞物质进行氧化分解，并提供能量即内源呼吸。内源呼吸反应式如下：提供能量即内源呼吸。内源呼吸反应式如下：（3）有机物在微生物作用下的好氧代谢的总反应）有机物在微生物作用下的好氧代谢的总反应为：为：1.3 影响好氧生物处理的因素影响好氧生物处理的因素 影响好氧生物处理的因素主要是营养物、温度、影响好氧生物处理的因素主要是营养物、温度、pH、水中的溶解氧、毒物和废水中有机物的性、水中的溶解氧、毒物和废水中有机物的性质等。质等。（1）营养物质）营养物质细胞组成中，细胞组成中，C、H、O、N约占约占9097%，其余，其余310%为无机元素，主要的是为无机元素，主要的是P。生活污水一般不需再投加营养物质；生活污水一般不需再投加营养物质；而某些工业废水则需要，而某些工业废水则需要，一般对于好氧生物处理一般对于好氧生物处理工艺，应按工艺，应按BOD N P=100 5 1 投加投加N和和P。其它无机营养元素：其它无机营养元素：K、Mg、Ca、S、Na等；等；微量元素：微量元素：Fe、Cu、Mn、Mo、Si、硼等；、硼等；（2）温度）温度是重要因素之一，是重要因素之一，在一定范围内，随着温度的升高，生化反应的速在一定范围内，随着温度的升高，生化反应的速率加快，增殖速率也加快；率加快，增殖速率也加快；细胞的组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏感，细胞的组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏感，温度突升或降并超过一定限度时，会有不可逆温度突升或降并超过一定限度时，会有不可逆的破坏；的破坏；最适宜温度最适宜温度 1530 C，40 C或或 10 C后，会后，会有不利影响。有不利影响。（3）pH值值一般好氧微生物的最适宜一般好氧微生物的最适宜pH在在5 9之间；之间；pH 5时，真菌将占优势，引起污泥膨胀；时，真菌将占优势，引起污泥膨胀；另一方面，微生物的活动也会影响混合液的另一方面，微生物的活动也会影响混合液的pH值。值。（4）溶解氧）溶解氧 废水的好氧生物处理中，微生物是以好废水的好氧生物处理中，微生物是以好氧微生物为主，必须使反应器中保证有氧微生物为主，必须使反应器中保证有足够的溶解氧，使微生物进行有氧呼吸。足够的溶解氧，使微生物进行有氧呼吸。在好氧生物反应器中，溶解氧一般为在好氧生物反应器中，溶解氧一般为24mg/L为宜。为宜。（5）有毒物质）有毒物质 工业废水中，存在着对微生物有抑制、工业废水中，存在着对微生物有抑制、毒害作用的化学物质，如重金属及其化毒害作用的化学物质，如重金属及其化合物、酚、氰等。合物、酚、氰等。2 活性污泥法活性污泥法主要内容2.1 概述 L 2.2 活性污泥法的基本流程 L2.3 活性污泥降解有机物的过程 L2.4 活性污泥的性能及其评价指标 L2.5 活性污泥的增长规律 L2.6 曝气方法和曝气池的构造 L2.7 活性污泥法的运行方式L 2.1 概述概述1882年前后，人们曾进行了向污水中鼓年前后，人们曾进行了向污水中鼓入空气的实验，探讨通入空气后对水质入空气的实验，探讨通入空气后对水质的改善情况；的改善情况；1912年美国的年美国的Lawlence研究所开始进行研究所开始进行活性污泥实验，活性污泥实验，1914年，活性污泥法年，活性污泥法诞生；诞生；1917年在英国的曼彻斯特和美国的休斯年在英国的曼彻斯特和美国的休斯顿分别建造了活性污泥法污水处理厂，顿分别建造了活性污泥法污水处理厂，并开始投入运行；并开始投入运行；1942年由年由Gould提出了阶段曝气法，提出了阶段曝气法，1944年年Setter提出了改进型曝气法；提出了改进型曝气法；1945年年Krauss为了控制污泥膨胀提出了为了控制污泥膨胀提出了Krauss法；法；1951年年Ulrich等又提出了吸附再生法。等又提出了吸附再生法。此后，高负荷活性污泥法、延时曝气法、此后，高负荷活性污泥法、延时曝气法、氧化构等方法相继问世并得到发展。氧化构等方法相继问世并得到发展。2.2 活性污泥法的基本流程活性污泥法的基本流程 向生活污水注入空气进行曝气，并持续一段时向生活污水注入空气进行曝气，并持续一段时间以后，污水中即生成一种絮凝体。这种絮凝间以后，污水中即生成一种絮凝体。这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体所构成，它体主要是由大量繁殖的微生物群体所构成，它有巨大的表面积和很强的吸附性能，称为活性有巨大的表面积和很强的吸附性能，称为活性污泥。污泥。2.3 活性污泥降解废水中有机物的过程活性污泥降解废水中有机物的过程 活性污泥法在曝气过程中，对有机物的去除分活性污泥法在曝气过程中，对有机物的去除分两个阶段，吸附阶段和稳定阶段。两个阶段，吸附阶段和稳定阶段。（1）吸附阶段）吸附阶段 从图可看出，在泥水混和曝气从图可看出，在泥水混和曝气30min内，废水内，废水中中BOD5的去除率可达的去除率可达70，在其后有一个，在其后有一个BOD5的回升阶段，随着曝气时间的延长，的回升阶段，随着曝气时间的延长，BOD5再逐再逐渐降低。渐降低。BOD5吸附降解曝气过程（2）稳定阶段）稳定阶段 吸附阶段结束后，微生物要对大量被媳妇的有机物进吸附阶段结束后，微生物要对大量被媳妇的有机物进行氧化分解，并利用有机物合成细胞自身物质，进行细行氧化分解，并利用有机物合成细胞自身物质，进行细胞的更新、增殖，同时也继续吸附废水中的残余的有机胞的更新、增殖，同时也继续吸附废水中的残余的有机物。物。经过稳定阶段后，废水中的有机物发生了质的变化，经过稳定阶段后，废水中的有机物发生了质的变化，一部分被氧化为无机物，另一部分变为微生物细胞体即一部分被氧化为无机物，另一部分变为微生物细胞体即活性污泥。活性污泥。2.4 活性污泥的性能及其评价指标活性污泥的性能及其评价指标2.4.1 活性污泥的组成活性污泥的组成 活性污泥通常由以下几部分组成活性污泥通常由以下几部分组成:活性的微生物活性的微生物;微生物自身氧化的残留物微生物自身氧化的残留物;吸附在活性污泥上不吸附在活性污泥上不能被生物降解的有机物和无机物组成。能被生物降解的有机物和无机物组成。其中微生物是活性污泥的主要组成部分。活性其中微生物是活性污泥的主要组成部分。活性污泥中的微生物又是由细菌、真菌、原生动物、污泥中的微生物又是由细菌、真菌、原生动物、后生动物等多种微生物群体相结合所组成的一个后生动物等多种微生物群体相结合所组成的一个生态系。生态系。活性污泥通常为黄褐色絮状颗粒，其直径一般活性污泥通常为黄褐色絮状颗粒，其直径一般为为0.022mm，含水率一般为，含水率一般为99.299.8，密，密度因含水率不同而异，一般为度因含水率不同而异，一般为1.0021.006g/cm3。细菌是活性污泥组成和净化功能的中心，是微细菌是活性污泥组成和净化功能的中心，是微生物的最主要部分。生物的最主要部分。污水中有机物的性质决定那些种属的细菌占优势。污水中有机物的性质决定那些种属的细菌占优势。2.4.2 活性污泥评价指标活性污泥评价指标 （1）混合液悬浮固体浓度）混合液悬浮固体浓度(MLSS)，也称为污泥浓度。，也称为污泥浓度。混合液是曝气池中污水和活性污泥混合后的混合悬浮液。混合液是曝气池中污水和活性污泥混合后的混合悬浮液。混合液固体悬浮物浓度是指曝气池中单位体积混合液所混合液固体悬浮物浓度是指曝气池中单位体积混合液所含悬浮固体的质量，单位为含悬浮固体的质量，单位为mg/L或或g/L。它是计量曝气池中活性污泥数量多少的指标。一般活性它是计量曝气池中活性污泥数量多少的指标。一般活性污泥法中，污泥法中，MLSS浓度一般为浓度一般为23g/L。（2）混合液挥发性悬浮固体）混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)指活性污泥中有机固体物质的浓度，单位为指活性污泥中有机固体物质的浓度，单位为mg/L或或g/L。把混合液悬浮固体在把混合液悬浮固体在600焙烧，能挥发的部分即是挥发焙烧，能挥发的部分即是挥发性悬浮固体，剩下的部分称为非挥发性悬浮固体性悬浮固体，剩下的部分称为非挥发性悬浮固体（MLNVSS）。）。一般在活性污泥法中用一般在活性污泥法中用MLVSS表示活性污泥中生物的含表示活性污泥中生物的含量。在一般情况下，量。在一般情况下，MLVSS/MLSS的比值较固定，对的比值较固定，对于生活污水，常在于生活污水，常在0.750.85左右。对于工业废水，其左右。对于工业废水，其比值视水质不同而异。比值视水质不同而异。（3）污泥沉降比）污泥沉降比(SV)污泥沉降比是指曝气池混合液在污泥沉降比是指曝气池混合液在l00mL量筒中，静置沉降量筒中，静置沉降30min后，沉降后，沉降污泥所占的体积与混合液总体积之比的百分数。所以也常称为污泥所占的体积与混合液总体积之比的百分数。所以也常称为30 min沉降比。沉降比。正常的活性污泥在沉降正常的活性污泥在沉降30min后，可以接近它的最大密度，故污泥沉降比后，可以接近它的最大密度，故污泥沉降比可以反映曝气池正常运行时的污泥量。可用于控制剩余污泥的排放。可以反映曝气池正常运行时的污泥量。可用于控制剩余污泥的排放。它还能及时反映出污泥膨胀等异常情况，便于及早查明原因，采取措施。它还能及时反映出污泥膨胀等异常情况，便于及早查明原因，采取措施。（4）污泥体积指数）污泥体积指数(SVI)污泥体积指数也称污泥容积指数，是指曝气池出口处混合液，经污泥体积指数也称污泥容积指数，是指曝气池出口处混合液，经30min静静置沉降后，沉降污泥体积中置沉降后，沉降污泥体积中1g干污泥所占的容积的毫升数，单位为干污泥所占的容积的毫升数，单位为mL/g，但一般不标出。，但一般不标出。它与污泥沉降比有如下关系：它与污泥沉降比有如下关系：SVI=(SV10)/X 式中：式中：X的单位为的单位为g/L，SVI以百分数代入。以百分数代入。SVI值能较好地反映出活性污泥的松散程度(活性)和凝聚、沉降性能。SVl值过低，说明污泥颗粒细小紧密，无机物多，缺乏活性和吸附力；SVI值过高，说明污泥难于沉降分离，并使回流污泥的浓度降低，甚至出现污泥膨胀(sludge bulking)，导致污泥流失等后果。一般认为，处理生活污水时SVI100时，沉降性能良好；SVI为100200时，沉降性能一般；SVI 200时，沉降性能不好。一般控制SVI为50150之间较好。（5）泥龄（c）也称细胞平均停留时间（MCRT）或污泥滞留时间（SRT）。泥龄是指每日新增长的活性污泥在曝气池的平均停留时间，即曝气池全部活性污泥平均更新一次所需要的时间，或曝气池内活性污泥的总量与每日排放污泥量之比，单位：d。普通活性污泥法的泥龄一般采用515d。2.5 活性污泥净化水的机理活性污泥净化水的机理2.5.1 活性污泥的增长规律活性污泥的增长规律 活性污泥中的微生物是多菌种的混合群体，其活性污泥中的微生物是多菌种的混合群体，其生长繁殖规律比较复杂，但也可用其增长曲线生长繁殖规律比较复杂，但也可用其增