第十章-微生物与环境污染控制与治理.ppt

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1、第十章微生物与环境污染控制与治理第一节污（废）水生物处理中的微生物生态系统废水的生物处理的方法很多，根据微生物与氧的关系可分为好氧处理和厌氧处理。根据微生物在构筑物中处于悬浮状态或固着状态，可分为活性污泥法和生物膜法。活性污泥和生物膜是净化污（废）水的工作主体。一、好氧活性污泥法1、好氧活性污泥中的微生物（1）好氧活性污泥的组成和性质好氧活性污泥是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物（兼有少量厌氧微生物）与污（废）水中的有机和无机固体物混凝交织在一起所形成的絮状体。①组成：微生物（好氧、兼性及少量厌氧）+固体杂质（有机和无机）②性质：絮状，大小为0.02～0.2mm，比表面

2、积在20～100cm2/ml；含水率在99%，比重1.002～1.006，具有沉降性能；pH在6～7，弱酸性，具一定的缓冲能力；处理生活污水的活性污泥一般为黄褐色，工业污水则与水质有关；具有生物活性，能吸附氧化有机物。（2）好氧活性污泥的存在状态悬浮状态（3）好氧活性污泥的微生物群落好氧活性污泥的结构和功能的中心是菌胶团。在其上面生长有其他微生物，如酵母菌、霉菌、放线菌、藻类、原生动物及微型后生动物等。活性污泥的主体细菌（优势菌）来源于土壤、水和空气。它们多数是革兰氏阴性菌，如动胶菌属和丛毛单胞菌属，还有其他的革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌。好氧活性污泥的细菌能迅速稳定废水中有机

3、污染物，有良好的自我絮凝能力和沉降性能。构成活性污泥的微生物种群相对稳定，但当营养条件、温度、供氧、pH等环境条件改变，会导致优势种群的改变。（4）好氧活性污泥中微生物的浓度和数量常用MLSS（混合液悬浮固体）或MLVSS（混合液挥发性悬浮固体）来表示活性污泥中微生物的浓度，即1L活性污泥混合液中所含的固体或挥发性固体物质的量。一般城市污水处理中，MLSS在2000-3000mg/L，工业废水在3000mg/L左右，高浓度工业废水在3000-5000mg/L。1ml好氧活性污泥中的细菌数在107-108个。显微镜下的活性污泥2、好氧活性污泥净化废水的作用机理好氧活性污泥吸附和

4、降解有机物的过程：（1）在有氧的条件下，活性污泥绒粒中的絮凝性微生物吸附废水中的有机物；（2）活性污泥绒粒中的水解性细菌水解大分子有机物为小分子有机物，同时微生物合成自身细胞。污（废）水中的溶解性有机物直接被细菌吸收，在细菌体内氧化分解，其中间代谢产物被另一群细菌吸收，进而无机化。（3）原生动物和微型后生动物吸收或吞食未分解彻底的有机物和游离细菌。3、好氧活性污泥法的几种处理工艺流程4、菌胶团的作用菌胶团：所有具有荚膜或粘液或明胶质的絮凝性细菌互相絮凝聚集成的细菌团块。（1）具有有机物强烈的生物吸附能力和氧化分解的能力。（2）为原生动物和微型后生动物提供了良好的生存环境。（3

5、）为原生动物和微型后生动物提供附着场所。（4）具有指示作用：菌胶团的颜色、透明度、数量、颗粒大小及结构的松紧程度可反映好氧活性污泥的性能。5、原生动物及微型后生动物的作用（1）指示作用有机废水净化过程中微生物的演变：细菌→植物性鞭毛虫→肉足虫→动物性鞭毛虫→游泳型纤毛虫、吸管虫→固着型纤毛虫→轮虫原生动物及微型后生动物的指示作用表现为以下三个方面：①可根据上述原生动物和微型后生动物的演替，根据它们的活动规律判水质和污、废水处理程度，还可判断活性污泥培养成熟程度。活性污泥培养初期：鞭毛虫、变形虫活性污泥培养中期：游泳型纤毛虫、鞭毛虫活性污泥培养成熟期：钟虫等固着型纤毛虫、楯纤虫

6、、轮虫②根据原生动物种类判断活性污泥和处理水质的好与坏。如固着型纤毛虫中的钟虫属、累枝虫属、盖纤虫属、聚缩虫属、独缩虫属、楯纤虫属、吸管虫属、漫游虫属内管虫属及轮虫等出现，说明活性污泥正常，出水水质好。当豆形虫属、草履虫属、四膜虫属、屋滴虫属、眼虫属等出现，说明活性污泥结构松散，出水水质差。③可根据原生动物遇恶劣环境改变个体形态及其变化过程判断进水水质变化和运行中出现的问题。以钟虫为例，当溶解氧不足或其他环境条件恶劣时，则出现由正常虫体向胞囊演变的一系列变态变化。（2）净化作用1ml正常好氧活性污泥的混合液中有5000-20000个原生动物，70-80%是纤毛虫，尤其是小口钟

7、虫、沟钟虫、有肋楯纤虫、漫游虫出现频率高，起重要作用，轮虫则有100-200个，有旋轮虫属、轮虫属、椎轮虫属等。原生动物营养类型多样，腐生性营养的鞭毛虫通过渗透作用吸收污、废水中的有机物。动物性营养的原生动物可吞食有机颗粒、游离细菌和其他微小生物，对净化水质起积极作用。（3）促进絮凝和沉淀作用污、废水生物处理中主要靠细菌起净化作用和絮凝作用。然而有的细菌需要一定浓度的原生动物存在，由于原生动物分泌一定的粘液协同和促使细菌发生絮凝作用。如弯豆形虫量低时，细菌不起絮凝作用，4mg/L时细菌产生絮凝作用，10