废水处理的基本概念 34页

新陈代谢的两个作用异化作用---------释放能量，分解营养同化作用---------消耗能量、营养，合成细胞细胞有机物（营养）CO2+H2O能量细胞营养能量细胞有机物（营养）CO2+H2O能量细胞有机物（营养）CO2+H2O能量细胞有机物（营养）CO2+H2O能量n2、微生物的呼吸微生物的呼吸指微生物的异化作用，其类型分为两种：好氧呼吸厌氧呼吸n好氧呼吸定义：好氧呼吸是在有氧分子（O2）参与下的生物氧化过程。底物进入细胞脱氢酶氧化酶受氢体O2电子供体脱氢放出电子电子激活O2生成水（H2O）细胞（脱氢酶）底物(电子供体）H++e-O·H2On分两类—以有机物为底物、以无机物为底物以有机物为底物的呼吸：C6H12O6+6O2=6CO2+H2O+2817.3kJ以无机物为底物的呼吸：H2S+2O2=H2SO4+能量NH4++2O2=NO3-+2H++H2O+能量细胞（脱氢酶）C6H12O6H++e-O·H2O+CO2细胞（脱氢酶）NH4+H++e-O·H2O+NO3-n厌氧呼吸定义：厌氧呼吸是在无氧分子（O2）的情况下进行的生物氧化过程。脱氢酶经辅酶底物脱氢传递给其他物质细胞（脱氢酶）底物(电子供体）H++e-NO3N2n分两类—发酵（以有机物受氢体）、无氧呼吸（以无机氧化物为受氢体）发酵脱氢C6H12O6→2CH3COCOOH+4〔H〕（丙酮酸）分解2CH3COCOOH→2CO2+2CH3CH3CHO（乙醛）受氢4〔H〕+2CH3CH3CHO→2CH3CH3OH（乙醇）n无氧呼吸脱氢：C6H12O6+6H2O=6CO2+24〔H〕受氢：24〔H〕+4NO3-=2N2+12H2On3、微生物的种类nnn二、废水的好氧处理n优点：反应速度快、停留时间短、容积小适用：中、低浓度有机废水（BOD<500mg/l)类型：活性污泥法、生物膜法两大类n三、废水的厌氧处理n优点：不加氧、节能、污泥少、回收甲烷缺点：反应慢、停留时间长、容积大、加温适用：有机物泥、高浓度有机废水（BOD>2000mg/l）n第二节、微生物的生长规律和环境一、微生物的生长规律停止期：适应环境过程对数期：有机物浓度高；污泥絮凝性差静止期：有机物浓度较低，污泥多；絮凝性好衰老期：有机物浓度低；污泥松散，有泥花n污水处理中常见的微生物——细菌细菌是单细胞生物有球菌、杆菌、螺旋菌采用分裂方式繁殖，繁殖快n污水处理中常见的微生物——菌胶团细胞壁分泌出的粘液(荚膜）将细菌粘合在一起形成菌胶团菌胶团是活性污泥的主要组成部分，在污水处理过程起主要作用n污水处理中常见的微生物——丝状菌丝状菌过度繁殖，可产生污泥膨胀，使污泥沉降性能恶化n污水处理中常见的微生物——丝状菌从菌胶团中伸出的丝状菌n污水处理中常见的微生物——甲藻n污水处理中常见的微生物——蓝藻n污水处理中常见的微生物——原生动物（变形虫）原生动物是最低等的单细胞动物在活性污泥中可提高沉降性能变形虫占优势时处理效果差（活性污泥培养初期、污水变化大时）n污水处理中常见的微生物——原生动物（鞭毛虫）鞭毛虫占优势，出水水质差n污水处理中常见的微生物——原生动物（纤毛虫）纤毛虫占优势，出水水质差n污水处理中常见的微生物——原生动物（钟虫）钟虫占优势，除处理效果好，沉降性能好，生物活性良好n污水处理中常见的微生物——原生动物（钟虫）n污水处理中常见的微生物——后生动物（轮虫）后生动物是有多细胞组成常见的有轮虫和线虫它们的存在说明处理效果好n污水处理中常见的微生物——后生动物（线虫）n活性污泥由细菌、原生动物、微型后生动物等大量微生物所组成的絮状体，呈绒粒状，,比水稍重，具沉降性，比表面积大。其作用是吸附、生物解污水中的有机污染物n二、微生物的生长环境1、营养水碳源——作用：构成细胞、提供能源来源：有机物（工业废水缺碳）氮源——作用：细胞合成蛋白质来源：无机氮化合物、有机氮化合物磷好氧过程BOD：N：P=100：5：1厌氧过程BOD：N：P=100：2.5：0.52、温度生长温度范围5-80℃好冷性微生物20℃以下中温性微生物20-45℃高温习微生物45℃以上好氧处理——最佳温度20-37℃太高蛋白质变性太低活力降低厌氧处理——中温33-38℃高温52-57℃3、PH活性污泥法——6.5-8.5为宜，pH达到9时原生动物呆滞，菌胶团解体，处理效果下降厌氧法—PH=6.5-7.54、溶解氧——2-4mg/ln5、有毒物质毒物名称允许浓度（mg/l）毒物名称允许浓度（mg/l）锌5-20游离氯0.1-1铜5-20氯苯100铅1硝酸根5000铬酸盐5-20硫酸根5000氰5-20醋酸根100-150硫10-30苯100氨100-1000酚100亚砷酸盐5甲醛100-150砷酸盐20丙酮9000油脂30-50n第三节、反应速度和反应级数一、反应速度定义：在时间（t）内，底物（s）的减少量(-ds/dt)或细胞（x）的增加量(dx/dt)。定义y=dx/ds为产率系数，则dx/dt=-yds/dtn二、反应级数底物的反应速度v：V=ds/dt∝snV=ds/dt=ksn其中：n—反应级数k—反应速度常数当n=0时，v=k，0级反应当n=1时，v=ks，一级反应当0