环境工程微生物 第九章 水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理

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第九章 水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理

• 第一节 污（废）水生物处理中的生态系统
  • 根据微生物与氧的关系分为耗氧处理和厌氧处理两大类，根据微生物在构筑物中处于悬浮状态或固着状态分为活性污泥法和生物膜法
  • 一，好氧活性污泥法
    • （一）好氧活性污泥中的微生物群落
      • 1，好氧活性污泥的组成和性质
        • 1 好氧活性污泥的组成
          • 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间少量的厌氧微生物与废污废水中的无机和有机固体物质混凝交织在一起形成絮状体的或称绒粒
        • 2 好氧活性污泥的性质
          • 以棕色为主，黑色表明厌氧，白色无机物过多。有自我繁殖能力，沉弱酸性，具有沉降性能，有生物活性，有吸附氧化有机物的功能。
      • 2，好氧活性污泥的存在状态
        • 推流式曝气池内区段之间的微生物种群和数量差异，而在每一阶段中的任何一点，其活性污泥微生物群落基本相同。
      • 3，好氧活性污泥中的微生物群落
        • 好有活性污泥的结构和功能的中心是起絮凝作用的细菌形成的细菌团块称，菌胶团。
        • 菌胶团作用：吸附和氧化分解有机物，为后生动物提供良好的生存环境。具有指示作用。
      • 4，好氧活性污泥中微生物的浓度和数量
    • （二）好氧活性污泥净化污（废）水的作用机理
      • 吸附。胞外分解和吸收。其他微生物吸收或吞食未分解的有机物。
    • （三）好氧活性污泥法的几种处理工艺流程
      • 好氧活性污泥法的处理工艺很多，常见的有推流式活性污泥法，完全式混合活性污泥法，接触氧化稳定法，分布排水推流式活性污泥法，氧化沟活性污泥法。
    • （四）氧化塘（或氧化沟）中的微生物群落及其处理污（废）水机制
      • 1，氧化塘（或氧化沟）的微生物群落
      • 2，氧化塘（或氧化沟）处理污（废）水的机理 一般用于三级的深度处理
    • （五）菌胶团的作用
      • 1，有很强的生物絮凝吸附能力和氧化分解有机物的能力
      • 2，菌胶团对有机物的吸附和分解为原生动物和微型后生动物提供了良好的生存环境
      • 3，为原生动物微后型动物提供附着栖息场所
      • 4，具有指示作用。
    • （六）原生动物及微型后生动物的作用
      • 1，指示作用
      • 2，净化作用
      • 3，促进絮凝作用和沉淀作用
    • （七）好氧活性污泥的培养
      • 一，间歇式培养曝气
        • 1，菌种来源
        • 2，驯化
      • 二，连续爆气培养
  • 二，好氧生物膜法
    • 一，好氧生物膜中微生物群落
      • 好养生物模是由多种多样的好氧微生物和兼性厌氧微生物黏附在生物滤池滤料上或粘附在生物转盘片上的一层粘性。薄膜状的微生物混合群体。
      • 2，好氧生物膜中的微生物种群及其功能
        • 生物膜生物
          • 净化和稳定污水水质的功能。
        • 生物膜面生物
          • 促进滤池净化速度、提使整体处理效能的功能。
        • 滤池扫除生物
          • 取出滤池内的污泥，防止污泥聚集和堵塞的功能。
      • 3，好氧生物膜的结构
      • 4，好氧生物膜的进化作用机理
    • 二，好氧生物膜的培养
      • 1，自然挂膜法
      • 2，活性污泥挂膜法
      • 3，优势菌种挂膜法
• 第二节 活性污泥丝状膨胀的成因及控制对策
  • 一，活性污泥丝状膨胀的成因
    • 非丝状污泥碰撞的成因。
      • 1、暴气力度过大，污泥破碎膨胀。 2、缺氧厌氧膨胀。 3、进水之有过量的表面活性物质和油脂类化合物。4生物中毒污泥膨胀。5、新污泥膨胀现象。
    • 一，活性污泥丝状污泥膨胀的致因微生物
      • 由丝状细菌极度生长引起的活性污泥膨胀称活性污泥丝状膨胀
    • 二，活性污泥丝状膨胀的成因
      • 1，温度 过高
      • 2，溶解氧（DO）较低
      • 3,可溶性有机物及其种类，硫化物过高
      • 4，有机物浓度（或有机负荷），营养失衡，毒物冲击
    • 三，活性污泥丝状膨胀的机理
      • 1，对溶解氧的竞争
      • 2，对可溶性有机物的竞争
      • 3，对氮，磷的竞争
      • 4，有机物冲击负荷影响
  • 二，控制活性污泥丝状膨胀的对策
    • 设调节池控制高负荷冲击。
    • 控制溶解氧
    • 调节废水营养比。
    • 改革工艺
  • 活性污泥丝状膨胀发生后如何处理？
    • 投加次氯酸钠、过氧化氢。
    • 加混凝剂、硫酸铁、氯化铁。
    • 强化补强氮
    • 替换污泥
• 第三节 厌氧环境中活性污泥和生物膜的微生物群落
  • 一，厌氧消化——甲烷发酵
    • （一）甲烷发酵理论与机制
      • 第一阶段 水解
      • 第二阶段 产氢和产乙酸细菌群把第一阶段的产物进一步分解为乙酸和氢气
      • 第三阶段是 产甲烷
      • 第四阶段 为同型产乙酸阶段是同型产乙酸细菌将氢气和二氧化碳转化为乙酸的过程
    • （二）厌氧性活性污泥的培养
      • 1，厌氧活性污泥这个菌种来源
      • 2，厌氧活性污泥驯化与培养
      • 3，厌氧活性污泥的组成和性质
  • 二，光合细菌处理高浓度有机废水
  • 三，含硫酸盐废水的厌氧微生物处理