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1、·污水的生物處理法?生物處理法概述 在自然界中微生物種類繁多,分布極廣。在水中常見的徽生物大部分是單細(xì)胞的簡(jiǎn)單生物,只有后生動(dòng)物和一部分藻類、細(xì)菌和霉菌是多細(xì)胞的,水中常見的后生動(dòng)物有輪蟲。甲殼類、線蟲等。微生物的特點(diǎn)是:(1)個(gè)體微小,其大小要用微米來(lái)量測(cè),因此一般用肉眼是看不見的,只有在顯微鏡下才能看到;(2)種類繁多;(3)分布廣;(4)繁殖快,大多數(shù)微生物在幾十分鐘內(nèi)可繁殖一代,即由一個(gè)分裂為兩個(gè)。如果條件適宜,經(jīng)過(guò)十小時(shí)就可繁殖為數(shù)億個(gè);(5)容易發(fā)生變異,這一特點(diǎn)使微生物較能適應(yīng)外界環(huán)境條件的變化。在各類徽生物中,細(xì)菌與廢
2、水處理關(guān)系最為密切。酶是生物細(xì)胞中自己制成的一種催化劑(生物催化劑),其基本成分是蛋白質(zhì),催化效率比一般的無(wú)機(jī)催化劑高得多,一般高達(dá)千、萬(wàn)倍,乃至千萬(wàn)倍。酶具有高度的專一性,一種酶只能催化一種反應(yīng)或一類相似的反應(yīng)。酶不僅能推動(dòng)分解作用,而且也可以推動(dòng)相應(yīng)的合成作用,也就是說(shuō),酶的作用是可逆的。但在實(shí)際情況下,作用常趨向-個(gè)方向。熱力學(xué)條件是影響反應(yīng)方向的重要因素。在某些情況下,例如受到了各種持續(xù)的物理、化學(xué)影響,微生物會(huì)在其體內(nèi)產(chǎn)生出適應(yīng)新環(huán)境的酶。這種酶則稱為適應(yīng)酶。適應(yīng)酶的產(chǎn)生在廢水生物處理中具有重要意義。廢水中的有機(jī)物質(zhì)受徽生物作
3、用的影響而分解,在有氧情況下進(jìn)行的分解,叫做好氧分解,是好氧微生物活動(dòng)的結(jié)果;在無(wú)氧情況下進(jìn)行的分解,叫做厭氦分解,是厭氧微生物活動(dòng)的結(jié)果。工業(yè)廢水的成分隨工業(yè)性質(zhì)的不同而有很大差異,其中可能存在的有機(jī)物有蛋白質(zhì)、碳水化合物。油脂,有機(jī)酸,醇類、醛類、酮類、酚類、銨類等化合物,生活污水中的有機(jī)物則主要是蛋白質(zhì)。碳水化合物和脂肪。這些有機(jī)物主要是由碳、氫、氧、氮。硫、磷等幾種元素構(gòu)成的,它們好氧分解的最終產(chǎn)物是穩(wěn)定而無(wú)臭的物質(zhì),包括二氧化碳、水。硝酸鹽。硫酸鹽、磷酸鹽等。有機(jī)物厭氧分解的最終產(chǎn)物主要是甲烷、二氧化碳、氨、硫化氫等。由于散發(fā)
4、了硫化氫等物質(zhì),所以廢水會(huì)產(chǎn)生臭氣,由于硫化氫與鐵作用形成硫化鐵,所以通過(guò)厭氧分解的水呈現(xiàn)黑色。?6.2活性污泥法(一)活性污泥法的基本原理1、基本流程向生活污水注入空氣進(jìn)行曝氣,并持續(xù)一段時(shí)間以后,污水中即生成一種絮凝體。這種絮凝體主要是由大量繁殖的微生物群體所構(gòu)成,它易于沉淀分離,并使污水得到澄清,這就是“活性污泥”29?;钚晕勰喾▌t是以活性污泥為主體的生物處理方法,它的主要構(gòu)筑物是曝氣池和二次沉淀池。如圖14-1所示,需處理的污水與回流的活性污泥同時(shí)進(jìn)入曝氣池,成為混合液,沿著曝氣池注入壓縮空氣進(jìn)行曝氣,使污水與活性污泥充分混合接
5、觸,并供給混合液以足夠的溶解氧。在好氧狀態(tài)下,污水中的有機(jī)物被活性污泥中的微生物群體分解而得到穩(wěn)定,然后混合液流入二次沉淀池,在其中,活性污泥與澄清水分離后一部分不斷回流到曝氣池,象接種一樣與進(jìn)入的污水進(jìn)行混合,澄清水則溢流排放。在處理過(guò)程中,活性污泥不斷增長(zhǎng),有一部分剩余污泥需要從系統(tǒng)中排除。??圖6-1活性污泥法基本流程?活性污泥法的實(shí)質(zhì)是以存在于污水中的有機(jī)物作為培養(yǎng)基(底物),在有氧的條件下,對(duì)各種微生物群體進(jìn)行混合連續(xù)培養(yǎng),通過(guò)凝聚、吸附、氧化分解、沉淀等過(guò)程主除有機(jī)物的一種方法。2、活性污泥的組成在活性污泥法中起主要作用的是
6、活性污泥?;钚晕勰嗍怯删哂谢钚缘奈⑸?、微生物自身氧化的殘留物、吸附在活性污泥上不能為生物所降解的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成。其中微生物是活牲污泥的主要組成部分?;钚晕勰辔⑸镉质怯杉?xì)菌、真菌、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等多種微生物群體相結(jié)合所組成的一個(gè)生態(tài)系。細(xì)菌是活性污泥在組成和凈化功能上的中心,是微生物的最主要成分。污水中有機(jī)物的性質(zhì)決定哪些種屬的細(xì)菌占優(yōu)勢(shì),含蛋白質(zhì)的污水有利于產(chǎn)堿桿菌屬和芽孢桿菌屬,而醣類污水或烴類污水則有利于假單孢菌屬,在一定的能量水平(即細(xì)菌的活動(dòng)能力)下,大部分細(xì)菌構(gòu)成了活性污泥的絮凝體,并形成菌膠團(tuán),具有良好的自身凝聚
7、和沉淀性能。在活性污泥法處理過(guò)程中,凈化污水的第一和主要承擔(dān)者是細(xì)菌,其次出現(xiàn)原生動(dòng)物,是細(xì)菌的首次捕食者;繼之出現(xiàn)后生動(dòng)物,是細(xì)菌的第二次捕食者。3、凈化過(guò)程與機(jī)理活性污泥微生物能夠連續(xù)從污水中去除有機(jī)物,是由以下幾個(gè)過(guò)程完成的。(1)初期去除與吸附作用在很多活性污泥系統(tǒng)里,當(dāng)污水與活性污泥接觸后很短的時(shí)間(3~5分鐘)內(nèi)就出現(xiàn)了很高的有機(jī)物(BOD)去除率。這種初期高速去除現(xiàn)象是吸附作用所引起的。由于污泥表面積很大(介于2000~10000m2/m3混合液),且表面具有多糖類粘質(zhì)層,因此,污水中懸浮的和膠體的物質(zhì)是被絮凝和吸附去除的
8、,初期被去除的BOD象一種備用的食物源一樣,貯存在微生物細(xì)胞的表面,經(jīng)過(guò)幾小時(shí)的曝氣后,才會(huì)相繼攝入代謝,在初期,被單位污泥去除的有機(jī)物數(shù)量是有一定限度的,它取決于污水的類型以及與污水接觸時(shí)的污泥性能。例如