详解废水的生化处理.docx

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1、详解废水的生化处理目录1 .什么叫废水的生化处理？12 .微生物是通过何种方式将废水中的有机污染物分解去除掉的？23 .微生物与哪些因素有关？24 .微生物最适宜在什么温度范围内生长繁殖？35 .微生物最适宜的PH条件应在什么范围？46 .什么叫溶解氧？溶解氧与微生物的关系如何？57 .为什么高浓度的含盐废水对微生物的影响特别大？58 .什么叫好氧生化处理？什么叫兼氧生化处理？二者有何区别？69 .生物处理在废水处理工程上有哪些应用？710 .生物膜法和活性污泥法有哪些异同之处？711 .什么叫活性污泥?712 .怎样评价活性污泥法与生物膜法中的活性污泥？813 .在用显微镜进行生物相观察时，

2、那一类微生物直接表明生化处理效果良好？814 .什么叫混合液悬浮固体(M1SS)?815 .什么叫混合液挥发性悬浮固体(M1VSS)?916 .污泥沉降比(SV)?917 .污泥指数(SVI)?918 .溶解氧(DO)表示什么？919 .废水中溶解氧的含量与哪些因素有关？920 .生化过程中微生物所需的氧气由谁提供？1021 .在生化过程中为什么需要经常补充废水中的营养物？1022 .废水中微生物所需的各营养元素之间的比例为多少？1023 .为什么会有剩余污泥产生？1024 .怎样估算剩余污泥的产生量？101什么叫废水的生化处理？废水的生物化学处理是废水处理系统中最重要的过程之一，简称生化处理

3、。生化处理是利用微生物的生命活动过程将废水中的可溶性的有机物及部分不溶性的有机物有效地去除，使水得到净化。事实上，我们对生化处理并不是很陌生的，天然的水体中存在着一条食物链，即大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃小虫，小虫吃微生物，微生物吃污水，如果没有这条食物链，自然界就要乱套了。在天然的河流中，有着大量的、依靠有机物生活的微生物，它们日日夜夜地将人们排入河流中的有机物（如工业废水、农药化肥、粪便等等有机物质）氧化或还原，最终转化为无机物质，如果没有微生物的存在，我们周围的河流，少则几个月，多则一、二年，就会成为臭河了，只是由于微生物太微小太分散，以致人们的肉眼看不见罢了。而废水的生化处理工程则是

4、在人工条件下对这一过程的强化。人们将无以计数的微生物全部集中在一个池子内，创造一个非常适合微生物繁殖、生长的环境（如温度、PH值、氧气、氮磷等营养物质），使微生物大量增殖，以提高其分解有机物的速度和效率。然后再往池内泵入废水，使废水中的有机物质在微生物的生命活动过程中得到氧化降解，使废水得到净化和处理。与其他处理方法相比，生化法具有能耗低、不加药、处理效果好、处理费用低等特点。2 .微生物是通过何种方式将废水中的有机污染物分解去除掉的？污水中的有机污染物作为微生物的食料，一部分降解、合成为细胞物质（组合代谢）；另一部分降解氧化为水、二氧化碳等物质（分解代谢产物）。通过此过程，污水中的有机污染物

5、将被微生物降解去除。由于废水中存在碳水化合物、脂肪、蛋白质等有机物，这些无生命的有机物是微生物的食料，一部分降解、合成为细胞物质（组合代谢产物），另一部分降解氧化为水份，二氧化碳等（分解代谢产物），在此过程中废水中的有机污染物被微生物降解去除。污水中的有机污染物作为微生物的食料，一部分降解、合成为细胞物质（组合代谢）；另一部分降解氧化为水、二氧化碳等物质（分解代谢产物）。通过此过程，污水中的有机污染物将被微生物降解去除。3 .微生物与哪些因素有关？微生物除了需要营养，还需要合适的环境因素，如温度、PH值、溶解氧、渗透压等才能生存。如果环境条件不正常，会影响微生物的生命活动，甚至发生变异或死亡。

6、影响微生物的环境因素有很多主要有：温度、PH每种微生物最适PH不同、氧依据对氧的需求、渗透压、紫外线（辐射），因为微生物生命力较弱所以环境的一些轻微变化都会影响到他们生存。适合微生物的环境因素主要有：1）温度微生物生长最旺盛时的温度叫最适生长温度；绝大多数微生物最适生长温度为25C37C；最适生长温度范围内，微生物生长速率随温度上升而加快；超过最适生长温度后，微生物生长速率急剧下降。原因是细胞内蛋白质和核酸等发生不可逆破害。依据最适生长温度，可将微生物分为低温型、高温型、中温型。问题6若以横坐标表示温度，纵坐标表示生长速率，你能画出温度对微生物生长的影响曲线吗？2）PH每种微生物最适PH不同；

7、多数细菌最适PH是6.57.5,真菌5.06.0,放线菌7.58.5；超越最适pH,影响酶活性、细胞膜温度性等，从而影响微生物对营养物质的吸收。3）氧依据对氧的需求，微生物分为一一好氧性微生物：如多数细菌，大多数真菌。厌氧性微生物：如某些链球菌，某些产甲烷杆菌。兼性厌氧性微生物：如酵母菌。4）化学环境，一些化学药品及拮抗菌等对微生物的生长繁殖、生理生化过程产生影响。5）渗透压6）紫外线（辐射）4 .微生物最适宜在什么温度范围内生长繁殖？1）在废水生物处理中，微生物最适宜的温度范围一般为1630C,最高温度在3743C,当温度低于I（TC时，微生物将不再生长。2）在适宜的温度范围内，温度每提高1

8、0,微生物的代谢速率会相应提高，COD的去除率也会提高10%左右；相反，温度每降低Ioc,COD的去除率会降低10%o3）因此在冬季时，COD的生化去除率会明显低于其它季节。微生物最适宜的PH条件应在什么范围？5.微生物最适宜的PH条件应在什么范围？微生物的生长所需要的环境都有一定的酸性、碱性或不酸不碱呈中性。化学家用氢离子浓度的对数（PH值）来表示。PH值大于7时是碱性，数值越大碱性越强；PH值小于7时是酸性，数值越小酸性越强。每种微生物的生长所需要的环境都有一个PH范围，也有一个最适合生长的PH值。环境中PH值变化过于剧烈，对于微生物的生长无疑是非常不利的。它会改变营养物质的供给状态，影响

9、菌体细胞膜的带电荷性质和稳定性，还会影响对物质的吸收能力。过酸过碱的环境都会使菌体表面蛋白变性，最终导致生物体死亡。对于大多数微生物来说，生长的环境PH值为59,但不同种类的微生物最适合生长的环境PH值也不尽相同。例如，霉菌和酵母菌一般适宜在偏酸（PH值为5或低于5）的条件下生长，大部分细菌适合在PH值为中性的环境中生长。只有极少数的微生物能够在PH值低于2（强酸性）或PH值大于10（强碱性）的环境中生长，被称之为嗜酸微生物或嗜碱微生物。因为它们能够正常生长在一般生物难以生存的环境中，我们把它们看成是极端环境下生长的微生物。1）微生物的生命活动、物质代谢与PH值有密切关系。2）大多数微生物对P

10、H的适应范围在4.59,而最适宜的PH值的范围在6.57.5:2.1） 当PH低于6.5时，真菌开始与细菌竞争，PH到4.5时，真菌在生化池内将占完全的优势，其结果是严重影响污泥的沉降结果；2.2） 当PH超过9时，微生物的代谢速度将受到阻碍。3）不同的微生物对PH值的适应范围要求是不一样的：1 .1）在好氧生物处理中，PH可在6.58.5之间变化；2 .2）厌氧生物处理中，微生物以PH的要求比较严格，PH应在6.77.4之间。4）细菌和真菌耐受和适合的PH值范围微生物类型PH值范围说明及微生物举例嗜酸微生物2.0-4.0氧化硫硫杆菌(Thiobaci11usthiooxidans)嗜酸热硫化

11、叶菌(Su1fo1obusacidoca1darius)、隐蔽热网菌(Pyrodictiumoccu1tum)耐酸微生物3.5-6.0少数细菌耐酸，如醋杆菌属(ACetobaCter)、乳杆菌属(1actobaci11us)；多类真菌较喜偏酸性(PH值为5左右)嗜中性微生物6.0-8.0多数微生物在中性PH的环境中生长良好，但多数细菌宜偏碱性(PH值为8左右)，例如产碱菌属(AICa1igenes)、假单胞菌属(Pseudomonas)根瘤菌属(RhiZobiUm)、硝化细菌、放线菌等嗜碱性微生物9.0-10.0少数嗜盐碱杆菌属(NatronObaeteriUm)、外硫红螺菌属(Ectothi

12、orhodospira)某些芽抱杆菌6 .什么叫溶解氧？溶解氧与微生物的关系如何?溶解在水体中的氧被称溶解氧。水体中的生物与好氧微生物，它们所赖以生存的氧气就是溶解氧。不同的微生物对溶解氧的要求是不一样的。好氧微生物需要供给充足的溶解氧，一般来说，溶解氧应维持在3mg1为宜，最低不应低于2mg1;兼氧微生物要求溶解氧的范围在0.2-2.0mg1之间；而厌氧微生物要求溶解氧的范围在0.2mg1以下。7 .为什么高浓度的含盐废水对微生物的影响特别大？我们先来描述一个渗透压的实验：用一张半渗透薄膜将两种不同浓度的盐溶液隔开，低浓度盐溶液的水分子就会透过半渗透薄膜进入高浓度盐溶液，而高浓度盐溶液的水分

13、子也会透过半渗透薄膜进入低浓度盐溶液，但其数量要少，故高浓度盐溶液一侧的液面会升高，当两侧液面的高差产生了足够阻止水再流动的压力时渗透就会停止，这时两侧液面的高差产生的压力就是渗透压。一般来说，盐分浓度越高，渗透压越大。微生物在盐水溶液中的情况与渗透压的实验是相似的。微生物的单位结构是细胞，细胞壁相当于半渗透膜，在氯离子浓度小于等于2000mg1时，细胞壁可承受的渗透压为0.5-1.0大气压，即使加上细胞壁和细胞质膜有一定的坚韧性和弹性，细胞壁可承受的渗透压也不会大于5-6大气压。但当水溶液中的氯离子浓度在5000mg1以上时，渗透压大约将增大至10-30大气压，在这样大的渗透压下，微生物体内

14、的水分子会大量渗透到体外溶液中，造成细胞失水而发生质壁分离，严重者微生物死亡。在日常生活中，人们用食盐(氯化钠)腌渍蔬菜和鱼肉，灭菌防腐保存食物，就是运用了这个道理。工程经验数据表明：当废水中的氯离子浓度大于2000mg1时，微生物的活性将受到抑止，COD去除率会明显下降；当废水中的氯离子浓度大于8000mg1时，会造成污泥体积膨胀，水面泛出大量泡沫，微生物会相继死亡。不过，经过长期驯化，微生物会逐渐适应在高浓度的盐水中生长繁殖。目前已经有人驯化出能够适应IOOOOmg/1以上氯离子或硫酸根浓度的微生物。但是，渗透压的原理告诉我们，已经适应在高浓度的盐水中生长繁殖的微生物，细胞液的含盐浓度是很

15、高的，一旦当废水中的盐分浓度较低或很低时，废水中的水分子会大量渗入微生物体内，使微生物细胞发生膨胀，严重者破裂死亡。因此，经过长期驯化并能逐渐适应在高浓度的盐水中生长繁殖的微生物，对生化进水中的盐分浓度要求始终保持在相当高的水平，不能忽高忽低，否则微生物将会大量死亡。8 .什么叫好氧生化处理？什么叫兼氧生化处理？二者有何区别？生化处理根据微生物生长对氧环境的要求的不同，可分为好氧生化处理与缺氧生化处理两大类，缺氧生化处理又可分为兼氧生化处理和厌氧生化处理。在好氧生化处理过程中，好氧微生物必须在大量氧的存在下生长繁殖，并降低废水中的有机物质；而兼氧生化处理过程中，兼氧微生物只需要少量氧即可生长繁殖并对废水中的有机物质进行降解处理，如果水中氧太多，兼氧微生物反而生长不好从而影响它对有机物质的处理效率。兼氧微生物可适应COD浓度较高的废水，进水COD浓度可提高到2000mg1以上，COD去除率一般在5080%；而好氧微生物只能适应于CoD浓度较低的废水，进水COD浓度一般控制在IOOo-1500mg1以下，COD去除率一般在50-80%,兼氧生化处理和好氧生化处理的时间都不太长，一般都在12-24小时。人们利用兼氧生化和好氧生化之间的差别和相同之长，将兼氧生化处理和好氧生化处理组合起来，让COD浓度较高的废水先进行兼氧生化处理，再让兼氧池的处