第2章 污水生物處理工程基礎(chǔ)

　　大綱要求本章所應(yīng)掌握的內(nèi)容是：

　　1、污水生物處理

　?、耪莆栈钚晕勰喾ǖ臋C(jī)理、有機(jī)物生物降解的影響因素及工藝;

　　⑵掌握生物膜法的機(jī)理、影響因素及工藝;

　?、钦莆丈锩摰⒊椎臋C(jī)理、影響因素及典型工藝;

　　⑷掌握厭氧生物處理的機(jī)理、影響因素及典型工藝。

　　2、污泥處理、處置

　?、攀煜の勰嗟奶匦?

　　⑵掌握污泥處理技術(shù)和方法;

　?、橇私馕勰嗟淖罱K處置方法。

　　3、流域水污染防治

　?、攀煜にw污染物的主要來(lái)源、特性及其危害;

　?、屏私饬饔蛩廴痉乐蔚幕驹瓌t和方法;

　?、橇私馕廴舅w的凈化和生態(tài)修復(fù)的基本方法。

　　污水的生物處理技術(shù)是現(xiàn)代生物工程的一個(gè)組成部分。

　　在自然界存在著大量的以有機(jī)物為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的微生物，它們能通過(guò)自身新陳代謝的生理功能，氧化分解一般的有機(jī)物并將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物，而且還能轉(zhuǎn)化某些有毒的有機(jī)物及無(wú)機(jī)物。

　　污水生物處理分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩大類(lèi)。生物處理主要去除水中溶解狀態(tài)和膠體狀態(tài)的有機(jī)物。好氧生物處理的進(jìn)行需要有氧的供應(yīng)，而厭氧生物處理則需保證無(wú)氧的環(huán)境。常用的人工好氧生物處理法有活性污泥法和生物膜法兩種。

　　2.1活性污泥法

　　2.1.1活性污泥法的基本工藝流程

　　1.活性污泥法的基本概念

　　向生活污水中注入空氣并進(jìn)行曝氣，每天保留沉淀物，更換新鮮污水，如此操作并持續(xù)一段時(shí)間后，污水中生成一種黃褐色的絮凝體，即活性污泥。以活性污泥為主體的污水生物處理工藝稱(chēng)為活性污泥法。

　　在活性污泥法中起主要作用的是活性污泥。在活性污泥上棲息著具有強(qiáng)大生命力和降解水中有機(jī)物能力的微生物群體。

　　2、活性污泥法的基本工藝流程

　　活性污泥法的基本工藝流程由曝氣池、二沉池、曝氣系統(tǒng)、污泥回流及剩余污泥排放五部分組成。

　　廢水和回流的活性污泥一起進(jìn)入曝氣池形成混合液。曝氣池是一個(gè)生物反應(yīng)器，通過(guò)曝氣設(shè)備充入空氣，空氣中的氧溶入混合液，產(chǎn)生好氧代謝狀態(tài)。隨后曝氣池內(nèi)的泥水混合液流入二沉池，進(jìn)行泥水分離，活性污泥絮體沉入池底，泥水分離后的水作為處理水排出二沉池。二沉池沉降下來(lái)的污泥大部分作為回流污泥返回曝氣池，稱(chēng)為回流污泥，其余的則從沉淀池中排除，這部分污泥稱(chēng)為剩余污泥。

　　從上述流程可以看出，要使活性污泥法形成一個(gè)實(shí)用的處理方法，污泥除了要具有氧化和分解有機(jī)物的能力外，還要有良好的凝聚和沉降性能，以使活性污泥能從混合液中分離出來(lái)，得到澄清的出水。

　　2.1.2活性污泥的形態(tài)及組成

　　1、活性污泥的形態(tài)

　　活性污泥的絮體形態(tài)與微生物組成、數(shù)量、污水中污染物的特性及外部條件絮體大小一般介于0.02~0.2mm，呈不定形狀，微具土壤味?；钚晕勰嗑哂休^大的比表面積，可達(dá)2000~10000m2/m3。

　　2、活性污泥的組成

　　活性污泥主要由四部分組成：具有代謝功能的活性微生物群體;微生物內(nèi)源呼吸和自身氧化的殘留物;被污泥絮體吸附的難降解有機(jī)物;被污泥絮體吸附的無(wú)機(jī)物。

　　活性污泥的凈化功能主要取決于棲息在活性污泥上的微生物。活性污泥微生物以好氧細(xì)菌為主，也存活著真菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物等。這些微生物群體組成了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)系?；钚晕勰嘀械募?xì)菌以異養(yǎng)型的原核細(xì)菌為主，對(duì)正常成熟的活性污泥，每毫升活性污泥中的細(xì)菌數(shù)大致在107~109個(gè)。細(xì)菌雖是微生物主要的組成部分，但是活性污泥中哪些種屬的細(xì)菌占優(yōu)勢(shì)，要看污水中所含有機(jī)物的成分以及活性污泥法運(yùn)行操作條件等因素

　　真菌構(gòu)造較為復(fù)雜而且種類(lèi)繁多，是多細(xì)胞的異養(yǎng)型微生物。與活性污泥法處理有關(guān)的真菌主要是霉菌。霉菌是微小的腐生或寄生的絲狀真菌，它能夠分解碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)及其它含氮化合物。但是，真菌的大量的增殖會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象，嚴(yán)重影響活性污泥系統(tǒng)的正常工作。真菌在活性污泥法中的出現(xiàn)往往與水質(zhì)有關(guān)。

　　原生動(dòng)物的主要攝食對(duì)象是細(xì)菌?；钚晕勰嘀械脑鷦?dòng)物主要有肉足蟲(chóng)、鞭毛蟲(chóng)和纖毛蟲(chóng)三類(lèi)。原生動(dòng)物為單細(xì)胞生物，大多為好氧化能異養(yǎng)型菌。在活性污泥法的應(yīng)用中，常通過(guò)觀察原生動(dòng)物的種類(lèi)和數(shù)量，間接地判斷污水處理的效果，所以原生動(dòng)物又稱(chēng)為活性污泥系統(tǒng)的指示性動(dòng)物。

　　以細(xì)菌、原生動(dòng)物以及活性污泥碎片為食的后生動(dòng)物(如輪蟲(chóng)、線(xiàn)蟲(chóng)等)在活性污泥中不經(jīng)常出現(xiàn)，特別是輪蟲(chóng)僅在有機(jī)物含量低且水質(zhì)好的系統(tǒng)(即完全氧化型的活性污泥系統(tǒng))中才較多出現(xiàn)，因此輪蟲(chóng)又稱(chēng)為活性污泥系統(tǒng)的指示性動(dòng)物，是出水水質(zhì)好的標(biāo)志。

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