廢水處理厭氧和好氧生物處理技術(shù)

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1、實(shí)用廢水好氧生物處理原理一、好氧生物處理的基本生物過(guò)程所謂“好氧”：是指這類(lèi)生物必須在有分子態(tài)氧氣（O2）的存在下，才能進(jìn)行正常的生理生化反應(yīng)，主要包括大部分微生物、動(dòng)物以及我們?nèi)祟?lèi)；所謂“厭氧”：是能在無(wú)分子態(tài)氧存在的條件下，能進(jìn)行正常的生理生化反應(yīng)的生物，如厭氧細(xì)菌、酵母菌等。好氧生物處理過(guò)程的生化反應(yīng)方程式：①分解反應(yīng)（又稱(chēng)氧化反應(yīng)、異化代謝、分解代謝）??CHONS??+??O2??????CO2+H2O+NH3+SO42-+¼+能量（有機(jī)物的組成元素）②合成反應(yīng)（也稱(chēng)合成代謝、同化作用）????C、H、O

2、、N、S??+??能量??????????C5H7NO2③內(nèi)源呼吸（也稱(chēng)細(xì)胞物質(zhì)的自身氧化）????C5H7NO2+O2????????CO2+H2O+NH3+SO42-+¼+能量在正常情況下，各類(lèi)微生物細(xì)胞物質(zhì)的成分是相對(duì)穩(wěn)定的，一般可用下列實(shí)驗(yàn)式來(lái)表示：細(xì)菌：C5H7NO2；真菌：C16H17NO6；藻類(lèi)：C5H8NO2；原生動(dòng)物：C7H14NO3分解與合成的相互關(guān)系：1）二者不可分，而是相互依賴(lài)的；a、分解過(guò)程為合成提供能量和前物，而合成則給分解提供物質(zhì)基礎(chǔ)；b、分解過(guò)程是一個(gè)產(chǎn)能過(guò)程，合成過(guò)程則是一個(gè)耗能過(guò)

3、程。2)對(duì)有機(jī)物的去除，二者都有重要貢獻(xiàn)；3）合成量的大小，對(duì)后續(xù)污泥的處理有直接影響（污泥的處理費(fèi)用一般可以占整個(gè)城市污水處理廠的40~50%）。文檔實(shí)用不同形式的有機(jī)物被生物降解的歷程也不同：一方面：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小分子、可溶性物質(zhì)，直接進(jìn)入細(xì)胞壁；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、大分子、膠體狀或顆粒狀的物質(zhì)，則首先被微生物吸附，隨后在胞外酶的作用下被水解液化成小分子有機(jī)物，再進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。另一方面：有機(jī)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，其降解過(guò)程也會(huì)不同，如：糖類(lèi)；脂類(lèi)；蛋白質(zhì)二、影響好氧生物處理的主要因素①溶解氧（DO）：約1~2mg/l；②水溫：是重要因素之一，

4、在一定范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，生化反應(yīng)的速率加快，增殖速率也加快；細(xì)胞的組成物如蛋白質(zhì)、核酸等對(duì)溫度很敏感，溫度突升或降并超過(guò)一定限度時(shí)，會(huì)有不可逆的破壞；最適宜溫度??15~30°C；>40°C??或<10°C后，會(huì)有不利影響。③營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：細(xì)胞組成中，C、H、O、N約占90~97%；其余3~10%為無(wú)機(jī)元素，主要的是P；生活污水一般不需再投加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；而某些工業(yè)廢水則需要，一般對(duì)于好氧生物處理工藝，應(yīng)按BOD:N:P=100:5:1投加N和P；其它無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素：K、Mg、Ca、S、Na等；微量元素：Fe、Cu、Mn、Mo、Si

5、、硼等；④pH值：一般好氧微生物的最適宜pH在6.5~8.5之間；pH<4.5時(shí)，真菌將占優(yōu)勢(shì)，引起污泥膨脹；另一方面，微生物的活動(dòng)也會(huì)影響混合液的pH值。⑤有毒物質(zhì)（抑制物質(zhì)）：重金屬；氰化物；H2S；鹵族元素及其化合物；酚、醇、醛等；⑥有機(jī)負(fù)荷率：污水中的有機(jī)物本來(lái)是微生物的食物，但太多時(shí)，也會(huì)不利于微生物；⑦氧化還原電位：好氧細(xì)菌：+300~400mV，至少要求大于+100mV；厭氧細(xì)菌：要求小于+100mV，對(duì)于嚴(yán)格厭氧細(xì)菌，則<-100mV，甚至<-300mV。文檔實(shí)用第二節(jié)??廢水厭氧生物處理原理廢水厭氧生物處理在早

6、期又被稱(chēng)為厭氧消化、厭氧發(fā)酵；是指在厭氧條件下由多種（厭氧或兼性）微生物的共同作用下，使有機(jī)物分解并產(chǎn)生CH4和CO2的過(guò)程。一、厭氧生物處理中的基本生物過(guò)程——階段性理論1、兩階段理論：20世紀(jì)30~60年代，被普遍接受的是“兩階段理論”第一階段：發(fā)酵階段，又稱(chēng)產(chǎn)酸階段或酸性發(fā)酵階段；主要功能是水解和酸化，主要產(chǎn)物是脂肪酸、醇類(lèi)、CO2和H2等；主要參與反應(yīng)的微生物統(tǒng)稱(chēng)為發(fā)酵細(xì)菌或產(chǎn)酸細(xì)菌；這些微生物的特點(diǎn)是：1）生長(zhǎng)速率快，2）對(duì)環(huán)境條件的適應(yīng)性（溫度、pH等）強(qiáng)。第二階段：產(chǎn)甲烷階段，又稱(chēng)堿性發(fā)酵階段；是指產(chǎn)甲烷菌利用前一

7、階段的產(chǎn)物，并將其轉(zhuǎn)化為CH4和CO2；主要參與反應(yīng)的微生物被統(tǒng)稱(chēng)為產(chǎn)甲烷菌（Methaneproducingbacteria）；產(chǎn)甲烷細(xì)菌的主要特點(diǎn)是：1）生長(zhǎng)速率慢，世代時(shí)間長(zhǎng)；2）對(duì)環(huán)境條件（溫度、pH、抑制物等）非常敏感，要求苛刻。2、三階段理論對(duì)厭氧微生物學(xué)的深入研究后，發(fā)現(xiàn)將厭氧消化過(guò)程簡(jiǎn)單地劃分為上述兩個(gè)過(guò)程，不能真實(shí)反映厭氧反應(yīng)過(guò)程的本質(zhì)；厭氧微生物學(xué)的研究表明，產(chǎn)甲烷菌是一類(lèi)十分特別的古細(xì)菌（Archea），除了在分類(lèi)學(xué)和其特殊的學(xué)報(bào)結(jié)構(gòu)外，其最主要的特點(diǎn)是：產(chǎn)甲烷細(xì)菌只能利用一些簡(jiǎn)單有機(jī)物作為基質(zhì)，其中主要是

8、一些簡(jiǎn)單的一碳物質(zhì)如甲酸、甲醇、甲基胺類(lèi)以及H2/CO2等，兩碳物質(zhì)中只有乙酸，而不能利用其它含兩碳或以上的脂肪酸和甲醇以外的醇類(lèi)；文檔實(shí)用上世紀(jì)70年代，Bryant發(fā)現(xiàn)原來(lái)認(rèn)為是一種被稱(chēng)為“奧氏產(chǎn)甲烷菌”的細(xì)菌，實(shí)際上是由兩種細(xì)菌共同組成的，一種細(xì)菌首先把乙