微生物在环境污染防治中的应用.doc

第8章 微生物在环境污染防治中的应用 8.1 微生物在水污染控制中的应用 8.1.1 水污染指标 BOD COD 废水生物处理的原理 天然水体的自净作用 废水生物处理的原理 8.1.3 活性污泥法 自1914年在英国建成活性污泥污水处理试验厂以来，活性污泥法已有八十多年的历史。随着生产上的广泛应用，对其生物反应、净化机理、运行管理等进行了深入的研究，其工艺流程也不断有所改进和创新，得到了很大的发展，是目前处理有机废水的主要方法。 8.1.3.1 普通活性污泥法 8.1.3.2 阶段曝气法 8.1.3.3 渐减曝气法 克服普通活性污泥法曝气池中供氧、需氧不平衡的另一个改进方法是将曝气池的供氧沿活性污泥推进方向逐渐减少，这即为渐减曝气法。该工艺曝气池中有机物浓度随着向前推进不断降低、污泥需氧量也不断下降、曝气量相应减少，如图4－4所示。 8.1.3.4 吸附再生活性污泥法 8.1.3.5 完全混合活性污泥法 8.1.3.6 批式活性污泥法 8.1.3.7 生物吸附氧化法（AB法） 8.1.3.8 延时曝气法 延时曝气，又称完全氧化活性污泥法，为长时间曝气的活性污泥法。采用低负荷方式运行，去除率高，污泥量少；同时由于曝气时间较长，一般都会有硝化作用发生。其缺点是占地面积大，曝气量大，运行时曝气池内的活性污泥易产生部分老化现象而导致二沉池出水飘泥。 8.1.3.9 氧化沟 8.1.3.10 活性污泥法的其他几种运行方式 8.1.4 生物膜法 十九世纪末，在研究土壤净化污水的过滤田基础上，创造了生物过滤法，并应用于生产。与其后出现的活性污泥法相比，前者体积负荷和BOD去除率都较低，环境卫生条件也较差，处理构筑物易堵，于是在本世纪四十至六十年代有逐渐被活性污泥法代替的趋势。但到六十年代，由于新型合成材料的大量生产和环境保护对水质要求的进一步提高，生物膜法又获得了新的发展。近年来，属于生物膜法的塔式生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床得到了较多的研究和应用。这些新工艺与原有的以碎石为填料的生物滤池相比，具有以下优点： 供氧充分，传质条件好； 采用轻质塑料填料后构筑物轻巧，填料比表面积大； 设备处理能力大，处理效果好； 不生长滤池蝇，气味小，卫生条件好。 生物膜法与活性污泥法的主要区别在于生物膜固定生长或附着生长于固体填料（或称载体）的表面，而活性污泥则以絮体（floc）方式悬浮生长于处理构筑物中。 8.1.4.1 普通生物滤池 8.1.4.2 塔式生物滤池 8.1.4.3 生物转盘 8.1.4.3 接触氧化法 8.1.4.5 生物流化床 8.1.5 厌氧生物处理 早期的厌氧消化，主要处理BOD浓度10,000毫克/升以上、或固体含量为2～7%的污水、污泥、粪尿等。随着厌氧微生物和厌氧工艺的不断发展，在近20年，对各种低浓度污水，以及有机固体含量高达40%的麦杆、作物残渣等，都可采用厌氧工艺进行处理。在当今能源紧张的情况下，世界上一些国家，对利用消化沼气、提供处理厂内部所需的部分能量，进行了积极的研究。 8.1.5.1 化粪池 最早的厌氧生物处理构筑物是化粪池，流行于本世纪初，我国的一些城市至今仍在沿用。化粪池主要用于居住房屋及公用建筑的生活污水的预处理。 化粪池分为两室。污水于第一室中进行固液分离，悬浮物沉于池底或浮于池面，污水可以得到初步的澄清和厌氧处理；污水于第二室中进一步进行澄清和厌氧处理，处理后的水经出水管导出。污水在池内的停留时间一般为12～24h；污泥在池底进行厌氧消化，一般在半年左右清除一次。 由于污水在池内的停留时间较短、温度较低（不加温，与气温接近）、污水与厌氧微生物的接触也较差。因而化粪池的主要功能是预处理作用，即仅对生活污水中的悬浮固体加以截留并消化，而对溶解性和胶态的有机物的去除率则很低，远不能达到国家规定的有关城市污水的排放标准。 8.1.5.2 厌氧生物滤池 厌氧生物滤池的构造与一般的好氧生物滤池相似，池内设置填料，但池顶密封。如图4－19所示，废水由池底进入，由池顶部排出。填料浸没于水中，微生物附着生长在填料之上。滤池中微生物量较高，平均停留时间可长达150天左右，因此可以达到较高的处理效果。滤池填料可采用碎石、卵石或塑料等，平均粒径在40mm左右。为防止时间长后污泥的堵塞，现在大多采用空隙率大的塑料填料。 厌氧生物滤池的主要优点是：处理能力较高；滤池内可以保持很高的微生物浓度而不需要搅拌设备；不需要另外的泥水分离设备，出水SS较低；设备简单、操作管理方便。其主要缺点是易堵塞，特别是滤池下部的生物膜较厚，更易发生堵塞的现象。因而它主要用于含悬浮物很低的溶解性有机废水。 根据对一些有机废水的试验结果，当温度在25℃～35℃时