光合细菌处理高浓度有机废水.ppt

光合细菌处理高浓度有机废水 —环境工程微生物学 目录 一、光合细菌 二、处理的原理、流程、工艺条件 三、处理的效果 四、处理方法的优势 五、前景 什么叫光合细菌 光合细菌(简称PSB)是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。 自然界中能以光合作用产能的细菌根据它们所含光合色素和电子供体的不同而分为产氧光合细菌(蓝细菌、原绿菌)和不产氧光合细菌(紫色细菌和绿色细菌)。 光合细菌可以用来净化水质，作为饲料添加剂，减少鱼类病害，培养有益藻类等等。 光合细菌 紫色细菌 蓝细菌 蓝细菌 处理的原理 许 多高浓度 有 机废水 中 的 B O D 物 质在 生 物降 解 的 第一 阶段 常 有大 量 低 级 脂肪 酸产 生,其 中浓度较 高 的 乙 酸、丙 酸等 对大 多 数 好 氧 微 生 物 有较强的 抑 制 作 用,而 红 螺菌科（紫色硫细菌） 中 的 许多 属 种却能在高浓度 的 乙 酸 与 丙酸 以 5 :1 比 例 时 具有 最 大 的 增殖速率。使BOD 从10000m g / L 减至 1000m g / L。 P S B 既不 象好氧 的 活 性 污 泥 菌 胶 团 细 菌那样受 污 水 中 溶 解氧浓度的 限制,可 以利 用 光 能 进 行 高 效 的 能量代 谢,既 使 是微 弱 的 光 照 也 能 进 行,它 又不 象 严 格 厌 氧 的 甲 烷 细 菌 等 对 氧 存 在 的 高度敏 感,它可 以 在 有 氧 条 件 下分解 有机物,通过 氧 化 磷酸 化 取得 能 量。 P S B 法 正 是 基 于 上述 原理而 建 立的一个 高 浓度 有 机 废水 处 理 的 人 工生 态 系 统。 处理流程 光合细菌工艺主要分为可溶化处理和光合细菌处理两段。 废水中的高浓度有机物首先在可溶化段被异养菌降解为小分子有机酸、 醇、 氨基酸等, 再经过 pH值或营养盐调整后进入光合细菌段, 由光合细菌对小分子有机物进一步降解。 悬浮法光合细菌处理段一般设置回流培养槽和菌种培养槽, 将光合细菌段增殖的光合细菌部分回流至培养槽, 给予适当的光照和溶解氧进行活化培养并抑制其他杂菌的生长, 再定期送入光合细菌处理槽, 以保持处理槽内光合细菌的相对优势。 应用中通常应将工厂内高浓度废水单独收集进行光合细菌处理后, 再与厂内其他低浓度废水混合进行后续处理, 达标后回用或排放。 格栅或筛网 菌体利用或处置 沉淀 污泥处置 PH或营养盐调整 光合细菌处理 废水 回流培养 菌种培养 菌体分离 可溶化处理 后续处理 排放 处理流程 工艺条件 可溶化段（微好氧或厌氧环境）：可溶化处理在早期的研究中多采用悬浮法, 随着生物膜法工艺的发展, 设置填料的可溶化处理工艺也开始得到应用。 光合细菌段：光照和供氧，反应器形式，光合细菌优势的保持。 后续处理工艺：后续处理方法包括生物法 (小球藻或绿藻处理）， 活性污泥法或好氧生物膜法处理 ，和化学混凝法。 可溶化处理 可溶化处理可在微好氧和厌氧两种环境下进行。 目前的研究中, 两种方式均有应用, 但选择操作条件时应考虑废水的水质, 例如厌氧可溶化处理高浓度硫酸盐废水时, 硫酸盐还原菌会将硫酸盐转化为硫化物, 可能对后续的光合细菌产生毒害作用。 采用微曝气可溶化处理有以下几点有利因素: ①提高传质效果; ②抑制废水中硫酸盐的还原反应, 减弱H 2 S或硫化物对光合细菌的毒害作用; ③通过好氧呼吸作用增强异养菌对有机物的去除, 减轻光合细菌处理段的负荷。 光照和供氧 提供光照的缺点： 增加能耗。增加构筑物的复杂性。 光合细菌具有趋光性, 很容易就使光合细菌集中在反应器壁上, 处于内部的菌体无法得到足够的光照; 随着光合细菌的增殖, 细菌浓度增加使混合液内部的菌体被外部的菌体遮挡而得不到足够的光照, 光合细菌利用光的效率下降。此外, 在实际应用中废水处理池的水深、 废水的颜色都很难保证有效的光照。 若采用厌氧工艺可能受到以下限制: 高浓度有机废水有时还含有高浓度的硫酸盐, 厌氧条件下发生的硫酸盐还原会产生 H 2 S毒害光合细菌, 使运行效果变差; 为了保证系统的传质效果, 必须另外设置混合设备。 反应器形式 早期的光合细菌段主要采用如图1所示的悬浮生长工艺, 为保证系统内的光合细菌浓度, 必须将随出水带出的光合细菌回流培养后返回至反应槽内,这增加了处理构筑物的数量和操作管理的难度。 光合细菌的固定化可以省去流程中的光合细菌回流培养槽, 只需定期向系统中投加优势菌种即可。 固定化技术主要有吸附法和包埋法两种。实践证明, 吸附固定法可有效提高光合细菌的浓度, 保