⑴ 微生物处理污水原理
生化处理是利用微生物处理废水中的有机物和污染物的一种工艺,因而也称为污水的生物处理。
微生物是一类体形微小、结构简单的生物,主要包括细菌、放线菌、藻类、真菌、立克次氏菌、枝原体以及原生动物和后生动物等类群,其中与废水处理密切相关的是细菌、放线菌、原生动物和后生动物中的某些种类。
1、细菌:是单细胞生物,有球形,杆状和螺旋形三种。在废水处理过程中起主要作用的是由多种细菌所组成的菌胶团。细菌在适宜的环境中,每20~30min可裂殖一次,生成2个细菌。
2、丝状菌:是一大类菌体细胞相连而形成丝状的微生物的总称,也称为丝状微生物。包括丝状细菌、丝状真菌和丝状藻类等微生物群。丝状菌在废水生化处理过程中是活性污泥絮体的主要骨架材料。如丝状菌数量不足,则无法形成活性污泥絮体,不能进行高效的泥水分离。从而无法获得清澈的上清液,使出水浑浊。但当丝状菌过多时,会导致活性污泥膨胀。
3、原生动物:在废水活性污泥处理法中,原生动物主要有三类:肉足类、鞭毛类和纤毛类。分别有代表生物变形虫、鞭毛虫和纤毛虫。
⑵ 什么是生物膜法,有哪几种类型
生物膜法是通过生长在填料(或滤料)表面的生物膜 来处理废水。生物膜就是填料表层长满各种微生物的黏 膜,依靠黏膜上大量微生物摄取废水中的有机污染物作为 营养,从而使废水得到净化。在生物膜外附着一层薄薄的水层,称附着水层。附着 水流动很慢,其中有机物大多已被生物膜中的微生物摄 取,其浓度要比流动水层中的有机物浓度低得多。因此, 废水在滤料表面流动时,有机物就会从流动水层中转移到 附着水层中,进一步被生物膜所摄取。与此同时空气中的 氧气也将通过水层而进入生物膜。生物膜上的微生物在 有充足氧的条件下对有机物进行分解,将其转为无机盐和 二氧化碳,二氧化碳沿着相反方向从生物膜经过水层排到 空气中。从开始进水到生物膜成熟要经历潜伏期和生长 期两个阶段。
生物膜法主要有以下几种类型:
生物滤池
生物滤池就是在池内设置填料(或滤料),经充氧曝气 后的废水以一定流速不断地通过填料,使填料上长满生物 膜,以降解废水中的有机污染物。生物滤池的滤料早先与 物理过滤的滤料相同,但一旦生物膜老化脱落后,其滤缝 很容易堵塞,给冲洗带来困难。故目前生物滤池实际上大 多均用填料代替。常用的填料有粒径3 ~5厘米的煤渣和 石砾(以多微孔的煤渣最佳,其表面积大,挂膜能力强)。 近年来塑料工业发达后,已大量使用聚乙烯、聚酰胺材料 制造的波形板式、蜂窝式、生物球式的填料。其特点是质 轻、强度高、耐腐蚀,大小一致,其表面积达100~ 200平方 米/立方米。
生物滤池法有以下优缺点:优点:①水流较通 畅,过滤前后水头差小,水中溶氧供应充足,适于好氧性微 生物的生长和繁殖。②填料上布满微生物,其生物量大。 据测定,1立方米的填料表面的活性生物量达0. 125千克, 因此其降解有机物的能力强。BOD5负荷为0. 1 ~ 0. 3千 克/(立方米.天),高的可达0.5 ~1.5千克/(立方米. 天)。③脱氮、除磷效果明显。④沉淀污泥少,易于管理, 不散发臭气。缺点:①占地面积较大。②为防止老化的生 物膜脱落后堵塞滤缝,污染环境,填料在运转过程中需经 常反冲、及时排污。
2.生物转盘
生物转盘由塑料盘片或小格组成圆形滚筒,代替固定 的滤料或填料。盘格上挂有生物膜。其微生物的生长及 降解有机物的机制同生物滤池。转盘一半浸入废物水中, 一半露在空气中。当转动时,盘面依次通过废水并使空气 中的氧气溶人水中,使生物膜中的微生物吸收和降解水中 的有机物。
生物转盘有以下优点:①转盘本身可向水中增 氧(近年来,转盘内增添了曝气管,增氧效果更佳),故水中 溶氧充足。生物膜绝大部分为好氧性微生物,很少形成厌 氧层。②有机物的负荷高,通常盘片上BOD5负荷高达10 ~20克/平方米。③占地面积小。
生物转盘的缺点是: ①造价较高。②技术要求较高,如不符合要求,则处理效 果差。③需要另加动力以驱动转盘,其运转成本较高。
⑶ 除臭生物滤池如何判断
主要依据生物菌种来判断。生物除臭滤池现在得到各大企业工厂认可,主要原因就是生物除臭率池生物菌种,对废气的除臭效率确实会达到很高标准,可直接将除臭效果达到一个比较理想的状态,让臭气的排放标准符合国家环保要求。因此,如何评判生物滤池主要看生物菌种。
⑷ 生物膜法处理废水
使废水流过生长在固定支承物表面上的生物膜,利用生物氧化作用和各相间的物质交换,降解废水中有机污染物的方法,是废水需氧生物处理法的一种。用生物膜法处理废水的构筑物有生物滤池、生物转盘和生物接触氧化池等。
生物滤池是由过滤田和灌溉田逐步发展而来的。过滤田和灌溉田是天然条件下的需氧生物处理设施。废水流入过滤田和灌溉田后,水中的有机物滞留在土壤表层,由需氧微生物氧化分解为无机物。这种作用只在土壤表层进行,占地面积大,而且受气候影响,只能在适当条件下采用。19世纪末,进行了洒滴滤池试验。20世纪初洒滴滤池法得到公认,出现了各种型式的生物滤池。用生物滤池处理废水的方法统称为生物膜法。
处理废水过程
生物滤池一般是长方形或圆形,池内填有滤料,滤料层上为布水装置,滤料层下为排水系统。废水通过布水装置均匀洒到生物滤池表面,呈涓滴状流下,一部分废水呈薄膜状被吸附于滤料周围,成为附着水层;另一部分则呈薄膜流动状流过滤料,并从上层滤料向下层滤料逐层滴流,最后通过排水系统排出池外。
由于滤料间隙的空气不断地溶于水中,水层中保有比较充足的溶解氧;而流过的废水中所含的大量有机物质,可作为微生物的营养源,因此水层中需氧微生物能够大量生长繁殖。微生物的代谢作用使部分有机物质被氧化分解为简单的无机物,并释放出能量。这些能量一部分供微生物自身生长活动的需要,另一部分被转化合成为新的细胞物质。另外,废水通过滤池时,滤料截留了废水中的悬浮物质,并吸附了废水中的胶体物质,使大量繁殖的微生物有了栖息场所,从而在滤料表面逐渐生长起一层充满微生物及原生动物的“生物膜”。膜的外侧有附着水层,废水不断地从滤池上淋洒下来,就有一层废水不断沿生物膜上部表面流下,这部分废水为流动水层。流动水层和附着水层相接触,附着水层由于生物净化作用,所含有机物质浓度很低,流动水层通过传质作用把所含的有机物传递给附着水层,从而不断地得到净化。同时由于生物膜上的微生物的增殖,膜的厚度不断增加,当达到一定厚度时,生物膜层内由于得不到足够的氧,由需氧分解转变为厌氧分解,微生物逐渐衰亡、老化,使生物膜从滤料表面脱落,随水流至沉淀池。生物滤池的滤料上再生成新的生物膜,如此不断更新。
就部分滤料来说,处理废水效能呈周期性变化。在生物膜形成的初期,微生物的代谢活动旺盛,净化功能最好;随着生物膜逐渐加厚,内部出现厌氧分解现象,净化的功能逐渐减退;到生物膜脱落时为最低。但就整个滤池来说,滤料上生物膜的脱落是参差交替的。因此,在正常情况下,整个滤池的处理效果是基本稳定的。
由于生物膜要不断更新,脱落的生物膜随水流出,因此必须在生物滤池后设置沉淀池。这种池称为二次沉淀池。为保证生物滤池的正常工作,对含有较多悬浮物质和油脂等易于堵塞滤料的废水,须设置初次沉淀池、浮选池和隔油池等,以进行预处理。
需氧生物膜上的微生物种类很多,有细菌、真菌、藻类、原生动物和后生动物,以及肉眼可见的微型动物。生物滤池中上层、中层、下层构成生物膜的微生物,种类也有区别。
需氧生物膜上微生物的代谢产物主要是二氧化碳和水,在同流动水层接触时,被流动水层带走。厌氧生物膜内的产物主要是硫化氢和氨。这些厌氧生化产物在透过需氧生物膜时大部分被氧化,因此生物滤池在工作正常时基本上没有臭气。
普通生物滤池的水力负荷和有机物负荷都较低,往往采用间歇运行方式,废水中的有机物被氧化分解得比较彻底,但占地面积大。高负荷生物滤池的水力负荷和有机物负荷都较高,采用连续运行方式,废水在滤池中停留时间短,只有易于氧化的有机物被分解,而较难氧化的有机物未及分解就被排出。因此这种滤池的净化程度不如普通生物滤池彻底,而且二次沉淀池中沉淀的污泥量较多。但它的水力负荷较高,水的冲刷力大,滤池不易堵塞。如进入滤池的废水中有机物浓度过高,可采用回流运转方式,即将生物滤池的一部分出水回流到滤池前同进水混合。这样可以降低进水浓度,保证水的冲刷力,还能增加滤池中的有用微生物,从而保证生物滤池的正常工作。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。
选择合适的滤料十分重要。滤料必须机械强度好,耐腐蚀;表面积大,略呈粗糙,但又不影响水的均匀流动;滤料间应有一定的空隙,以免堵塞,并使空气流通;能就地取材,价格低廉。长期以来多以卵石、碎石、炉渣、焦炭等为滤料。近年来开始使用人工塑料滤料,如波形板和列管式滤料。这种滤料质量轻,强度高,耐腐蚀性能好,表面积和空隙率都较大。
与活性污泥法比较,生物膜法对于进水负荷的变化适应性强,管理简便,基本建设投资和运行费用都较低。但处理效率和卫生条件较差,占地面积较大。生物膜法近年发展起来的几种新型构筑物有:
① 塔式生物滤池,简称塔滤。塔高7~24米,内部通风良好,水流紊动剧烈,水力冲刷较强。因此,污水同空气和生物膜接触充分,生物膜更新速度快,各层生长有适应于废水性质的不同的生物群,有利于有机物的生物降解。塔滤负荷较高,水力负荷每日每平方米可达90~150米3,有机物负荷每日每立方米达1100~2400克(BOD5)。占地少,对冲击负荷有较强的适应性。
② 生物转盘。由固定在一横轴上的若干间距很近的圆盘组成。圆盘面生长有一层生物膜,作用与生物滤池中滤料相似。圆盘是用轻质耐腐蚀、坚固而不易挠折的材料,如泡沫聚氯乙烯、泡沫聚苯乙烯、硬聚氯乙烯、玻璃钢等材料制成。圆盘有约一半的面积浸在一个半圆形或矩形的水槽内。废水在槽中流过时,圆盘缓慢转动。圆盘的一部分浸入废水时,生物膜吸附废水中的有机物,使微生物获得营养。当转出水面时,生物膜又从大气中直接吸收氧气。如此循环反复,废水中的有机物在需氧微生物的作用下得到氧化分解。圆盘上的生物膜也会因老化不断地自行脱落,随水流出,在二次沉淀池中沉淀下来。生物转盘能处理高浓度废水,而不会发生堵塞现象。构造与生物转盘类似的还有生物转筒。主体装置是由固定在一横轴上的若干圆筒组成,圆筒中装填料,生物膜生长在填料表面。
③ 生物接触氧化池(见生物接触氧化法)。
提高生物膜法的处理效率,主要是在单位时间内适当地加大生物膜同废水的接触面积和充分供给所需要的氧气。为此,有些国家在试验研究一种流化床。这种设施以砂或活性炭等比表面积大的材料作为生物膜担体,以沸腾状态在废水中分解氧化有机物。
补充
生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即生物膜)进行有机污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统,其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为庆气层、好气层、附着水层、运动水层。生物膜法的原理是,生物膜首先吸附附着水层有机物,由好气层的好气菌将其分解,再进入厌气层进行厌气分解,流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜,如此往复以达到净化污水的目的。生物膜法具有以下特点:(1)对水量、水质、水温变动适应性强;(2)处理效果好并具良好硝化功能;(3)污泥量小(约为活性污泥法的3/4)且易于固液分离;(4)动力费用省。
⑸ 生物滤池与微生物有什么关系
生物滤池与微生物有什么关系
很多观赏植物的生长,都和微生物息息相关,比如豆科植物和根瘤菌,再比如郁金香和郁金香碎色病毒。一些微生物对于植物的生长是有益的,另一些对于植物无益甚至有害,但另一方面却是园艺师需要的。我们需要通过病毒等微生物,筛选甚至创造新的观赏种。但有些微生物是纯粹有害的,比如烟叶病毒。
我们都知道把新鲜蔬菜晒干就不容易腐烂.这是因为蔬菜的水分减少了,引起蔬菜腐烂的微生物就不容易生长.
微生物的生长必需水,但结合在分子内的水不能被微生物利用,只有游离的水才能被利用.
采用“水活度”(aw)值这一概念来表示能被微生物利用的实际含水量.微生物所需要的水活度越高,在干燥的环境下就越不容易生长
⑹ 生物滤池的由哪几个构造组成,简述它们的功能和应满足的要求
生物滤池有几种,包括曝气生物滤池(处理污水)、反硝化滤池(处理污水)、除臭生物滤池
曝气生物滤池(下进上出、气水反冲)系统组成:
1、滤池土建
2、配水配气系统
3、砾石承托层和滤料
4、曝气气源鼓风机系统
5、水反冲潜水泵
6、空气反冲罗茨风机
7、水质检测仪表、液位检测仪表、流量检测仪表
8、自动气动阀门
9、管路
10、电线电缆
11、控制系统及软件编程
12、起重机或电动葫芦
反硝化滤池(上进下出、气水反冲、气体释放)系统组成:
1、滤池土建
2、配水配气系统
3、砾石承托层和滤料
4、水反冲潜水泵
5、空气反冲罗茨风机
6、水质检测仪表、液位检测仪表、流量检测仪表
7、自动气动阀门
8、碳源储存、制备和投加系统
9、管路
10、电线电缆
11、控制系统及软件编程
12、起重机或电动葫芦
⑺ 论述污水处理的微生物学原理及主要的处理方式
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“它应用微生物野生菌或工程菌为工业、农业、医药、环保等大规模生产服务的一门工程技术,它是直接建立在微生物工业基础上的,伴随着微生物工业的飞速发展而急速发展壮大起来的一门学科。由于微生物工业与化学工程的紧密结合使微生物工程又不断的得到了新的发展。微生物工程已经涉及到了诸多领域,包括:生物化工原料的清洁生产、食品与饮料、医药产品、生物燃料、微生物采油、生物材料、磁性材料等。
⑻ 活性污泥法与生物滤池相比有哪些特点
一、 活性污泥法 与生物滤池相比具有如下特点: (一)生物相的比较 两者的生物相都是群落结构,但活性污泥中的生物组成是均匀的群落,在出水端是净化了的出水;而生物滤池是由多个生物群污染物的生物处理落组成的一个连续系统,在不同位置的填料上具有不同的生物薄和净化程度。生物滤池填料上的生物薄膜中,也有与活性污泥一样的菌胶团、异养菌等,但丝状菌、硝化菌要比活性污泥中的多些,真菌更是比活性污泥中多而普遍。此外藻类也较活性污泥中的多,原生动物的种类组成也比较丰富。(二)降解能力的比较 活性污泥对BOD的去除效率可高达90%以上,这点是生物滤池所不及的。但是生物滤池中丝状菌和硝化菌要比活性污泥中多,因此硝化作用比较完全,甚至可以用增加级数来达到加强硝化作用的目的。 (三)应变能力的比较 在运行中,如果一旦受到意外的干扰或冲击,如 !”# 负荷量突然加大,毒性超过能忍受的限度时,系统中的生物薄膜就会遭到破坏。生物滤池中生物薄膜恢复活力的时间要比活性污泥恢复活 力的时间缓慢得多。 (四)生物量消涨的比较 活性污泥法中要排除多余的活性污泥,只有一部分活性污泥返回,再和 污水处理 混在一起进入曝气池,再生成新的活性污泥。生物滤池中除去多余与老化的生物薄膜是靠大量的无脊椎动物,如昆虫幼虫、寡毛类、线虫等掠食而清除的,确保生物薄膜不会因增厚、老化而影响净化效果。生物滤池具有操作简便,不需要曝气动力等优点,可以取长补短,将两种方法结合起来。采用生物滤池,继之以活性污泥法的两阶段运行,往往能取得理想的处理效果。⑼ 活性污泥处理处理污水,其中最重要的微生物是什么微生物
活性污泥是活性污泥处理系统中的主体作用物质,在废水生物处理中,不论采用何种方法处理构筑物及何种工艺流程,都是通过处理系统中活性污泥或生物膜微生物的新陈代谢的作用,使活性污泥具有将有机污染物转化为稳定无机物,在有氧的条件下,将废水中的有机物氧化分解为无机物,从而达到废水净化的目的。处理后出水水质的好坏同组成活性污泥的微生物的种类、数量及其活性有关。
微生物的五大共性:
(1)体积小、面积大;(2)吸收多、转化快;(3)生长旺、繁殖快;(4)适应强、易变异;
(5)分布广、种类多。
细菌类体积小、种类多、代谢活力强
在污水处理所利用的生物群体中,细菌是体型是最微小的一种。(直径0.5-2um,只有在1千倍电子显微镜才观察到)它具有在好氧及厌氧条件下吸收分解各种有机物的能力。
对污水起作用的主要菌种有:菌胶团、球衣细菌、硝化菌、脱氮菌、 聚磷菌等……
在废水生化处理中,正是利用了这些特征,很容易找到能分解有机污染物的微生物。由于细菌繁殖快可使之繁殖增多到我们所需的数量由于它体积小同外界环境物质交换频繁,因此代谢活力极高,即可快速地从废水中降解有机污染物。此外由于细菌易变异,可使我们筛选、驯化出适合与需要的菌种。
菌胶团
它是形成生物絮体和生物膜的主要生物,在胶质中含有无数的菌体。菌胶团细菌的作用菌胶团细菌是构成活性污泥凝絮体的主要成分,有很强的吸附、氧化分解的能力
保护作用,细菌形成菌胶团后可防止被微型动物所吞噬,并在一定程度上可免受毒物的影响n有很好的沉降性能,使污泥在二沉池中迅速地泥水分离
球衣菌
菌体排列一系列呈丝状,通常为白色或灰色,使常见的一类菌种,在活性污泥中大量繁殖,使污泥膨胀,给污水处理带来危害。
脱氮菌
在缺氧条件下,利用硝酸盐中的氧来氧化分解有机物,将硝酸盐或亚硝酸盐还原为氮气
硝化菌
在好氧条件下,将氨氮氧化为亚硝酸盐 氧化成 硝酸盐的细菌
聚磷菌
在厌氧(无溶解氧,无硝化盐和亚硝酸盐)和耗氧交替条件下,对磷有过剩摄取能力。
原生动物(单细胞的好氧动物)起主导作用。
个体很小,长度一般在100~300um,用普通显微镜可清楚观察到其形态。
它具有吞食污水中的有机物和细菌,在体内迅速氧化分解的能力,在活性污泥法和生物膜法中它除了去除有机物,加快有机物的分解外,能使生物膜的表面吸附能力获得再生。
后生动物
后生动物稍复杂,多细胞构成,体内有各种器官。参与污水处理的后生动物,包括 从体型较小的轮虫到栖息于生物滤池的甲壳虫,昆虫幼体等体型较大的类型。
以上为最粗略的回答,要讲此课的5天。
⑽ 什么是生物滤池法
生物滤池处理废水已有70多年的历史,近50年来,该方法不断得以改进,出现塔式滤池生物膜转盘、接触氧化、浸没法滤池等多种形式。其基本原理相似,生物膜可以看成附着在填料上的呈膜状的活性污泥。其作用机制也有很多假说,这里不作深入讨论。
氧化塘厌气消化法(即甲烷发酵)处理废水是生物滤池法中重要的一种。在广泛采用活性污泥处理废水的同时,存在一个棘手的问题,就是沉淀池中的污泥出路问题。另外,对一些高浓度有机废水,如BOD高达104毫克/升以上的屠宰场废水采用一般活性污泥法是难以处理的。厌气消化法则可解决以上两个问题。
氧化塘处理废水。氧化塘是近年来使用的一种方法,这种方法处理废水投资少、设备不多,简单易行,但必须有一块较大的、能充分接受阳光的场地,该法比较适合于在农村使用。在氧化塘中同时进行有机物好氧分解、厌氧消化和光合作用;前两种分别以好氧细菌和厌氧细菌为主进行,后者由藻类和水生植物进行。这三种作用相互协调,所以,氧化塘处理废水实际上是一种菌藻共生的联合系统。
按氧化塘的溶解氧来源和净化效果差异,可分为:1.好氧塘。通常水深0.3~0.5米,阳光能够直射塘底,主要由藻类供氧,全部塘水都呈好氧状态,由好气细菌净化废水。废水一般在好氧塘中停留2~6天,处理过的水中含有大量藻类,排放前进行沉淀和过滤处理予以去除。2.兼性塘。水深1.5~2.5米,塘内好氧反应与厌氧反应并行,在阳光能够透过的水层,其作用与好氧塘类似,废水在兼性塘中一般停留5~30天。3.厌氧塘。水深2.5~5米,大水面的浮渣层有保温和防止光合作用的效果,不应人为破碎,以促进厌氧菌的繁殖。厌氧塘的废水停留时间长,一般为30~50天,且产生臭气,产生的甲烷难于回收利用,多用于废水的预处理,处理过的水再由好气塘处理。4.曝气塘。水深3~5米,于塘水表面安装浮筒式曝气器,使塘水保持好气状态,并充分混合。废水在曝气塘中一般停留3~8天,杂质去除率在70%以上。实际上,曝气塘是介于好氧塘与活性污泥法之间的废水处理方法。
氧化塘可以实现废水处理与利用相结合。对于好氧塘和兼性塘,最适宜的利用方法是养鱼、养鸭、种植水生植物。氧化塘养鱼有清水稀释和不稀释两种,稀释氧化塘可按污水与清水1∶3~5的比例混合,使水质得以改善,水中溶解氧充足,养鱼效果较好。如附近无水源稀释,可将污水经沉降处理后直接流入氧化塘。无稀释氧化塘有单级塘(预处理后只流入一个池子进行生物处理)和多级塘。在多级塘中,污水依次流过几个塘进行生物处理,前阶段为厌氧或兼性过程,后阶段为好氧过程。适于养鱼的多级氧化塘一般6~7级,养鱼塘面积可占氧化塘总面积的30%~50%。