《水处理生物学》课程教学课件（PPT讲稿）第十一章 污水生物处理系统中的微生物

第十章污水生物处理系统中的主要微生物第一节有机污染物好氧生物处理的基本原理及其主要微生物第二节有机污染物厌氧生物处理的基本原理及其主要微生物第三节无机污染物生物处理的基本原理及其主要微生物第四节生物处理法对污水水质的要求

1 第十章 污水生物处理系统中的主要微生物 第一节 有机污染物好氧生物处理的基本原理及其主要微生物 第二节 有机污染物厌氧生物处理的基本原理及其主要微生物 第三节 无机污染物生物处理的基本原理及其主要微生物 第四节 生物处理法对污水水质的要求

第一节有机污染物好氧生物处理的基本原理及主要微生物一、污水好氧生物处理的基本原理在有氧的情况下，借好氧微生物的作用来进行，污水中的溶解性有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜而被吸收：固体的和胶体的有机物先附着在细菌细胞体外，由细菌所分泌的胞外酶分解为溶解性物质，再渗入细胞，微生物通过物理凝聚作用在沉淀池中沉淀，与水体分离，从而达到净化污水的效果污水好氧生物处理方法：活性污泥法、生物滤池、生物转盘、污水灌溉和生物塘等

2 一、污水好氧生物处理的基本原理 在有氧的情况下，借好氧微生物的作用来进行，污 水中的溶解性有机物质透过微生物的细胞壁和细胞 膜而被吸收；固体的和胶体的有机物先附着在细菌 细胞体外，由细菌所分泌的胞外酶分解为溶解性物 质，再渗入细胞，微生物通过物理凝聚作用在沉淀 池中沉淀，与水体分离，从而达到净化污水的效果。 第一节 有机污染物好氧生物处理的基本原理及主要微生物 污水好氧生物处理方法： 活性污泥法、生物滤池、生物转盘、污水灌溉和生物塘等

第一节有机污染物好氧生物处理的基本原理及主要微生物二、活性污泥法中的微生物1.活性污泥中常见的微生物活性污泥的生物相十分复杂，除大量细菌以外，还有真菌、单胞藻类、原生动物、还可见到后生动物如轮虫、线虫等

3 二、活性污泥法中的微生物 1. 活性污泥中常见的微生物 活性污泥的生物相十分复杂，除大量细菌以外，还 有真菌、单胞藻类、原生动物、还可见到后生动物如轮 虫、线虫等。 第一节 有机污染物好氧生物处理的基本原理及主要微生物

第一节有机污染物好氧生物处理的基本原理及主要微生物细菌：活性污泥中有多种细菌，随污水性质、构筑物运转条件不同而出现不同的优势菌群。曾经报道的有：动胶菌属(Zoogloea)、微球菌属、假单胞菌属、黄杆菌属、芽孢杆菌属、螺菌属等。真菌：主要为霉菌。已报道的有毛霉属、根霉属、曲霉属青霉属、镰孢霉属、枝孢霉属、木霉属、地霉属等原生动物：曾发现225种以上，其中以纤毛虫为主，占160多种。原生动物是好氧性的生物，主要附聚在活性污泥的表面，数量约在5000-20000个/ml

4 细菌：活性污泥中有多种细菌，随污水性质、构筑物运转 条件不同而出现不同的优势菌群。曾经报道的有： 动胶菌属(Zoogloea)、微球菌属、假单胞菌属、黄杆 菌属、芽孢杆菌属、螺菌属等。 第一节 有机污染物好氧生物处理的基本原理及主要微生物 原生动物：曾发现225种以上，其中以纤毛虫为主，占160 多种。原生动物是好氧性的生物，主要附聚在活性 污泥的表面，数量约在5000-20000个/ml。 真菌：主要为霉菌。已报道的有毛霉属、根霉属、曲霉属、 青霉属、镰孢霉属、枝孢霉属、木霉属、地霉属等

第一节有机污染物好氧生物处理的基本原理及主要微生物原生动物在活性污泥中的作用：(a)促进絮凝：有的原生动物能分泌粘液，促进生物絮凝，从而改善活性污泥的泥水分离特性。（b）净化作用：大部分原生动物是动物性营养，能吞食游离细菌和微小污泥，有利于改善水质。腐生性营养的鞭毛虫等可吸收污水中的有机物。(c）指示作用：根据出现的原生动物的种类可以判断活性污泥的状态和处理水质的好坏。>水质好（BOD水质坏（BOD>20～30）：鞭毛类原生动物、根足虫、变形虫

5 (a)促进絮凝∶有的原生动物能分泌粘液，促进生物絮凝，从 而改善活性污泥的泥水分离特性。 (b)净化作用∶大部分原生动物是动物性营养，能吞食游离细 菌和微小污泥，有利于改善水质。腐生性营养 的鞭毛虫等可吸收污水中的有机物。 (c)指示作用∶根据出现的原生动物的种类可以判断活性污泥 的状态和处理水质的好坏。 第一节 有机污染物好氧生物处理的基本原理及主要微生物 原生动物在活性污泥中的作用： ➢ 水质好（BOD20～30）：鞭毛类原生动物、根足虫、变形虫

第一节有机污染物好氧生物处理的基本原理及主要微生物2.微生物造成的问题问题：二沉池中泥水的分离问题原因：污泥絮体结构不正常不凝聚；微小絮体；起泡沫；污泥膨胀絮微结构<75um：球形、密实、较易破裂（絮体形成菌体（丝状菌）宏结构：大而不规则，抗剪切能力较强

6 2. 微生物造成的问题 絮 体 微结构<75μm：球形、密实、较易破裂（絮体形成菌） 宏结构：大而不规则，抗剪切能力较强（丝状菌） 第一节 有机污染物好氧生物处理的基本原理及主要微生物 问题：二沉池中泥水的分离问题 原因：污泥絮体结构不正常 不凝聚；微小絮体；起泡沫；污泥膨胀

第一节有机污染物好氧生物处理的基本原理及主要微生物①不絮凝（微结构絮体）原因：>絮体本身不稳定而碎裂（DO低、pH低、污泥负荷过低）>过度曝气，剪切力过大而被切成碎块②微小絮体原因：曝气过度：长泥龄（>5~6d）；低有机负荷③起泡沫由诺卡氏丝状菌的异样增殖引起，曝气产生的气泡进入丝状菌群体中，浮在水面上，形成泡沫或一层浮渣原因：高温（>18℃）：高负荷：长泥龄（利于丝状菌生长）

7 ③起泡沫 由诺卡氏丝状菌的异样增殖引起，曝气产生的气泡进入丝状 菌群体中，浮在水面上，形成泡沫或一层浮渣。 原因：高温（>18℃）；高负荷；长泥龄（利于丝状菌生长） ①不絮凝（微结构絮体） 原因：➢ 絮体本身不稳定而碎裂（DO低、pH低、污泥负荷过低） ➢ 过度曝气，剪切力过大而被切成碎块 ②微小絮体 原因：曝气过度；长泥龄（>5~6 d）；低有机负荷 第一节 有机污染物好氧生物处理的基本原理及主要微生物

第一节有机污染物好氧生物处理的基本原理及主要微生物④污泥膨胀一由丝状菌的异常增殖引起污泥结构松散，沉降性能恶化，随水漂浮，溢出池外的异常现象。理想的絮体：丝状菌与絮体形成菌保持平衡膨胀絮体：丝状菌从絮体中伸出，形成絮体网（搭桥）心细菌沿丝状菌凝聚，形成细长絮体25种丝状菌原因：低DO，污泥负荷低，营养不足（比例失调），低pH（丝状菌适宜pH为4.5~6.5，菌胶团为6~8）

8 ④污泥膨胀—由丝状菌的异常增殖引起 污泥结构松散，沉降性能恶化，随水漂浮，溢出池外的异 常现象。 理想的絮体：丝状菌与絮体形成菌保持平衡 膨胀絮体：❖丝状菌从絮体中伸出，形成絮体网（搭桥） ❖细菌沿丝状菌凝聚，形成细长絮体 原因：低DO，污泥负荷低，营养不足（比例失调），低pH （丝状菌适宜pH为4.5~6.5，菌胶团为6~8） 25种丝状菌 第一节 有机污染物好氧生物处理的基本原理及主要微生物

污泥膨胀现象

9 污泥膨胀现象

第一节有机污染物好氧生物处理的基本原理及主要微生物污泥膨胀的控制方法：>控制污泥负荷：0.2~0.45kg/(kg?d）>控制营养比例：BOD：N：P=100：5：1，P不足时有利于丝状菌的竞争>控制DO比例：>2mg/L>加氧化剂（Cl2、H,O2、O3）：有选择性地控制丝状微生物>投加混凝剂：改善污泥的絮凝注意：1.不出现丝状细菌时有时也会出现污泥膨胀。游离细菌产生菌胶团时会产生此现象菌胶团膨胀原因：大量胞外多聚物（ECP）（extra-cellularpolymer）2.在二沉池中因为反硝化作用产生氮气也会引起污泥膨胀10

10 污泥膨胀的控制方法： ➢ 控制污泥负荷：0.2～0.45 kg/(kg•d) ➢ 控制营养比例：BOD：N：P＝100：5：1，P不足时有利于 丝状菌的竞争 ➢ 控制DO比例：>2 mg/L ➢ 加氧化剂（Cl2、H2O2、O3 ）：有选择性地控制丝状微生物 ➢ 投加混凝剂：改善污泥的絮凝 注意：1. 不出现丝状细菌时有时也会出现污泥膨胀。 游离细菌产生菌胶团时会产生此现象 菌胶团膨胀 原因：大量胞外多聚物（ECP）（extra-cellular polymer） 2. 在二沉池中因为反硝化作用产生氮气也会引起污泥膨胀 第一节 有机污染物好氧生物处理的基本原理及主要微生物