《环境工程微生物学》课程教学课件（环境微生物学，讲稿）污水生物处理系统中的主要微生物

第十章污水生物处理系统中的主要微生物第一节污水生物处理的基本原理第二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三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四节无机污染物生物处理的基本原理及其主要微生物第五节生物处理法对污水水质的要求

第十章 污水生物处理系统中的主要微生物 第一节 污水生物处理的基本原理 第二节 有机污染物好氧生物处理的基本原理及其 主要微生物 第三节 有机污染物厌氧生物处理的基本原理及其 主要微生物 第四节 无机污染物生物处理的基本原理及其主要 微生物 第五节 生物处理法对污水水质的要求 1

第一节污水生物处理的基本原理（供氧）好氧处理生物处理法：利用微生物处理污水的方法（不供氧）厌氧处理特点：复合微生物系统，包含一个较完整的生态系统，各种不同营养水平的微生物形成一个食物网。例如：生物滤池包（微生物膜）的食物链：细菌、真菌原生动物轮虫、线虫昆虫微生物的利用形式：悬浮态、固定化

特点：复合微生物系统，包含一个较完整的生态系统，各 种不同营养水平的微生物形成一个食物网。 例如：生物滤池（微生物膜）的食物链： 细菌、真菌￾原生动物￾轮虫、线虫￾昆虫 生物处理法：利用微生物处理污水的方法 好氧处理（供氧） 厌氧处理（不供氧） 微生物的利用形式：悬浮态、固定化 第一节 污水生物处理的基本原理 2

Biomass forms in wastewater treatment systemsBiomass in wastewater treatment systemSuspended growthSupported/Attachedgrowth(biofilm).Tricking filterFlocculated growthRotating biological contactorDispersed growth·Biological activated filter· Activated sludge.Lagoons·Anaerobic: Anaerobic sludge:Blanket reactorHybrid growth·Fluidized bed reactor·Expanded bed reactor·Immersedmediasystems·Porous support systems.Carriers activated sludge

Biomass in wastewater treatment system Suspended growth Dispersed growth • Lagoons Flocculated growth • Activated sludge • Anaerobic sludge • Blanket reactor Supported/Attached growth (biofilm) • Tricking filter • Rotating biological contactor • Biological activated filter • Anaerobic Hybrid growth • Fluidized bed reactor • Expanded bed reactor • Immersed media systems • Porous support systems • Carriers activated sludge Biomass forms in wastewater treatment systems 3

第二节有机污染物好氧生物处理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

一、 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。 第二节 有机污染物好氧生物处理 4

第二节有机污染物好氧生物处理细菌：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）、丛毛单胞菌属、产碱杆菌属、微球菌属假单胞菌属、黄杆菌属、芽孢杆菌属、无色杆菌属、棒状杆菌属、不动杆菌属、球衣菌属、诺卡氏菌属、短杆菌属、八叠球菌属、螺菌属等真菌：主要为菌。已报道的有毛零属、根零属、曲零属哥零属、镶孢零属、枝孢霉属、木霉属、地霉属等

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)、丛毛单胞菌属、产碱杆菌属、微球菌属、 假单胞菌属、黄杆菌属、芽孢杆菌属、无色杆菌属、棒 状杆菌属、不动杆菌属、球衣菌属、诺卡氏菌属、短杆 菌属、八叠球菌属、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。 第二节 有机污染物好氧生物处理 5

第二节有机污染物好氧生物处理原生动物：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。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

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 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。 第二节 有机污染物好氧生物处理 6

第二节有机污染物好氧生物处理处理水质与原生动物种类有一定的关系，但不绝对：①水质好（BOD2030）：鞭毛类原生动物、根足虫、变形虫2.微生物造成的问题主要由污泥絮体结构的不正常引起微结构絮体<75um絮体宏结构絮体（丝状细菌出现时形成较大的絮体）

2. 微生物造成的问题 主要由污泥絮体结构的不正常引起 絮体 微结构絮体20～30）：鞭毛类原生动物、根足虫、变形虫 第二节 有机污染物好氧生物处理 7

第二节有机污染物好氧生物处理①不絮凝和微小絮体①絮体本身不稳定而碎裂原因：①过度曝气，剪切力过大而被切成碎块DO低，pH低，污泥负荷过低（<0.2kg-BOD/(kgd)往往发生在延时曝气②起泡沫由丝状菌诺卡氏菌的异样增殖引起；气泡进入丝状细菌的群体，浮在地面上，形成泡沫或一层浮渣（原因：高负荷、长泥龄）

②起泡沫 • 由丝状菌诺卡氏菌的异样增殖引起； • 气泡进入丝状细菌的群体，浮在地面上，形成泡沫或 一层浮渣（原因：高负荷、长泥龄） DO低，pH低，污泥负荷过低 （<0.2kg-BOD/(kgd),往往发生在 延时曝气 ①不絮凝和微小絮体 原因： Ø 絮体本身不稳定而碎裂 Ø 过度曝气，剪切力过大而被切成碎块 第二节 有机污染物好氧生物处理 8

第二节有机污染物好氧生物处理③污泥膨胀一一由丝状的异常增殖引起理想的絮体：丝状菌与絮体形成菌保持平衡（搭桥）膨胀絮体：·丝状菌从絮体中伸出，形成丝状菌和絮体网·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

③污泥膨胀——由丝状的异常增殖引起。 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，形成丝状菌和絮体网（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 第二节 有机污染物好氧生物处理 9

第二节有机污染物好氧生物处理污泥膨胀的控制方法.控制负荷：0.2~0.45kg/(kg?d）控制营养比例：BOD：N：P=100：5：1·控制DO比例：>2mg.L；P不足时有利于丝状菌的竞争·加氧化剂（Cl、H,O,、O）：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：不出现丝状细菌时有时也会出现污泥膨胀，→、菌胶团膨胀游离细菌产生菌胶团时会产生此现象（ECP）原因：大量胞外多聚物(extra-cellularpolymer)10

污泥膨胀的控制方法 • 控制负荷：0.2～0.45kg/(kg•d) • 控制营养比例：BOD：N：P＝100：5：1 • 控制DO比例：>2mg.L；P不足时有利于丝状菌的竞争 • 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：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） 第二节 有机污染物好氧生物处理 10