《水污染控制原理》课程教学资源（PPT课件）第七章 废水生物化学处理基础

第七章废水生物化学处理基础

主要内容及重难点√主要内容。单个细菌传质模型Michaelis一Menten方程微生物增长与底物降解动力学Monod方程微生物增长与底物降解及内源呼吸Heukelekian方程式。BOD与T,OD（BOD坪值）。微生物集团的模型、生物膜的阻力与厚度重点。Michaelis一Menten方程机制、Monod方程作用及应用、Heukelekian方程式作用及应用、BOD与T,OD相互关系及快速测定、微生物集团的模型、生物膜的阻力与厚度及分析难点。Heukelekian方程系数取值、BOD快速测定、生物膜的阻力与厚度分析过程

 主要内容 ◦ 单个细菌传质模型Michaelis—Menten方程 ◦ 微生物增长与底物降解动力学Monod方程 ◦ 微生物增长与底物降解及内源呼吸Heukelekian方程式 ◦ BOD与TbOD（BOD坪值） ◦ 微生物集团的模型、生物膜的阻力与厚度  重点 ◦ Michaelis—Menten方程机制、Monod方程作用及应用、 Heukelekian方程式作用及应用、BOD与TbOD相互关系及快 速测定、微生物集团的模型、生物膜的阻力与厚度及分析  难点 ◦ Heukelekian方程系数取值、BOD快速测定、生物膜的阻力 与厚度分析过程

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第一节单个细菌的模型扩散区透悔区扩散区ad代谢区an代谢区r0(a)有透酶x（(b）无透酶区图7-1单个细菌模型

第一节单个细菌的模型三个假设：①不考虑复杂的代谢过程；②把底物的消失引用流体力学中“汇”的概念来解释；③粘液层、细胞壁、细胞膜等作为底物传递的边界单细菌模型aαp=a.式中，a代表底物所通过的表面积；α及K为常数；p为相应的浓度p'或p

 三个假设： ◦ ①不考虑复杂的代谢过程； ◦ ②把底物的消失引用流体力学中“汇”的概念来解释； ◦ ③粘液层、细胞壁、细胞膜等作为底物传递的边界。  单细菌模型         +   =         −   K a d d a D d d r 式中，a代表底物所通过的表面积；α及K为常数；ρ为相 应的浓度ρ′或ρ″

第二节细菌的连续增殖灭菌空气连续培养器有两类，一类灭菌培养液fmL/h排气叫恒化器(chemostat)，另一类限制营养物浓度P叫恒浊器(turbidostat)。在恒化器中，Monod方程为：00Oμ=D=μmaxP.Ks +p营养物浓度p为：K,D容积V含xg细菌p- D限制营养物浓度Pμmax溢流流量fmL/h图7-3恒化器示意

连续培养器有两类，一类 叫恒化器(chemostat)，另一类 叫恒浊器(turbidostat)。 在恒化器中，Monod方程为： 营养物浓度ρ为： +     = = s max K D D K s D − = max 

第三节细菌增殖速率与底物消耗速率关系式把底物的消耗速率分为两部分。一部分用于细菌生长新的细胞物质，另一部分用于维持细菌处于活的状态。dp/s0(dp+dt）总(dtdt维持生长11mYYGu

1 1 G m Y Y  = +

第四节BOD与T,OD1.BOD250BOD的两个阶段：200一硝化作用30℃碳质BOD硝化作用200氮质BOD硝化作用第一阶段20℃150生化需氧每合成1g干细菌，约需90℃单体氧0.985g；100每克干细菌的完全氧化50约需单体氧1.42g；BOD,=100mg/100510203040506070t/d生化需氧量历时曲线、131图7-7

1.BOD BOD的两个阶段： 碳质BOD 氮质BOD 每合成1g干细菌，约需 单体氧0.985g； 每克干细菌的完全氧化 约需单体氧1.42g；

第四节BOD与T,ODBOD,与总BOD值不会具有一定的数量关系。按曲线通过原点的一级反应R内源呼吸及原生来处理BOD数据的办法显然动物代谢作用是不严格的。细菌原生动物0时间图7-8BOD与有机物及微生物浓度的关系

 BOD5与总BOD值不会具有 一定的数量关系。  按曲线通过原点的一级反应 来处理BOD数据的办法显然 是不严格的

第四节BOD与TOD2.T,ODBOD坪值总BOD=BOD坪值+细菌的BOD理论值MT,OD实验结果：0,摄入量a+bT,OD = △COD, ×混合液CODnbLaoo图转O来混谷液CODo细菌生长COD滤液CODCOD,0t/h图7-10T,O1D试验结果

2.TbOD BOD坪值 总BOD=BOD坪值+细菌的BOD理论值 TbOD实验结果： b t a b T OD COD b + =  