废水生物处理基本原理

第三章第三章第三章第三章废水生物处理基本原理废水生物处理基本原理废水生物处理基本原理废水生物处理基本原理第一节第一节废水好氧生物处理原理废水好氧生物处理原理第二节第二节废水厌氧生物处理原理废水厌氧生物处理原理第三节第三节废水可生化性原理及其判别废水可生化性原理及其判别第四节第四节废水生物脱氮原理废水生物脱氮原理第五节第五节废水生物除磷原理废水生物除磷原理第一节好氧生物处理的基本生物过程第一节好氧生物处理的基本生物过程“好氧好氧”：是指这类生物必须在有分子态氧气（：是指这类生物必须在有分子态氧气（O2）的存在下，才能进行正常的生理生化反应；）的存在下，才能进行正常的生理生化反应；——主要包括大部分微生物、动物以及人类；主要包括大部分微生物、动物以及人类；“厌氧厌氧”：是能在无分子态氧存在的条件下，能进行正常的生理生化反应的生物；：是能在无分子态氧存在的条件下，能进行正常的生理生化反应的生物；——主要有厌氧细菌、酵母菌等主要有厌氧细菌、酵母菌等一、好氧生物处理的基本生物过程：其它各类微生物细胞物质的其它各类微生物细胞物质的实验分子式实验分子式分别是：分别是：细菌细菌：C5H7NO2；真菌真菌：C16H17NO6；藻类藻类：C5H8NO2；原生动物原生动物：C7H14NO3C60H87O23N12P；C5H7O2NP0.06S0.1CHONS+O2CO2+H2O+NH3+SO42-+…+能量(有机物)�内源呼吸内源呼吸（也称细胞物质的（也称细胞物质的自身氧化自身氧化）C、H、O、N、S+能量C5H7NO2C5H7NO2+O2CO2+H2O+NH3+SO42-+…+能量�合成反应合成反应（也称（也称合成代谢合成代谢、同化作用）、同化作用）�分解反应分解反应（又称氧化反应、异化代谢、（又称氧化反应、异化代谢、分解代谢分解代谢）废水好氧生物处理中异养微生物的代谢途径废水好氧生物处理中异养微生物的代谢途径内源呼吸产物内源呼吸产物+能量能量(CO2、H2O、NH3、SO42-…)新细胞物质新细胞物质（C5H7NO2）代谢产物）代谢产物(CO2、H2O、NH3、SO42-…)(1/3)分解代谢分解代谢(2/3)合成代谢合成代谢污水中的可污水中的可降解有机物降解有机物+异养微生物异养微生物O2＋能量＋能量净增细胞物质净增细胞物质内源呼吸内源呼吸～80%～20%内源呼吸残留物内源呼吸残留物O2无机代谢产物无机代谢产物少量能量少量能量剩余污泥剩余污泥分解与合成的定量关系分解与合成的定量关系�计算产率系数计算产率系数Y：0.391gCells/gCOD�计算需氧量：计算需氧量：0.443gO2/gCODOHCONOHCNHOOHC222753261261482283++→++废水好氧生物处理中自养微生物的代谢途径废水好氧生物处理中自养微生物的代谢途径新的细胞物质（新的细胞物质（C5H7NO2）代谢产物代谢产物+（N02−、NO3−、SO42−、Fe3+…）氧化氧化合成合成污水中的无机污染物污水中的无机污染物(NH3、NO2−、H2S、Fe2+…)+自养菌自养菌O2能量能量内源呼吸内源呼吸内源呼吸产物内源呼吸产物+能量能量（CO2、H2O、NH3、SO42−…）内源呼吸残留物内源呼吸残留物O2CO2净增细胞物质净增细胞物质无机代谢产物无机代谢产物少量能量少量能量剩余污泥剩余污泥分解与合成的相互关系：1）二者相互依赖，不可分：）二者相互依赖，不可分：a）分解过程为合成提供）分解过程为合成提供能量能量和前体物前体物，而合成则给分解提供，而合成则给分解提供物质基础物质基础；b）分解过程是一个）分解过程是一个产能产能过程，合成过程则是一个过程，合成过程则是一个耗能耗能过程。过程。能量能量能量能量ATPADP+Pi分解合成分解合成分解代谢分解代谢能量能量ATPADP+PiATPADP+Pi2)对废水中有机物的去除，二者都有重要贡献；对废水中有机物的去除，二者都有重要贡献；3）合成量的大小，对于后续污泥的处理有直接影响）合成量的大小，对于后续污泥的处理有直接影响（污泥的处理费用约占整个城市污水处理厂的（污泥的处理费用约占整个城市污水处理厂的40∼50%）。）。