5环境污染生物净化原理

第五章环境污染生物净化原理2020/7/16提纲第一节环境污染的污染与净化指标第二节生物对污染净化原理第一节环境污染的污染与净化指标•BOD、COD、TOD、TOC•TS、SS、VS、FS•含氮物、pH、色度、硫化物、盐分等•生物污染指标生化需氧量BOD（BiochemicalOxygenDemand)•定义：20℃时，微生物好氧分解水样中有机物所消耗的溶解氧量。•功能：度量有机物可生物降解的难易度。•构成：BODU=碳化需氧量＋硝化需氧量生化需氧量BOD（BiochemicalOxygenDemand)•BOD5的测量方法：化学需氧量COD（ChemicalOxygenDemand)•定义：用化学试剂化学氧化水样中有机物所消耗的氧量。•功能：近似代表废水中有机污染物的全部含量。•构成：COD=CODB+CODNB化学需氧量COD（ChemicalOxygenDemand)•测量方法水样重铬酸钾加热回流2h硫酸-硫酸银硫酸亚铁铵滴定残余重铬酸钾试亚铁灵指示剂BOD5、CODB的关系•BODU=1/3CODB＋（2/3CODB）×0.8=0.87CODB•BOD5=2/3BODU=0.58CODB•事实上，由于硫化物、亚硝酸盐等的存在BOD50.58CODB0.58COD总需氧量TOD（TotalOxygenDemand)•定义：废水中有机物彻底燃烧氧化的总需氧量。•构成：TOD=有机物氧化需氧量+部分无机还原物氧化需氧量总有机碳TOC（TotalOrganicCarbon)•定义：废水中有机物高温彻底燃烧所释放的二氧化碳量减去无机物较低温度燃烧时所释放的二氧化碳量。TS、SS、DS•TS：单位体积的水样在103～105℃蒸干后残留物质的总量•SS：被滤器拦截的悬浮固体物质•DS：溶解性的固体物质•TS=SS+DSVS、FS•VS：挥发性固体，550℃灼烧1小时后有机物即挥发去除。•FS：经上述处理后残余的固体物质含氮化合物•有机氮：不稳定，易转化成氨氮•氨氮：不稳定，可进一步氧化成硝氮•硝氮：较稳定，是水质净化的指标•亚硝氮：不稳定，是水体老化的指标生物污染指标•细菌细胞总数•大肠菌群数第二节生物对污染净化原理•微生物对污染物的降解与转化•废水生物处理的原理•废水生物处理的类型2.1微生物对污染物的降解与转化•特点–微生物个体小、比表面积大、代谢速度快–微生物种类多、分布广、代谢类型多–微生物繁殖快、易变异、适应性强–质粒可编码降解基因–可通过共代谢作用降解AA’酶1BB’酶2继续代谢2.1微生物对污染物的降解与转化•降解与转化途径–氧化作用–还原作用–脱羧作用–脱氨基作用–酯化作用等2.1微生物对污染物的降解与转化•影响因素–微生物的代谢活性–微生物的适应性–化合物的结构–环境因素•温度、pH、营养、氧、底物浓度2.1微生物对污染物的降解与转化•有机污染物的生物可降解性及其评价–测定生物氧化率–测呼吸线–测定相对耗氧速度曲线–测BOD与COD的比值–测CODCr和COD30的比率–培养法2.1微生物对污染物的降解与转化•微生物降解动力学–指数速度模型•用于描述均匀溶液的化学反应–双曲线速度模型•用于描述表面吸附（表面催化）的化学反应2.2废水生物处理的原理•水体自净作用：受污染水质自然恢复原样的现象2.2废水生物处理的原理•活性污泥法的作用机制–吸附作用–分解和氧化作用–具有较长的食物链–具有良好的沉降性能2.3废水生物处理的类型•按微生物种类分–好氧、厌氧、兼性处理•按微生物存在状态分–悬浮生长系统、固定膜系统、稳定塘系统•按反应器形式分–完全混合式、转盘式、流化床式等