生物处理原理.doc

COD:
污水处理中COD去除根据选择的处理方法有关,如果选择化学处理,如芬顿,那么COD的去除就是:芬顿试剂生成强氧化性的羟基自由基,在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏,最终氧化分解。采用生物处理工艺主要通过微生物的生殖过程来降解COD(微生物吸附-增殖-排泥),去除的COD一部分通过微生物降解成了CO2,另一部分变成了新生成的微生物自身(活性污泥),通过排泥去除。
污水中COD的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用,然后对污泥与水进行分离来完成的。活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞,将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量,其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢的过程中,溶解性有机物(如低分子有机酸等易降解有机物)直接进入细胞内部被利用,而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面,然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见,微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用,况且代谢产物是无害的稳定物质,因此,可以使处理后污水中的残余COD浓度很低。
生物脱氮基本原理
摘要:进行生物脱氮可分为氨化-硝化-反硝化三个步骤。由于氨化反应速度很快,在一般废水处理设施中均能完成,故生物脱氮的关键在于硝化和反硝化。
关键词:生物脱氮基本原理氨化硝化反硝化同化
生物脱氮是在微生物的作用下,将有机氮和NH3-N转化为N2和NxO气体的过程[1]。
废水中存在着有机氮、NH3-N、NOx--N等形式的氮,而其中以NH3-N和有机氮为主要形式。在生物处理过程中,有机氮被异养微生物氧化分解,即通过氨化作用转化为成NH3-N,而后经硝化过程转化变为NOx--N,最后通过反硝化作用使NOx--N转化成N2,而逸入大气。
由此可见,进行生物脱氮可分为氨化-硝化-反硝化三个步骤。由于氨化反应速度很快,在一般废水处理设施中均能完成,故生物脱氮的关键在于硝化和反硝化。
1. 氨化作用
氨化作用是指将有机氮化合物转化为NH3-N的过程,也称为矿化作用。参与氨化作用的细菌称为氨化细菌。在自然界中,它们的种类很多,主要有好氧性的荧光假单胞菌和灵杆菌、兼性的变形杆菌和厌氧的***梭菌等。在好氧条件下,主要有两种降解方式,一是氧化酶催化下的氧化脱氨[2]。例如氨基酸生成***酸和氨:
CH3CH(NH3)COOH CH3C(NH2)COOH CH3COCOOH + NH3  (2-1)
丙氨酸               亚氨基丙酸           ***酸
另一是某些好氧菌,在水解酶的催化作用下能水解脱氮反应。例如尿素能被许多细菌水解产生氨,分解尿素的细菌有尿八联球菌和尿素芽孢杆菌等,它们是好氧菌,其反应式如下:
        (2-2)
在厌氧或缺氧的条件下,厌氧微生物和兼性厌氧微生物对有机氮化合物进行还原脱氨、水解脱氨和脱水脱氨三种途径的氨化反应。
             (2-3)
       (2-4)
       (2-5)
2. 硝化作用
硝化作用是指将NH3-N氧化为NOx--N的生物化学反应,这个过程由亚***菌和***菌共同完成,包括亚硝化反应和硝化反应两个步骤。该反应历程为:
亚硝化反应