生
长+
速0
率_
时间t
细 菌 数 目 的
对 0数8.11.2020 值0
时间t
17
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生
长+
速0 率_
水污染控制工程课程课件
时间t
细
菌
数
目 的
对
数
时间t
值0
c.静止期
生长速率常数R等于零，生长的与死亡的数量相等。 细菌总数达到最大值，并恒定一段时间。这一时期，细 08.11.胞202开0 始贮存糖原，异染粒，脂肪等贮藏物，多数芽孢杆 18 菌开始形成芽孢。
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长+
速0 率_
水污染控制工程课程课件
时间t
细
菌
数
目
的
对
数
时间t
值0
d.衰亡期
个体死亡的速度超过新生的速度，细菌利用贮存
物质进行内源呼吸，一部分细胞物质被氧化分解；细
胞08.1形1.202态0 多样，会发生不规则的退化形态或畸形；有的19 微生物在这时产生抗生素等次代谢产物。
合成
有机物＋微生物 （C, O, H, N, S, P）
新的细胞质
合成 新的细胞质
有机酸，醇 分解 H2S,CO2,
NH3,
+ 能量 分解 CH4, CO2, NH3, H2S
+ 能量
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4. 脱氮除磷原理
脱氮
有机物 氨 化
NH3-N 好 氧 硝 化
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代谢，约有三分之一分解、稳定、并提供其生理活 动所需的能量；三分之二被转化，合成为新的原生 质，微生物进行自身的细胞生长。
2/3 合成
有机物＋氧＋微生物 （C, O, H, N, S, P）
80%，CO2、H2O、NH3
新的细胞质
内源代谢
20%，细胞残留物
1/3
分解
CO2, H2O, NH3, SO42-, PO43-
ATP
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1.微生物的呼吸
水污染控制工程课程课件
按照被氧化底物的不同分为自养和异养型
自养型
化能自养 光能自养
异养型
化能异养 光能异养
污水好氧生物处理系统
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1.微生物的呼吸
厌氧呼吸——在无O2的情况下进行的生物氧化， 以有机物为底物，经呼吸链传递氢，最终由氧气以
莫诺特方程式；劳-麦方程式；微生物 增长与底物降解的基本关系式
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11.1 污水生物处理基本原理
水污染控制工程课程课件
微生物对溶解氧需求 不同
好氧生物处理
微生物生长方式 不同
悬浮生长法
缺氧生物处理
附着生长法
08.11.厌202氧0 生物处理
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11.1 污水生物处理基本原理
氧化 有机物
氧化的基质
中间有机物 最终受氢体
代谢有机物
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1.微生物的呼吸
水污染控制工程课程课件
好氧呼吸：当存在外在的电子受体——氧O2，底 物可全部氧化成CO2和H2O，产生ATP。
底 物
e
释放的电子
NAD(P)+ FAD或FMN
电子传递体系
O2→H2O
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第十一章 污水生物处理的基 本概念和生化反应动力学基础
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水污染控制工程课程课件
本章内容
❖ 11.1 污水生物处理基本原理 污水生物处理方法；脱氮除磷基础理论
❖ 11.2 微生物的生长规律及生长环境 ❖ 11.3 生化反应的反应速度和反应级数
反应速度；反应级数 ❖ 11.4 微生物生长动力学
时间t
细 菌 数 目 的
对 数
a值.停滞0期
时间t
有的细菌产生适应的酶，细胞物质增加，有的细菌不适
应新环境而死亡，细菌数有所减少。适应的细菌生长到某个 0程8.11度.202便0 开始分裂，进入停滞期的第二阶段，加速期。细菌的16 生长繁殖速度逐渐加快，细菌总数有所增加。
b.对数生长期
生长速率常数最大，细胞分裂的代时G最短；细菌 总数的增加率和活菌数的增加率一致；对外界不良环境 因素的抵抗力强；代谢活力强，群体中的细胞化学成份 及形态和生理特性都很一致。
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1.微生物的呼吸
微生物的呼吸是获取能量的生理功 能。呼吸作用的本质是氧化还原的统一 过程。
发酵
呼吸
好氧呼吸 无氧呼吸
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1.微生物的呼吸
水污染制工程课程课件
发酵：微生物将有机物氧化释放的电子直接交给 底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放 能量，产生代谢物。
污水和污泥的厌氧生物处理
NO2- , NO3-
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N2
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除磷
厌氧放磷
有机基质 产酸菌
厌氧区
有机酸等 聚P
聚磷菌
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PO43-
PHB 聚磷菌
好氧吸磷
好氧区
大量吸收 水中P
大部分 （P）去除
聚聚P聚P聚PP
PHB
聚P
O2 聚磷菌
聚磷菌
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11.2 微生物的生长规律及生长环境
1. 微生物的生长规律
微生物的生长规律一般是以生长曲线来反 映的，污水处理中混合生长的活性污泥也有类 似的生长曲线。
细菌生长的阶段可分为停滞期，对数期， 静止期，衰亡期。
生
长+ 速0 率_
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0
时间t
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生
长+
速0 率_
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+ 能量
热
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3. 废水的厌氧生物处理
水污染控制工程课程课件
厌氧生物处理是在无氧的条件下，利用兼性和
厌氧微生物分解有机物的一种生物处理法。在厌氧 生物处理中，有机物被降解为简单的化合物，同时 释放能量。
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在这个过程中，有机物的转化分为三部分，一部 分H物2被转S等转化无化为机、甲物合烷，成，并为还为新有细的一胞原部合生分质成转的提化组供为成能C部量O分，2,。少H量2O的, N有H机3,
外的无机化合物，如NO3-、NO2-、SO42-、CO32-、 CO2受氢。
有
机 —H2 底 物A
辅酶 脱氢酶
辅酶－H2
08.11.2污020水脱氮、厌氧产甲烷过程
受氢体－H2 氧化酶
受氢体NO3-、 NO2-、SO42-、 CO32-、CO2
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2. 废水的好氧处理
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在有氧的条件下，好氧微生物降解有机物。如
活性污泥法和生物膜法，微生物利用废水中的有机 物为营养源进行好氧代谢。有机物经过一系列的生 化反应，逐级释放能量，最终以低能位的无机物质 稳定下来，达到无害化的要求。
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2. 废水的好氧处理
水污染控制工程课程课件
好氧生物处理中，有机物被微生物摄取后，通过