董工今天先給大家介紹一位汙水處理大師——麥金尼(Ross E. McKinney)博士,堪薩斯大學退休,美國汙水處理專家。1962年發表《完全混合活性汙泥法的計算》,提出麥金尼改進模式,1979年曾來華講學。
下面我們從三個方面來看看麥博士的觀點。
一、汙水中汙染物在活性汙泥作用下的轉化產物及比例
麥金尼博士對活性汙泥微生物在曝氣池內所進行的有機物氧化分解、細胞質合成及內源代謝三項反應,提出如下的數量關係。
從上圖可見,在活性汙泥微生物的作用下,可降解有機物的1/3為微生物氧化分解,2/3為微生物用於合成新細胞,自身增殖;而通過內源代謝反應,80%的細胞物質被分解為有機物質並產生能量,20%為不能分解的殘留物,它們主要是由多糖、脂蛋白組成的細胞壁的某些組分和壁外的黏液層。
二、活性汙泥法中汙染物的吸附轉化關係
◆結合上圖,第一步:先看不可降解與可降解的分家。
在良好狀態下,無機和不可生物降解的懸浮固體經活性汙泥法處理,基本上被微生物吸附,沉入泥中,其量不變。
◆結合上圖,第二步:看可降解有機物的分家。
對於城鎮生活汙水,其中可生物降解的有機物量:
①1/3被徹底分解為水H2O和二氧化碳CO2,並釋放出能量,供微生物繁殖和活動所需;
②約為2/3轉化為微生物細胞。
◆結合上圖,第三步:看2/3轉化為微生物細胞的進一步分家。
活性汙泥法系統中,既存在有機物的分解代謝和微生物的合成繁殖,也存在著微生物細胞物質的自身代謝分解和微生物之間通過食物鏈進行的代謝過程,統稱為內源代謝或內源呼吸。
細胞物質經過代謝,最終:
①約80%轉化為水H2O和二氧化碳CO2,並釋放出能量;
②殘留的20%為不可生物降解的有機物,主要是細胞壁的某些組成和壁外粘液層。
◆結合上圖,第四步:內源代謝產物殘留不可再分家。
內源代謝產物具有不可生物降解性,使可生物降解有機物的化學需氧量COD(B)不等於完全生化需氧量BOD(L),其關係如下圖:
三、可生物降解COD與BOD5關係
上圖中虛線框部分:
當可生物降解的有機物以BOD5表示時,可生物降解有機物:
當可生物降解的有機物以BOD5表示時,