2022年度哈工大任南琪小组：有机废水生物制氢【精选推荐】

下面是小编为大家整理的2022年度哈工大任南琪小组：有机废水生物制氢【精选推荐】,供大家参考。希望对大家写作有帮助!

哈工大任南琪小组：有机废水生物制氢3篇

第1篇: 哈工大任南琪小组：有机废水生物制氢

好氧反应部分

好氧活性污泥系统的观察与评价

(1)现场观察---感官指标

(2)生物相观测---镜检指标

活性污泥生物相是指活性污泥中微生物的种类、数量、优势度及其代谢活力等状况的概貌。生物相能在一定程度上反映出曝气系统的处理质量及运行状况。当环境条件(如进水浓度及营养、pH值、有毒物质、溶氧、温度等)变化时,在生物相上也会有所反映。可通过活性污泥中微生物的这些变化,及时发现异常现象或存在的问题，并以此来指导运行管理。因此，对生物相的观察,已日益受到人们的重视。

一般地，处理系统运行正常的活性污泥中，污泥絮粒大、边缘清晰、结构紧密、具有良好的吸附及沉降性能。絮粒以菌胶团细菌为骨架，穿插生长着一些丝状菌，但其数量远少于菌胶团细菌。微型动物中以固着类纤毛虫为主，如钟虫、盖纤虫、累枝虫等，还可见到部分J纤虫在絮粒上爬动，偶尔还可以看到少量的游动纤毛虫等，在出水水质良好时，轮虫生长活跃。下面是几种生物相对活性污泥状况的指标。

几种生物相对活性污泥状况的指标

活性污泥良好时出现的生物(活性污泥生物)

钟虫属、累枝虫、盖虫属、聚缩虫属、独缩虫属、各种微小后生动物和吸管虫类，这些生物是固着性或匍匐类。

活性污泥状态变坏时出现的生物(非活性污泥生物)

波豆虫属有尾波豆虫。侧滴虫属、豆形虫属、草履虫属等生物是快速游泳性种类。在情况相当恶劣时，可观测到波豆形虫属；
如果情况极端恶化，原生动物和后生动物完全不出现。

活性污泥由恶化到恢复时出现的生物(中间污泥性生物)

漫游虫属、斜叶虫属、管叶虫属、斜管虫属、尖毛虫属等是慢游泳性匍匐类生物。可以观察到这样的生物在1个月左右时间内持续占优势种类。

活性污泥分散、解体时出现的生物

辐射变形虫等肉足虫类。如果这些生物出现数万个以上，菌胶团小，出流水变混浊。由于形成这种情况是相当慢的，所以这些微生物急剧增加，可使回流污泥量和送气量变小。这种解体现象在某种程度上是可以抑制的。

膨胀时出现的生物

球衣菌属、丝硫菌属、各种霉等丝状微生物是造成膨胀的生物。在SVI为200以上的场合，发现存在象线头一样的丝状微生物。在膨胀的污泥中所出现的微型动物一般比正常污泥的个数少。

溶解氧不足时出现的生物

贝氏硫细菌、扭头纤虫属、新态虫属、草履虫属等是喜欢在溶解氧低的时候出现的生物。如果这样的生物出现，此时活性污泥呈现黑色，发生腐败变臭 。

曝气过剩时出现的生物

如果进行长时间连续地过剩曝气，各种变形虫类和轮虫类成为优势种类。

BOD负荷过低时出现的生物

出现表壳虫属、鲜壳虫属、轮虫类、寡毛类等占优势。当这样的生物多时，称为进行硝化的指标。

有害物质流入时出现的生物

由于原生动物与细菌相比对外界环境变化的感受性是很高的，所以，通过观察原生动物可以推定有害物质对活性污泥的影响。因为活性污泥生物中感受性最高的是盾纤虫属骤减的场合，证明环境急剧变化或有非常少量的有害物质流入。当大部分生物趋于死亡时，认为活性污泥已破坏，亟待进行恢复。

活性污泥中常见微型动物 微型藻类

与废水处理工艺有关的原生动物主要肉足虫、鞭毛虫及纤毛虫等三类。大多肉足虫能任意改变形状，一般称之为变形虫。鞭毛虫类原生动物一般都长有一根或几根鞭毛，因此常称之为鞭毛虫。纤毛虫类原生动物的特点是周身表面或部分表面长有纤毛，作为行动或捕食的工具，因此常称之为纤毛虫。纤毛虫有自由游动型和固着型两种(常见的为钟虫)。它们在活性污泥净化功能上是否起作用还未定论，但原生动物多摄取细菌充作营养，当运行条件和处理水质发生变化时，原生动物亦随之发生变化。例如对污水进行静态曝气，一般最初是以鞭毛虫类和根足虫类(如变形虫)占优势；
其次是自由游泳型的纤毛虫类(如豆形虫、草履虫)占优势，随着活性污泥的逐渐成熟，匍匐型或固着型的纤毛虫类(如循纤虫、盖纤虫、累枝虫、钟虫)又相继占优势。因此，原生动物在评定活性污泥质量和污水处理效果方面具有一定的意义。

原生动物分为：植鞭毛虫类(往往由废水带入如杆囊虫)、动鞭毛虫类(它生活在有机质丰富的污水中，培菌初期和处理效果差时可大量出现活性污泥中常见的有波多虫属和滴虫属等)、变形虫类(处理效果差和培菌初期大量出现，活性污泥中常见的有表壳虫、大变形虫、辐射变形虫)、游动型纤毛虫类(在培菌初期，常看到它在游离细菌及鞭毛虫之后大量出现，随着培菌的进行，BOD浓度不断降低，游离细菌及数量不断减少，使游动纤毛虫的食物也不断减少，其数量亦相应减少。在正常运行时期，可少量见之。在污泥因缺乏营养而老化解絮，处理效果转差时，往往见其数量增多。污泥中常见的有草履虫、肾形虫、豆形虫、漫游虫和裂口虫等)、匍匐型纤毛虫类(在污泥絮体表面爬行或游动，以游离细菌或污泥散屑为食，在正常运行时期可少量出现。活性污泥中常见的有J纤虫、尖毛虫、棘尾虫和游仆虫等)、固着型纤毛虫类(主要指钟虫类原生动物。在活性污泥中是数量最多、最为常见的一类微型动物。其以有机物小颗粒为食，起到清道夫的作用，使出水更为澄清。常见有沟钟虫、大口钟虫、小口钟虫、累枝虫、盖纤虫、独缩虫、聚缩虫和无柄钟虫等)、吸管虫类(固着在污泥絮粒上，以吸管粘食游动型纤毛虫，在污泥培养成熟期后期可见到。常见的种类有吸管虫、壳吸管虫和锤吸管虫等。)。

后生动物在废水处理中常见的有轮虫、线虫、飘体虫等，轮虫在系统正常运行时期、有机物含量较低、出水水质良好时才会出现，故轮虫的存在说明处理效果较好。然而有时处理系统因污泥龄较长、负荷较低，污泥因缺乏营养而老化解絮，这时轮虫可因污泥碎屑增多而大量繁殖，1ml中可多至近万个，这是污泥老化解絮标志。污泥中常见的有玫瑰旋轮虫和猪吻轮虫。线虫身体圆形，似打足气的轮胎，可吞噬细小的污泥絮粒，在膜生长较厚的生物膜处理系统中常会大量出现。飘体虫是污泥中体形最大、分化较高级的一种多细胞动物。身体分节，节间有刚毛伸出，以污泥碎屑、有机物颗粒为食料。在废水处理厂出水水质良好时出现。轮虫、线虫、飘体虫的存在，往往指示处理效果较好。

后生动物在活性污泥中不经常出现，特别是轮虫，仅在完全氧化型的活性污泥中系统才较多地出现。因此轮虫是非常稳定的生物处理系统的指标。

总之，在活性污泥法处理过程中，净化污水的第一和主要承担者是细菌，其次出现原生动物，是细菌的首次捕食者；
继之出现后生动物，是细菌的第二次捕食者。这种微生物增长与递变的模式关系如下图：

①钟虫不活跃或呆滞，往往表明曝气池供氧不足。如果出现钟虫等原生动物死亡，则说明曝气池内有有毒物进入，如有毒工业废水流入等。

②当发现没有钟虫，却有大量的游动纤毛虫如各种数量较多的草履虫、漫游虫、豆形虫、波豆虫等，而细菌则以游离细菌为主，此时表明水中有机物还很多，处理效果很低。

如果原来水质良好，突然出现固定纤毛虫减少，游动纤毛虫增加的现象，预示水质要变差。相反，原来水质极差，逐渐出现游动纤毛虫为主，则水质变得良好。通常，固定纤毛虫大于游动纤毛虫+轮虫，此时出水BOD5约在5-10mg/L；

固定纤毛虫等于游动纤毛虫，此时出水BOD5约在10-20mg/L。

③镜检中如发现积硫较多的硫丝细菌、游动细菌(球菌、杆菌、螺旋菌和较多的变形虫、豆形虫)时，往往是曝气时间不足，空气量不够，流量过大，或水温较低，处理效果差。

④在大量钟虫存在的情况下，植纤虫数量多而且越来越活跃，这对曝气池工作并不有利。要注意，可能污泥会变得松散，如果钟虫量递减，植纤虫递增，则潜伏着污泥膨胀的可能。

⑤镜检中各类原生动物极少，球衣细菌或丝硫细菌很多时，污泥已发生膨胀。

⑥当发现等枝虫成对出现、并不活跃，肉眼能见污泥中有小白点，同时发现贝氏硫菌和丝硫细菌积硫点十分明显，则表明曝气池溶解氧很低，一般仅0.5mg/L左右。

⑦如果发现单个钟虫活跃，其体内的食物泡都能清晰的观察到时，说明污水处理程度高，溶解氧充足。

⑧二沉池的出水中有许多水蚤(俗称鱼虫)，其体内血红素低，说明溶解氧高；
水蚤的颜色很红时，则说明出水几乎无溶解氧。

以上所述是人们长期观察而得到的经验，但由于各地各厂水质差异较大，在其他处理系统中可能有不完全相同的规律。

第2篇: 哈工大任南琪小组：有机废水生物制氢

好氧反应部分

好氧活性污泥系统的观察与评价

(1)现场观察---感官指标

(2)生物相观测---镜检指标

活性污泥生物相是指活性污泥中微生物的种类、数量、优势度及其代谢活力等状况的概貌。生物相能在一定程度上反映出曝气系统的处理质量及运行状况。当环境条件(如进水浓度及营养、pH值、有毒物质、溶氧、温度等)变化时,在生物相上也会有所反映。可通过活性污泥中微生物的这些变化,及时发现异常现象或存在的问题，并以此来指导运行管理。因此，对生物相的观察,已日益受到人们的重视。

一般地，处理系统运行正常的活性污泥中，污泥絮粒大、边缘清晰、结构紧密、具有良好的吸附及沉降性能。絮粒以菌胶团细菌为骨架，穿插生长着一些丝状菌，但其数量远少于菌胶团细菌。微型动物中以固着类纤毛虫为主，如钟虫、盖纤虫、累枝虫等，还可见到部分J纤虫在絮粒上爬动，偶尔还可以看到少量的游动纤毛虫等，在出水水质良好时，轮虫生长活跃。下面是几种生物相对活性污泥状况的指标。

几种生物相对活性污泥状况的指标

活性污泥良好时出现的生物(活性污泥生物)

钟虫属、累枝虫、盖虫属、聚缩虫属、独缩虫属、各种微小后生动物和吸管虫类，这些生物是固着性或匍匐类。

活性污泥状态变坏时出现的生物(非活性污泥生物)

波豆虫属有尾波豆虫。侧滴虫属、豆形虫属、草履虫属等生物是快速游泳性种类。在情况相当恶劣时，可观测到波豆形虫属；
如果情况极端恶化，原生动物和后生动物完全不出现。

活性污泥由恶化到恢复时出现的生物(中间污泥性生物)

漫游虫属、斜叶虫属、管叶虫属、斜管虫属、尖毛虫属等是慢游泳性匍匐类生物。可以观察到这样的生物在1个月左右时间内持续占优势种类。

活性污泥分散、解体时出现的生物

辐射变形虫等肉足虫类。如果这些生物出现数万个以上，菌胶团小，出流水变混浊。由于形成这种情况是相当慢的，所以这些微生物急剧增加，可使回流污泥量和送气量变小。这种解体现象在某种程度上是可以抑制的。

膨胀时出现的生物

球衣菌属、丝硫菌属、各种霉等丝状微生物是造成膨胀的生物。在SVI为200以上的场合，发现存在象线头一样的丝状微生物。在膨胀的污泥中所出现的微型动物一般比正常污泥的个数少。

溶解氧不足时出现的生物

贝氏硫细菌、扭头纤虫属、新态虫属、草履虫属等是喜欢在溶解氧低的时候出现的生物。如果这样的生物出现，此时活性污泥呈现黑色，发生腐败变臭 。

曝气过剩时出现的生物

如果进行长时间连续地过剩曝气，各种变形虫类和轮虫类成为优势种类。

BOD负荷过低时出现的生物

出现表壳虫属、鲜壳虫属、轮虫类、寡毛类等占优势。当这样的生物多时，称为进行硝化的指标。

有害物质流入时出现的生物

由于原生动物与细菌相比对外界环境变化的感受性是很高的，所以，通过观察原生动物可以推定有害物质对活性污泥的影响。因为活性污泥生物中感受性最高的是盾纤虫属骤减的场合，证明环境急剧变化或有非常少量的有害物质流入。当大部分生物趋于死亡时，认为活性污泥已破坏，亟待进行恢复。

活性污泥中常见微型动物 微型藻类

与废水处理工艺有关的原生动物主要肉足虫、鞭毛虫及纤毛虫等三类。大多肉足虫能任意改变形状，一般称之为变形虫。鞭毛虫类原生动物一般都长有一根或几根鞭毛，因此常称之为鞭毛虫。纤毛虫类原生动物的特点是周身表面或部分表面长有纤毛，作为行动或捕食的工具，因此常称之为纤毛虫。纤毛虫有自由游动型和固着型两种(常见的为钟虫)。它们在活性污泥净化功能上是否起作用还未定论，但原生动物多摄取细菌充作营养，当运行条件和处理水质发生变化时，原生动物亦随之发生变化。例如对污水进行静态曝气，一般最初是以鞭毛虫类和根足虫类(如变形虫)占优势；
其次是自由游泳型的纤毛虫类(如豆形虫、草履虫)占优势，随着活性污泥的逐渐成熟，匍匐型或固着型的纤毛虫类(如循纤虫、盖纤虫、累枝虫、钟虫)又相继占优势。因此，原生动物在评定活性污泥质量和污水处理效果方面具有一定的意义。

原生动物分为：植鞭毛虫类(往往由废水带入如杆囊虫)、动鞭毛虫类(它生活在有机质丰富的污水中，培菌初期和处理效果差时可大量出现活性污泥中常见的有波多虫属和滴虫属等)、变形虫类(处理效果差和培菌初期大量出现，活性污泥中常见的有表壳虫、大变形虫、辐射变形虫)、游动型纤毛虫类(在培菌初期，常看到它在游离细菌及鞭毛虫之后大量出现，随着培菌的进行，BOD浓度不断降低，游离细菌及数量不断减少，使游动纤毛虫的食物也不断减少，其数量亦相应减少。在正常运行时期，可少量见之。在污泥因缺乏营养而老化解絮，处理效果转差时，往往见其数量增多。污泥中常见的有草履虫、肾形虫、豆形虫、漫游虫和裂口虫等)、匍匐型纤毛虫类(在污泥絮体表面爬行或游动，以游离细菌或污泥散屑为食，在正常运行时期可少量出现。活性污泥中常见的有J纤虫、尖毛虫、棘尾虫和游仆虫等)、固着型纤毛虫类(主要指钟虫类原生动物。在活性污泥中是数量最多、最为常见的一类微型动物。其以有机物小颗粒为食，起到清道夫的作用，使出水更为澄清。常见有沟钟虫、大口钟虫、小口钟虫、累枝虫、盖纤虫、独缩虫、聚缩虫和无柄钟虫等)、吸管虫类(固着在污泥絮粒上，以吸管粘食游动型纤毛虫，在污泥培养成熟期后期可见到。常见的种类有吸管虫、壳吸管虫和锤吸管虫等。)。

后生动物在废水处理中常见的有轮虫、线虫、飘体虫等，轮虫在系统正常运行时期、有机物含量较低、出水水质良好时才会出现，故轮虫的存在说明处理效果较好。然而有时处理系统因污泥龄较长、负荷较低，污泥因缺乏营养而老化解絮，这时轮虫可因污泥碎屑增多而大量繁殖，1ml中可多至近万个，这是污泥老化解絮标志。污泥中常见的有玫瑰旋轮虫和猪吻轮虫。线虫身体圆形，似打足气的轮胎，可吞噬细小的污泥絮粒，在膜生长较厚的生物膜处理系统中常会大量出现。飘体虫是污泥中体形最大、分化较高级的一种多细胞动物。身体分节，节间有刚毛伸出，以污泥碎屑、有机物颗粒为食料。在废水处理厂出水水质良好时出现。轮虫、线虫、飘体虫的存在，往往指示处理效果较好。

后生动物在活性污泥中不经常出现，特别是轮虫，仅在完全氧化型的活性污泥中系统才较多地出现。因此轮虫是非常稳定的生物处理系统的指标。

总之，在活性污泥法处理过程中，净化污水的第一和主要承担者是细菌，其次出现原生动物，是细菌的首次捕食者；
继之出现后生动物，是细菌的第二次捕食者。这种微生物增长与递变的模式关系如下图：

①钟虫不活跃或呆滞，往往表明曝气池供氧不足。如果出现钟虫等原生动物死亡，则说明曝气池内有有毒物进入，如有毒工业废水流入等。

②当发现没有钟虫，却有大量的游动纤毛虫如各种数量较多的草履虫、漫游虫、豆形虫、波豆虫等，而细菌则以游离细菌为主，此时表明水中有机物还很多，处理效果很低。

如果原来水质良好，突然出现固定纤毛虫减少，游动纤毛虫增加的现象，预示水质要变差。相反，原来水质极差，逐渐出现游动纤毛虫为主，则水质变得良好。通常，固定纤毛虫大于游动纤毛虫+轮虫，此时出水BOD5约在5-10mg/L；

固定纤毛虫等于游动纤毛虫，此时出水BOD5约在10-20mg/L。

③镜检中如发现积硫较多的硫丝细菌、游动细菌(球菌、杆菌、螺旋菌和较多的变形虫、豆形虫)时，往往是曝气时间不足，空气量不够，流量过大，或水温较低，处理效果差。

④在大量钟虫存在的情况下，植纤虫数量多而且越来越活跃，这对曝气池工作并不有利。要注意，可能污泥会变得松散，如果钟虫量递减，植纤虫递增，则潜伏着污泥膨胀的可能。

⑤镜检中各类原生动物极少，球衣细菌或丝硫细菌很多时，污泥已发生膨胀。

⑥当发现等枝虫成对出现、并不活跃，肉眼能见污泥中有小白点，同时发现贝氏硫菌和丝硫细菌积硫点十分明显，则表明曝气池溶解氧很低，一般仅0.5mg/L左右。

⑦如果发现单个钟虫活跃，其体内的食物泡都能清晰的观察到时，说明污水处理程度高，溶解氧充足。

⑧二沉池的出水中有许多水蚤(俗称鱼虫)，其体内血红素低，说明溶解氧高；
水蚤的颜色很红时，则说明出水几乎无溶解氧。

以上所述是人们长期观察而得到的经验，但由于各地各厂水质差异较大，在其他处理系统中可能有不完全相同的规律。

第3篇: 哈工大任南琪小组：有机废水生物制氢

常见的污水生物处理方法

（1）传统活性污泥法。传统活性污泥处理法是一种最古老的工业污水处理工艺，其工业污水处理的关键组成部分为沼气池与沉淀池，主要处理部分关系框图如图2-1所示。

图2-1传统活性污泥法工艺流程图

污水中的有机物在曝气池停留的过程中，曝气池中的微生物吸附污水中的大部分有机物，并且在曝气池中被氧化成无机物，然后在沉淀池中经过沉淀后的部分活性泥需要回流到曝气池中。该工艺的优点有：有机物去除率高，污泥负荷高，池的容积小，耗电省，运行成本低。该工艺的缺点有：普通曝气池占地多，建设投资大，满足国家标准相关指标范围小、易产生污泥膨胀现象，磷和氮的去除率低。

（2）A/O法。A/O法是在传统活性污泥法的基础上发展起来的一种工业污水处理工艺，其中A代表Anoxic（缺氧的），O代表Oxic（好氧的）。A/O法是一种缺氧----好氧生物工业污水处理工艺。该工艺通过增加好氧池与缺氧池所形成的硝化----反硝化反应系统，很好的处理了污水中的氮含量，具有明显的脱氮效果。但是此硝化----反硝化反应系统需要得到很好的控制，这样就对该工艺提出了更高的管理要求，这也成为了该工艺的一大缺点。其工艺流程图如下：

（3）A2/O法。A2/O法也是在传统活性污泥法的基础上发展起来的一种工业污水处理工艺，其中A2，即A-A，前一个A代表Anaerobic（厌氧的），后一个A代表Anoxic（缺氧的）；
O代表（好氧的）。A2/O是一种厌氧—缺氧—好氧工业污水处理工艺。A2O法的除磷脱氮效果非常好，非常适合用于对除磷脱氮有要求的工业污水处理。因此，在对除磷脱氮有特别要求的城市工业污水处理厂，一般首选A2/O工艺。其工艺流程图如图2.3所示。

图2-3 A2/O法工艺流程图

（4）A/B法。A/B法是吸附生物降解法的简称，该工艺没有初沉淀，将曝气池分为高低负荷两段，并分别有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段停留时间约为20~40min，以生物絮凝吸附作用为主，同时发生不完全氧化反应，去除BOD达50%以上。B段与常规活性污泥法相识，负荷较低。AB法中A段效率很高，并有较强的缓冲能力。B段起到出水把关作用，处理稳定性较好。对于高浓度的工业污水处理，AB法具有很好的适用性，并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时，优势最为明显。但是，AB法污泥产量较大，A段污泥有机物含量极高，因此必须添加污泥后续稳定化处理，这样就将增加一定的投资和费用。另外，由于A段去除了较多的BOD，造成了碳源不足，难以实现脱氮工艺的要求。对于污水浓度低 的场合，B段也比较困难，也难以发挥优势。

总体而言，AB法工艺较适合于污水浓度高，具有污泥消化等后续处理设施的大中规模的城市工业污水处理厂，且有明显的节能效果，而对于有脱氮要求的城市工业污水处理厂，一般不宜采用。

（5）SBR法。SBR法是歇式活性污泥法的简称，是一种按照一定的时间顺序间歇式操作的污水生物处理技术，也是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥工业污水处理技术，又称序批式活性污泥法。其反应机理及去除污染物的机理与传统的活性污泥法基本相同，只是运行操作方式不尽相同。SBR法与传统的水处理工艺的最大区别在于它是以时间顺序来分割流程各单元，以时间分割操作代替空间分割操作，非稳态生化反应代替生化反应，静置理想沉淀代替动态沉淀等。整个过程对于单个操作单元而言是间歇进行的，但是通过多个单元组合调度后又是连续的，在运行上实现了有序和间歇操作相结合。