水处理微生物学课件-6

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3.理解铁细菌的特性、代谢方式及其过度繁殖对水 处理工程的影响。
4.理解硫细菌的特性、代谢方式及其过度繁殖对水处 理工程的影响。
5.真核生物(eucaryotic organism ): 凡是有发育完好的细胞核，有核膜（细胞核与细
胞质具有明显的界限），有高度分化的特异细胞器 （线粒体、叶绿体、高尔基体等），进行有丝分裂的 细胞。
弗罗里对弗莱明的发现大感兴趣。钱恩负责青霉菌的
培养和青霉素的分离、提纯和强化，使其抗菌力提高
了几千倍，弗罗里负责对动物观察试验。
青霉素的发现和大量生产，拯救了千百万肺炎、
脑膜炎、脓肿、败血症患者的生命，及时抢救了许多
的伤病员。为了表彰这一造福人类的贡献，弗莱明、
钱恩、弗罗里于1945年共同获得诺贝尔医学和生理学
奖。
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二、霉菌的形态、大小
1.基本特征： 菌丝：管状、伸长、 分枝、直径3-10μm
2.根据隔膜情况分类： 无隔膜菌丝 Nhomakorabea有隔膜菌丝
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3.菌丝的分布和功能分布与功能
与放线菌 一样菌丝体分 营养丝、气生 丝。
繁殖器官
气生菌丝 营养菌丝
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三、霉菌的繁殖方式
繁殖方式
菌丝片段（液体） 无性孢子
特点：
细胞具有真核，一般能运动；藻类细胞中大多数
含有叶绿体；白天能够进行光合作用吸收CO2产生氧 气，晚上能进行呼吸作用利用O2 释放能量供其生命 活动。造成白天水体中溶解氧很高，晚生急剧下降。
黄曲霉素主要存在于被黄曲霉素污染过的粮食、 油及其制品中。例如黄曲霉污染的花生、花生油、玉 米、大米、棉籽中最为常见，在干果类食品如胡桃、 杏仁、榛子、干辣椒中，在动物性食品如肝、咸鱼中 以及在奶和奶制品中也曾发现过黄曲霉素。

红水—Fe(OH)3↓,铁细菌TGB
• 胞内4FeCO3 + O2 + 6H2O →
4Fe(OH)3↓+ 4CO2 + 167.5J
• Fe(OH)3失水变成Fe2O3，大量堆积－→
铁矿
提问：营养与呼吸类型是什么？ 无机自养、好氧无机盐呼吸
反应产生的能量很小。它们为满足对能量的需要，必须要有大量Fe2+被O2氧 化高铁，形成Fe(OH)3。这种不溶性的铁化合物排出菌体后就沉淀下来。
大量不溶性的高铁化合物排出菌体后形 成沉淀。
当水管中有大量沉淀时，就会降低水管 的输水能力。同时，水管中的沉积物还能使 水发生混浊并呈现颜色，影响出水水质。 此外，铁细菌吸收水中的亚铁盐后，促 使组成水管的铁质更多地溶入水中，因而加 速了钢管和铁管的腐蚀。
• 自来水管会流出—黑水、红水？
• 黑水—FeS↓,硫酸盐还原菌SRB
影响因子：最适生长温度为21~22℃ 铁含量至少应达到0.43mg/L
pH6.16~6.87
2、球衣菌属
常称球衣细菌，具鞘，革兰氏阴性，在 鞘内成链状排列，大多数具假分支。
成熟的球衣细菌鞘崩解后，释放出具单 极生鞭毛的单细胞，在适宜条件下，一个单 细胞能增殖并再度形成具有鞘的细胞链。
生理特征与活性污泥的膨胀
第二节
原核微生物
鞘细菌
鞘细菌是由单细胞连成的不分支或假分支的丝 状体细菌。
因丝状体外包围一层由有机物或无机物组成的 鞘套，故称为鞘细菌 。
1、铁细菌
在细胞外鞘或原生质内含铁粒或铁离子， 故称铁细菌。一般生活在含溶解氧少，但溶 有较多铁质和二氧化碳的自然水体。铁细菌 能将细胞内所吸收的亚铁氧化为高铁，从而 获得能量。（化能自养型）

化学需氧量（COD：Chemical Oxygen Demand 用化学方法氧化分解废水水样中有机物过程中所消耗的氧 化剂量折合成氧量（O2）（mg/L）
常用的氧化剂主要是重铬酸钾(K2Cr2O7) 称CODCr 酸性条件下，硫酸银作为催化剂，氧化性最强；废水中还原 性物质同样被氧化；
实验原理： 化学需氧量是在强酸性溶液中用一定量过量的重铬酸钾氧
真菌
真菌生活在富含有机物质的环境中，尤其是多糖类有机 化合物。
真菌代谢强度高，可用于有机污染物的生物处理，它能 分解诸如纤维素、果胶质等很复杂的有机化合物，甚至 还能破坏某些杀菌剂。
（5）酵母菌 酵母菌（yeast）是一个通俗名称，一般泛指能发酵糖 类的各种单细胞真菌。 酵母菌一般以单细胞状态存在 能发酵糖类产能
菌胶团与污水活性污泥（AS）处理系统
污 水 初 沉 池
曝 气 池
二 沉 池 处 理 水
回 流 污 泥
剩 余 污 泥
污水活性污法的工艺流程
活性污泥（activated sludge）: 一种绒絮状小泥粒，由细菌为主体的微型生物群以及胶
体、悬浮物等组成。
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（2）放线菌
➢ 常存在于含水量低、有机物丰富呈碱性的土壤中。 ➢ 土壤的“泥腥味”由放线菌产生的。
无机氮源有氨、尿素、铵盐、硝酸盐等。
（3）矿物元素
矿质元素是微生物生长必不可少的一类营养物质，其主 要作用是构成细胞的组成成份、参与酶的组成、维持酶 的活性、调节和维持细胞的渗透压平衡、控制细胞pH值 和氧化还原电位等。
大量元素有P、S、K、Mg、Ca、Na 等，没有它们微生 物就无法生长。
微量元素有Cu、Zn、Mn、Mo、Co等，主要是一些酶的辅 助因子。微生物生长所需要的微量元素一定要控制在正常 的浓度范围内。

Microorganism waste water treatment system
• 随着经济社会的发展，由于对污水处理出 水质要求的提高和城市土地资源的紧缺， 生物膜法获得了新的发展，除了生物滤池 和生物转盘外，还研究出了许多新的有关 生物膜的技术，如气提式生物膜反应器、 移动床生物膜反应器、序批式生物膜反应 器、复合式活性污泥膜反应器、膜-生物膜 反应器、升流式厌氧污泥床生物滤池等等。 此外，微生物固定化技术也是研究的热点。
Microorganism waste water treatment system
• 1.1.2 百乐卡法（BIOLAK法） • 百乐卡是在传统活性泥法的基础上，集合了大量研究工
作的先进成果，并在数百例工程中得到不断的改造和完善 成熟工艺。百乐卡工艺是一种具有除磷脱氮功能的多级活 性污泥污水处理系统。百乐卡工艺污泥回流量大，污泥浓 度较高，生物量大，相对曝气时间较长，所以污泥负荷较 低。国内此工艺的应用以深圳龙田污水处理厂为代表。龙 田污水处理厂BOD5污泥负荷率0.05kgBOD/kgMLSS.d,污 泥浓度为4000mg/L，污泥龄为29d，所以剩余污泥很少[7]。
1.2生物膜法
• 生物膜是由生长发育活跃的单一或混合微生物群体组成，附着在活性 或非活性的载体表面，由好氧细菌、厌氧细菌、兼性细菌、真菌、原 生动物和较高等动物组成的微生态体系[8]。利用生物膜进行污水处理 的工艺即生物膜法。生物膜的形成主要经过初生、成长及老化剥落三 个阶段。生物膜法是使微生物附着在载体表面上,污水在流经载体表面 过程中,通过有机营养物的吸附,氧向生物膜内部的扩散以及在膜中所 发生的生物氧化等作用,对污染物进行分解。其净化机理是：生物膜表 面吸附着一层薄薄的污水层，称为附着水层或结合水层；其外面是能 自由流动的污水，称运动水层或流动水层。当附着水层中的有机物被 生物膜中的微生物吸附、吸收、氧化分解时，附着水层中有机物浓度 随之降低，由于流动水中的有机物浓度高，便迅速向附着水层转移， 并不断进入生物膜被微生物分解。不断循环此过程，污水得到净化。 需氧微生物所需的氧从空气到流动水层到附着水层进入生物膜，供需 氧微生物进行有氧呼吸代谢。有机物将被微生物代谢分解成无机物及 二氧化碳的，则沿进氧的反方向移动。

水处理微生物学课件6
生长：
微生物生长繁殖的相关概念
生物个体物质有规律地、不可逆增加，导致个体 体积扩大的生物学过程。
繁殖：
生物个体生长到一定阶段，通过特定方式产生新的 生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程。
生长是一个逐步发生的量变过程， 繁殖是一个产生新的生命个体的质变过程。
在高等生物里这两个过程可以明显分开，但在低等特别是在单细胞的生物里，由于细胞小，这两个过程是紧密联系又很 难划分的过程。
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（三）影响指数期的因素
• 菌种： 不同菌种的代时差异极大 • 营养成分：营养越丰富，代时越短 • 营养物浓度：影响微生物的生长速率和总生长量 • 培养温度：影响微生物的生长速率
（四）指数期的应用
• 是代谢、生理研究的良好材料 • 是增殖噬菌体的最适宿主菌龄 • 是发酵生产中用作“种子”的最佳种龄 • G染色鉴定时采用此期微生物
如果同化作用的速度超过了异化作用
个体的生长 原生质的总量（重量、体积、大小）就不断增加
如果各细胞组分是按恰当的比例增长时，则达到一定程度后就 会发生繁殖，引起个体数目的增加。
群体内各个个体的进一步生长
群体的生长
2.世代时间
✓ （1）概念 细菌两次细胞分裂的时间间隔。 ✓ （2）影响 正常情况下，世代时间稳定 世代时间受培养环境的影响。 不同的微生物，生长繁殖速度不同，世代时间也有不同。 一般，原核微生物的繁殖速度大于真核微生物。好氧微生物快于厌氧微生物。
时G或原生质增加一倍所需的倍增时间最短； ② 细胞进行平衡生长，菌体内各种成分最为均匀； ③ 酶系活跃，代谢旺盛。
指数期的微生物可作为代谢、生理等研究的良好材料，是发酵生产中用作“种子”的最佳种龄。