微生物在污水处理中的应用

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《环境生物技术论文》

题目：微生物在污水处理中的应用

微生物在污水处理中的应用

摘 要：本文主要阐述了各种微生物在不同种类污水中的应用，以及它们不同的应用机理。

关键词：微生物 生活污水 工业污水 农业污水 重金属 农药

1.世界水资源现状

环境保护是我国的基本国策。世界经济发展的实践证明，为实现经济的持续稳定的发展，必须解决好发展与环境保护的矛盾。一方面，人类对水资源的需求以惊人的速度扩大；另一方面，日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源。

污水主要来源于生活污水和工业污水。生活污水如不经过处理则会使水源不适应生活需要,同时造成对水生生物的毒害作用,破坏水产资源,还可传播肠道传染病;工业污水中有的无机物和有机物,使动、植物生长条件恶化,鱼类生产受损,人类的生活及健康受到不良影响。而微生物法处理这两类废水是最经济又简便易行,且效果比较好的方法。微生物法是根据微生物在自然界中物质循环中的作用,利用微生物对有毒物质进行转化,从而化害为利、变废为宝,保护和控制自然环境的一种方法。另外,微生物能将水体中的有机污染分解,从而使水体得到净化。

2.原理

利用微生物处理污水实际就是通过微生物的新陈代谢活动,将污水中的有机物分解,从而达到净化污水的目的.微生物能从污水中摄取糖，蛋白质，脂肪，淀 2 粉及其它低分子化合物。微生物新陈代谢类型有需氧型和厌氧型两种,因此,净化方法分为好氧净化和厌氧净化.

3 方法

3.1 好氧净化

氧存在条件下，许多好氧微生物通过分解代谢、合成代谢和物质矿物化，在把有机物氧化分解成CO2和H2O等过程中，获寻C源、N源、P源、S和能量。污水的微生物好氧净化就是模拟上述原理，把微生物置于一定的构筑物内通气培养，高效率净化污水的方法。

3.2厌氧净化

微生物在严格厌氧条件下，有机物发酵或消化过程中，大部分有机物被解生成H2、CO2、H2S和CH4等气体。污水的生物厌氧净化就是根据污水经厌氧发酵后既到净化，又获得了生物能源CH4的原理。微物细胞能量转移的电子受体，由好氧条件下分子氧改变为厌氧条件下的有机物。在厌氧件下，不溶于水而难分解的大分子有机污物，被微生物的胞外酶降解为可溶性物质，再由产甲烷厌氧细菌和产氢细菌降解成低分子有酸类和醇类、并放出H2和CO2；有机酸类和类经产甲烷菌降解成H2、CO2和CH4。甲烷菌还可利用H2还原CO2，形成CH4。

微生物在污水处理中的应用

污水中主要的含氮物质是氨氮、尿素、氨基酸、蛋白质、硝酸盐等物质。对于尿素的分解主要是一些尿素细菌，比如杆状菌、球状菌等进行尿素水解;对于蛋白质的分解，主要通过荧光假单胞菌将蛋白质分解为氨基酸。

微生物发挥作用需要一定的温度条件，对于北方一些低温地区，温度过低往往会影响微生物的繁殖效率、代谢活性，导致微生物对污染物的分解效率降低，最终导致污水处理成本增加。因此，筛选低温条件下的具有相应降解功能的微生物也是目前研究的热点。

自然界中大多数微生物只能利用葡萄糖、麦芽糖等基本糖类，而对于利用纤维素、油脂等的微生物种类较少。通常对不含氮有机物的降解主要是靠某些特定的微生物将大分子物质分解为小分子物质，再通过细菌、霉菌等对小分子进行利用。对于葡萄糖等简单糖类的分解主要是一些常见的微生物，比如酵母、芽孢等;对于脂肪分解主要是灵杆菌、放线菌、霉菌或者荧光杆菌等微生物;对于芳香族化合物主要是通过白腐菌、某些光合细菌进行有效降解。

在分解的每个阶段都有特定的微生物参与，比如氨化的作用主要是一些好氧细菌和厌氧细菌，硝化的作用主要是好氧细菌，反硝化作用则是一些兼性厌氧微生物。将微生物学与环境生物学、病理学等学科进行结合，可不断提高污水的处理质量和效率，实现污水资源利用的最大化，这是未来研究的方向。 有的工业废水和畜禽养殖污水中还含有铬、铜等重金属，比如冶金、医药等废水中含有多种重金属，养殖污水由于饲料添加剂铜类化合物的广泛使用，常造成养殖污水中铜元素超标。重金属不能被分解，对于重金属的处理只能是将其转化成钝化态或将其转移。微生物在转化重金属方面具有重要作用，比如镉元素一般采用微生物吸附、还原的方法来处理。

污水中一般含硫、磷和铁等无机物，对于硫元素的处理主要是依靠硫磺细菌和硫化细菌来将硫元素进行转化，对于磷元素主要是通过一些蜡质芽孢杆菌来处理，对于铁元素的处理主要是通过微生物的氧化还原作用进行处理。

污水处理中微生物生态学的研究与应用

随着人类社会的发展，城市建设和工业化的加快，环境污染问题愈加严重。其中，水质污染是影响公共卫生和生态环境的重要问题之一。为了解决水质污染问题，我们需要通过技术手段对污水进行处理，使其符合生态环境标准。其中，微生物生态学是污水处理中非常重要的一环，它的研究和应用既能够提高污水处理的效率，又能够减少对环境的负面影响。

一、微生物生态学的基本原理

什么是微生物生态学？简单来说，它就是研究微生物在其生境中的作用和相互关系的学问，包括微生物在生态环境中的分布、数量、生长、代谢和演化等方面。在污水处理领域，微生物生态学的基本原理可以用以下几点来总结：

1. 微生物生态系统是一个动态平衡系统。在污水处理系统中，不同种类的微生物通过相互作用和竞争来维持一个相对稳定的生态平衡。

2. 微生物组成和数量的变化会影响污水处理系统的性能。一个稳定的微生物组成和适当的微生物数量是保证污水处理系统正常运行的基本条件。

3. 不同的微生物群落有着不同的功能。在污水处理系统中，有些微生物可以去除氨氮，有些微生物可以去除有机物，有些微生物可以去除硝化物等等。维持一定的微生物群落结构，可以保证污水处理效率。

二、微生物生态学在污水处理中的应用

微生物生态学在污水处理中有着广泛的应用，主要有以下几个方面：

1. 污水处理系统的优化

通过了解微生物在污水处理系统中的分布情况和数量变化规律，可以针对不同的微生物功能，设计出更优化的污水处理系统。例如，在设计好的生物接触氧化池中创造出一定的氧供给条件，可以使氨氮和有机物分别在不同区域得到去除，提高处理效率。

2. 微生物群落的调控

通过合理的微生物群落调控，可以提高污水处理系统的稳定性和污染物去除效率。例如，在生物滤池中，通过增加某些具有代谢功能的微生物群落，可以加强硝化作用，提高硝化废水的去除率。

3. 污水处理系统的监测和评估

对污水处理系统的微生物群落结构和数量进行监测和评估，可以及时发现系统异常，并指导后续的处理工作。例如，在处理含氨废水的生物滤池中，如果发现一种氨氮氧化菌数量显著下降，就可以及时调整污水的处理工艺。

微生物在污水处理中的应用

摘 要：本文主要阐述了各种微生物在不同种类污水中的应用，以及它们不同的应用机理。

关键词：微生物 生活污水 工业污水 农业污水 重金属 农药

1.世界水资源现状

环境保护是我国的基本国策。世界经济发展的实践证明，为实现经济的持续稳定的发展，必须解决好发展与环境保护的矛盾。一方面，人类对水资源的需求以惊人的速度扩大；另一方面，日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源。

污水主要来源于生活污水和工业污水。生活污水如不经过处理则会使水源不适应生活需要,同时造成对水生生物的毒害作用,破坏水产资源,还可传播肠道传染病;工业污水中有的无机物和有机物,使动、植物生长条件恶化,鱼类生产受损,人类的生活及健康受到不良影响。而微生物法处理这两类废水是最经济又简便易行,且效果比较好的方法。微生物法是根据微生物在自然界中物质循环中的作用,利用微生物对有毒物质进行转化,从而化害为利、变废为宝,保护和控制自然环境的一种方法。另外,微生物能将水体中的有机污染分解,从而使水体得到净化。

2.原理

利用微生物处理污水实际就是通过微生物的新陈代谢活动,将污水中的有机物分解,从而达到净化污水的目的.微生物能从污水中摄取糖，蛋白质，脂肪，淀粉及其它低分子化合物。微生物新陈代谢类型有需氧型和厌氧型两种,因此,净化方法分为好氧净化和厌氧净化.

3 方法

3.1 好氧净化

氧存在条件下，许多好氧微生物通过分解代谢、合成代谢和物质矿物化，在把有机物氧化分解成CO2和H2O等过程中，获寻C源、N源、P源、S和能量。污水的微生物好氧净化就是模拟上述原理，把微生物置于一定的构筑物内通气培养，高效率净化污水的方法。

3.2厌氧净化

微生物在严格厌氧条件下，有机物发酵或消化过程中，大部分有机物被解生成H2、CO2、H2S和CH4等气体。污水的生物厌氧净化就是根据污水经厌氧发酵后既到净化，又获得了生物能源CH4的原理。微物细胞能量转移的电子受体，由好氧条件下分子氧改变为厌氧条件下的有机物。在厌氧件下，不溶于水而难分解的大分子有机污物，被微生物的胞外酶降解为可溶性物质，再由产甲烷厌氧细菌和产氢细菌降解成低分子有酸类和醇类、并放出H2和CO2；有机酸类和类经产甲烷菌降解成H2、CO2和CH4。甲烷菌还可利用H2还原CO2，形成CH4。