藻类在城市污水监测中的应用(1)
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155水环境污染中生物监测方式及运用河北工院云环境检测技术有限公司 赵乾,段晓晨近年来经济增长的同时,我国水资源污染却是越来越严重,无论是居民生活还是各行业对于水的需求和用量都在快速增长。
而水环境质量,特别是居民饮用水的质量直接对人类生活健康产生影响,受检测技术的局限,经常出现污水超标排放情况,将一些重金属、有机物等污染物直接排到自然水体中,造成水体污染。
水环境污染检测作为水环境保护的基础,借助定量调查,掌握目标水体环境与变化特征,获得相应数据保证水环境保护工作的顺利开展。
传统水环境检测时主要采取理化方法,存在检测成本高、污染大等情况,逐渐不能满足实际需求。
生物检测技术主要通过生物个体、群体、群落等对环境污染时所做出的反应来检测和评价其污染程度。
我国生物监测技术起步晚,到目前尚没有形成完整的体系,需要不断发展与完善生物监测技术。
一、水环境污染监测中生物监测技术原理生物体和其生存环境之间属于相互依存,相辅相成的局面,既有帮助又有制约。
一旦环境遭受污染,生物在吸收营养物质时会连带周围污染物一齐吸收,而这些污染物不会像正常物质一般进行消化、吸收和代谢,而是一直积聚在生物体内。
生物体也会因此表现出不同的症状。
生物监测技术,就是利用生物体本身对于污染物或者环境变化所做出的敏感反映来判断水体受污染程度。
如表1,是在检测技术下不同生物对于环境污染所反映出的症状。
通过生物监测能直接反映出致污物的化学效应,使生物受污后的影响全部显现,而且有些生物对于污染物接受的灵敏度甚至超过精密的科学仪器,结果既准确又迅速。
现阶段,水环境监测技术仅能监测单项污染物浓度,但是生物监测技术却能弥补其不足,将污染物的综合影响直观显现不仅操作方便,而且成本低。
但生物检测也存在一定缺陷,它不能对污染物浓度进行准确检测,缺少统一的标准。
无法得出环境因素与污染物的综合影响,整个检测周期较长。
这些也对生物检测技术的应用和推广产生限制,需要技术人员持续研究与改进,使得生物监测技术可以在水环境监测中更好地发挥作用。
藻类在环境工程中的应用及其作用原理一、引言我国是个多湖泊国家,大于lkm2的天然湖泊有2300余个,湖泊总面积为70988km2,总贮水量为708亿m3,其中淡水贮水量为225亿m3,是我国最重要的淡水资源之一,具有水利防洪、通水供水及气候调节等多种功能,对社会和经济的发展起到了不可估量的作用,是人民生活不可缺少的宝贵资源.因此,湖泊水资源与我国的经济持续发展以及人民生活休戚相关.但自70年代以来,随着我国工农业的迅速发展和城镇化进程的加速,工业废水和生活污水排放量日益增加,加之人们环境意识淡薄,将湖泊用作工业废水、生活污水受纳场所和农业灌溉退水的归宿,最终导致了许多湖泊水体污染及富营养化.2004年中国环境状况公报指出,2004年监测的27个重点湖库中,满足II类水质的湖库2个,占7.5%;Ⅲ类水质的湖库5个,占1 8.5%;Ⅳ类水质的湖库4个,占14.8%;V类水质湖库6个,占22.2%:劣V类水质湖库lO 个,占37.0%.其中“三湖”太湖、巢湖、滇池水质均为劣V类,主要污染指标是总氮和总磷.大型湖泊如太湖、巢湖、洪泽湖、洞庭湖、鄱阳湖等因富营养化和水污染严重,导致一些水域已经失去其资源价值,无法利用,且情况仍在恶化,因此湖泊的治理成为当务之急.目前的污水处理工艺较多,可以根据不同的进水水质和处理要求选择相关的工艺.这些在工艺上各具特色的处理系统有一个共同的特征,即都需要比较繁杂的设备,较高的日常运行费用,复杂的管理维护操作,并且对微生物生存的环境条件十分敏感.因此,研究新的污水处理工艺成为必然.而此时藻类便得到了科学家、学者们的亲睐.一、藻类的介绍藻类泛指具同化色素而能进行独立营养生活的水生低等植物的总称.是一类有些也为,如的藻类.主要水生,无维管束,能进行光合作用.体型大小各异,小至长1微米的单细胞的,大至长达60公尺的大型.一些权威专家继续将藻类归入或植物样生物,但藻类没有真正的根、茎、叶,也没有维管束.一些藻类与其他真核生物一样有,有具膜的液泡和如线粒体,大多数藻类於生活过程中需要.用各种分子如叶绿素、、等进行光合作用.地球上的光合作用90%由藻类进行,据信在地球早期的历史上藻类在创造富氧环境中发挥重要作用.藻类植物的种类繁多,目前已知有3万种左右.藻类分布的范围极广,对环境条件要求不严,适应性较强,在只有极低的营养浓度、极微弱的光照强度和相当低的温度下也能生活.不仅能生长在江河、溪流、湖泊和海洋,而且也能生长在短暂积水或潮湿的地方.从热带到两极,从积雪的高山到温热的泉水,从潮湿的地面到不很深的土壤内,几乎到处都有藻类分布.大多数藻类都是水生的,有产于海洋的;也有生于陆水中的淡水藻.在水生的藻类中,有躯体表面积扩大如单细胞、群体、扁平、具角或刺等,体内贮藏比重较小的物质,或生有鞭毛以适应浮游生活的浮游藻类;有体外被有胶质,基部生有固着器或,生长在水底基质上的底栖藻类;也有生长在冰川雪地上的冰雪藻类;还有在水温高达80℃以上温泉里生活的温泉藻类.藻体不完全浸没在水中的藻类也很多,其中有些是藻体的一部分或全部直接暴露在大气中的气生藻类;也有些是生长在土壤表面或土表以下的土壤藻类.就藻类与其它生物生长的关系来说,有附着在动、植物体表生活的附生藻类;也有生长在动物或植物体内的内生藻类;还有的和其它生物营共生生活的共生藻类.总之,藻类的生活习性是多种多样的,对环境的适应性也很强,几乎到处都有藻类的存在.因此,将藻类应用到环境工程中的污水处理、环境净化方面具有相当大的可能性与研究空间.二、藻类在环境污染治理中的应用及其作用原理1.蓝藻基因工程在环境保护方面的应用11吸收重金属1996年美国的Erbe等将小鼠金属硫蛋白基因与报告基因ca t融合后转入聚球藻中, 提高了对重金属Cd2+ 的抗性; 小鼠金属硫蛋白和人肝脏金属硫蛋白已经分别被转进鱼腥藻PCC 7120和集胞藻PCC 6803中并成功表达,可用于改造重金属污染的土壤和水域并回收贵重金属离子.研究发现蓝藻基因组中的植物螯合肽合酶基因编码的植物螯合肽在对重金属解毒过程中扮演了重要的角色, 将此基因在大肠杆菌中表达后可以有效保护大肠杆菌对抗高温、重金属、高盐、杀虫剂和紫外线等的伤害.目前已有一批重金属抗性基因在细菌中表达成功, 如汞操纵子基因、镍转运蛋白基因、汞转运蛋白基因等.这些基因工程菌对重金属的耐受性明显增强, 其吸附容量和选择性吸附能力也有显着的提高.2降解农药鱼腥藻PCC7120可以降解卤代化合物林丹六氯环己烷, 六六六, 转有来源于pseudomona spaucimobilis的linA基因控制林丹降解的第一步的鱼腥藻PCC 7120降解林丹速度加快,并且降解受nir启动子的调控.另外, 表达42氯苯羟化酶的鱼腥藻PCC 7120能降解42氯苯和42碘苯 28.有机磷杀虫剂也可以被蓝藻降解, 甲基对硫磷在有氧、光合条件下可以被鱼腥藻PCC 7120还原转化.因此利用转基因蓝藻解决农药污染成为有希望的途径.1996 年日本的Suzuki等把真养产碱菌Alca ligenes eurtrophus的羧丁酸聚合酶基因转入聚球藻PCC 7942中表达后, 催化合成的聚羟丁酸PHB 是制造可降解塑料的原料.近年来, 中国科学院植物所、上海师范大学和有机化学所合作, 把高等植物光合作用中Calvin循环中三个酶: 果糖1, 6二磷酸酶、果糖1, 6 二磷酸酯醛缩酶ALD 和丙糖磷酸酯异构酶TPI的基因转入鱼腥藻PCC 7120中表达后,明显的提高了吸收和同化CO2 的能力, 希望以后在减少大气中温室气体含量中发挥作用.人们很早就认识到化石燃料是不可再生资源, 因此可再生能源的研究越来越受到人们的关注.除了传统的风能、水能、太阳能等, 生物燃料已经成为研究的热点.生物燃料包括用生物体生产氢气、甲烷、乙醇、生物柴油等, 其中氢气由于燃烧产物是水而成为最清洁的生物燃料.目前为了应对能源危机, 一些科学家正在寻找产氢的生物来制造清洁能源氢气, 蓝藻便是其中之一.目前应用蓝藻产氢还处于研究阶段, 一方面是继续筛选产氢率高的突变株, 另一方面就是有效利用基因工程技术对产氢相关酶基因进行改造, 从而改进生物产氢系统, 使蓝藻提供大量的清洁、高效的理想能源./O +硅藻强化新工艺在污水处理中的应用21A /O +硅藻土水处理新工艺介绍A /O +硅藻精土强化新工艺是利用硅藻土处理技术对传统A /O工艺的改进.用硅藻土处理池取代了传统工艺中的二沉池,首先提高了固液分离效率,降低了占地和投资;其次,不仅发挥了硅藻土物化处理的作用,还充分发挥了微生物载体的作用,提高生化处理效率;再次,系统产生的剩余污泥可通过硅藻精土处理池的自动排泥系统排出.与传统的A /O工艺相比,具有处理效果好、投资费用低、占地面积省等优点.图1典型的A /O +硅藻精土强化新工艺流程框图传统的A /O工艺是在一个反应池中划分为厌氧区和好氧区,只设一个终沉池,碳源物质由污水提供,既节省了外加药剂,又利用了反硝化过程去除了一部分污水中的有机物,节省了能耗.虽然A /O工艺在去除有机物的时候能一定程度上去除磷氮,但很难同时取得好的除磷脱氮效果,而且反应池容积较大,投资费用较高.而当A /O工艺与硅藻精土结合成一个组合工艺,就弥补了双方的不足.2A /O +硅藻精土强化新工艺的作用原理A /O +硅藻精土强化新工艺通过硅藻精土与微生物的协同作用 ,利用硅藻精土处理系统具有的絮凝、吸附和过滤等功能, 提高了对CODcr ,BOD5等有机污染物的去除率及脱氮效果;硅藻土回流至生化池后 ,由于硅藻土具有良好的生物相容性 ,可以作为一种优良的多孔生物载体 ,多种微生物大量富集和挂膜在硅藻土上 ,进一步提高生化系统的处理效果;硅藻精土作为微生物的载体以其巨大的比表面积 ,为微生物提供了一个很好的附着生长的空间;采用硅藻土处理池取代传统工艺中的二沉池 ,表面负荷提高近一倍 ,并提高了泥水分离的处理.目前A /O +硅藻强化新工艺技术以其特有的优点在中小型城镇污水处理领域中备受关注.3取得的成果随着 A /O +硅藻土水处理工艺技术在工程应用中的不断成熟 ,考虑到地区水资源短缺的普遍现象以及缺水地区对污水处理厂出水中水回用的迫切需求 ,江苏省嘉庆水务发展有限公司科研人员和江苏省环境科学研究院、永城市污水处理中心环保专家们经过反复试验论证 ,于 2007年提出了在该工艺中用由特殊材料制成的悬浮填料取代原有的悬挂纤维填料 ,就是生物浮动床 MBBR工艺 +硅藻精土强化工艺 ,它是 A /O +硅藻土水处理工艺技术的延伸.目前生物浮动床 MBBR工艺 +硅藻精土强化工艺已在工程实践中得到应用.本工艺具有以下优点:1处理效果稳定、效率高;2对水质水量的冲击负荷适应能力强;3占地面积小 ,投资省;4能耗低 ,运行费用低;5自控水平高 ,管理要求低 ,维护简便;6该工艺生化部分可采用全地埋式布置 ,故冬季低温对处理系统影响程度小 ,加上硅藻精土的作用不受温度的影响.因此处理系统可以确保冬季低温条件下的处理效果.7出水水质好 ,经过滤、消毒后可以作为中水回用于工厂生产用水、道路冲洗、农田灌溉和绿化.8可根据进水水质浓度的高低和水量的大小调整运行方式 ,降低运行费用.3、川蔓藻在环境修复中的应用3大量的生态学研究已经表明以川蔓藻种群为建群种的海草床对于环境具有极其重要的价值.川蔓藻具有较好的净化水体的功能.它通过与浮游藻类争夺水体营养盐、光照以及释放克藻的次生代谢产物来有效抑制藻类的过量生长,从而提高水体的透明度.因此在富营养化日益严重的河口海岸带恢复与重建川蔓藻具有重要的意义.川蔓藻对于环境变化的高度响应,有利于它在恶化水环境中的恢复与重建.如它对盐度和碱度的较强适应性,可能使它成为生境严重破碎的海岸湿地恢复与重建的先锋植物.2004 年 4 月,研究发现川蔓藻是我国天津滨海滩涂湿地发生次生演替的先锋植物,并首次将它用于以再生水为水源的滨海河道生态修复工程中.研究结果表明:川蔓藻能够在营养盐含量较高的再生水体中生长和繁殖,而且对于再生水体中无机营养盐的去除效果极好.它对于再生水体中的磷酸盐去除率达到 90 %~94 %,氨氮的去除率超过92 %~98 %.再生水河道水体中叶绿素 a 与川蔓藻的生物量呈显着的线性负相关,说明川蔓藻种群能够用于含盐量较高的滨海再生水的富营养化控制.近年来海岸资源调查结果表明,由于滨海城市经济迅速发展带来的河口海岸带的环境污染日益严重,我国华南地区的海草场的生态环境受到明显的威胁,华北渤海湾的大面积的海草场已严重衰退.因此迫切需要我们去了解我国海岸湿地生态系统中的植物资源和它们对于污染环境的适应与改变,并进行生态修复.3.固定化藻类细胞去除污水中N、P的应用4利用藻类处理污水始于20世纪60年代,利用污水培养藻类既可以廉价高效的去除污水中的N、P等污染物质,还可以产生大量的藻类生物量,这些生物量可以作为饲料、肥料或燃料等加以利用.用固定化藻类细胞处理污水具有藻类细胞密度高、反应速度快、去除效率高、藻细胞易于收获、净化后的水可再利用等优点,是一项重要的生物工程技术,在污水处理中有广阔的应用前景.1固定化藻类细胞去除N、P的原理藻类细胞能利用水体中多种无机氮和有机氮化合物作为氮源,利用二氧化碳和硝酸盐作为碳源进行光自养生长,被藻细胞吸收的硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐可以用于氨基酸和蛋白质等物质的合成.污水中磷酸盐的去除有两条主要途径:1在有氧的条件下,直接被藻细胞吸收,并通过多种磷酸化途径转化成ATP、磷脂等有机物;2在无氧的条件下形成磷酸盐沉淀.因此,藻类细胞可以用来去除污水中富集的N、P等营养物质,并以有机物的形式将储存在藻细胞中.而采用固定化技术可以大大提高藻细胞对N、P等营养盐的去除效率.2藻类细胞固定化技术藻类细胞固定化的基本方式有2种:吸附和包埋.吸附是将藻细胞附着在载体基质的表面;而包埋是将藻细胞包埋或封闭在载体的内部.其中,包埋是目前采用的主要方式.包埋载体可以采用人工合成的高分子聚合物,如聚乙烯基泡沫、聚氨基甲酸酯泡沫、聚丙烯酰胺等:也可采用天然聚合物.如褐藻胶、角叉藻胶、琼脂、脱乙酰壳多糖等.包埋方法主要由包埋基质的物理和或化学性质决定.四、藻类在其他方面的应用1、高效藻类塘技术的研究进展5高效藻类塘HRAP,又名高负荷氧化塘.与传统稳定塘SP相比主要有以下几个方面的特征:1塘深较浅,一般为0.3~O.6m,而传统稳定塘的深度根据类型不同一般在O.5~2.0m不等;2有连续搅拌装置,促进塘内的污水与藻类完全混和,并推动水流作环型或螺旋型流动,流速在0.15~O.45rn/s,而传统稳定塘一般没有搅拌装置,只有曝气稳定塘中的曝气装置在曝气的同时起到混合塘内水体的作用;3停留时间较短,一般为4~10天,比传统稳定塘停留时间短7---10倍;4高效藻类塘一般分成几个狭长的廊道,所以廊道的宽度较窄,而传统稳定塘不设挡板没有狭长的廊道.高效藻类塘对污染物的去除主要是通过藻类和细菌的共同作用而完成的.塘内由于水深较浅,太阳光能直射到塘底,所以有利于藻类的新陈代谢.藻类在水中经筛选存活并大量自然繁殖,同时藻类间又相互粘结交联及通过与细菌的作用形成一种类似于活性污泥的可絮凝结构,称之为藻菌共体.塘内生长的藻类光合作用释放的氧供给好氧型微生物进行代谢活动,从而对有机污染物进行氧化分解,代谢产物C02又成为藻类光合作用所需的碳源,如此循环,使水质不断净化.高效藻类塘中藻类对污染物的去除起着直接和间接两种作用.直接的作用是藻类光合作用产生的氧供好氧菌降解有机物之用,同时为硝化细菌创造良好的好氧环境,有利于硝化作用的进行.另外,直接作用还包括藻类的生长繁殖过程中吸收氮、磷等营养盐,有利于氮、磷等污染物的去除.间接作用是藻类光合作用吸收C02,导致水中的pH值升高,从而有利于导致NH3的挥发和磷酸盐的沉淀.高效藻类塘高浓度藻类的光合作用使白天塘内的DO浓度保持在8~15mg/L之间,pH值也能达到8.O~9.5,从而形成了藻菌生长繁殖和污染物去除的有利条件.2冬季水网藻对源水水质的净化作用6水网藻是大型的网片状或网袋形缘藻, 其繁殖能力比形成水花的蓝绿藻更强, 在其生长的过程中可大量吸收水体中的氮、磷, 而使蓝绿藻由于失去赖以生长的高营养条件, 无法在水体中大量繁殖, 可达到以藻治藻的目的.水网藻还是一种营养价值极高的天然饵料.气候温暖的春夏秋季节,水网藻和刚毛藻生长速度快, 对氨氮和生化需氧量等水质指标有较高的去除率, 是净化水源水质的有效生态工程措施.三、总结藻类参考文献【1】席超王春梅施定基,蓝藻基因工程应用研究进展.中国生物工程杂志,2010,303:107【2】赵崇山田欣潘红霞, A /O +硅藻强化新工艺在中小型城镇污水处理中的应用总结.环境科学与管理,2010年3月第35卷第3期92、95页【3】王卫红季民,沉水植物川蔓藻的生态学特征及其对环境变化的响应.海洋通报,2006年6月第25卷第3期第18、19页【4】王起华张岚翠王冰,固定化藻类细胞去除污水中氮、磷的研究进展.工业水处理,2005年6月第25卷第6期第6、7页【5】陈广,高效藻类唐处理太湖地区农村生活污水研究.硕士学位论文,第4、5页【6】王朝晖林秋奇祀桑齐雨藻骆育敏,水网藻Hydrodictyonret reticulatum在不同环境条件下对氮磷的吸收能力.中国环境科学,1999,193:257。
污水处理生物技术的应用作者:王东海连冬梅来源:《城市建设理论研究》2013年第24期【摘要】随着城市建设的发展,人民的生活水平不断的提高,人们对城市环境的要求也越来越高。
城市污水处理技术水平的高低直接决定了人民的生活质量,因此,本文就生物技术在污水处理过程中的应用方面做了浅要分析,希望可以起到抛砖引玉的作用,促进我国污水处理生物技术的进一步发展。
【关键词】污水处理生物技术应用中图分类号:U664文献标识码: A 文章编号:一、前言水是人类生命的命脉,是生物赖以生存不可或缺的基本物质。
然而,随着社会经济的迅猛发展和人口的剧增,大量未经处理的工业废水和生活污水肆意排入江河湖泊,使人类有限的淡水资源遭受N,P及有机物的严重污染,水体富营养化进程加速。
寻求能从废水中有效去除过剩营养并使废水得以再利用的高效、低耗、应用性广的污水处理新技术始终是环境科学家们关注和探索的焦点。
随着现代工业化进程的加快,大量未经处理过的生活及工业废水,排入到了江河之中,因此采取适当、合理、有效的方法对城市污水进行处理势在必行。
二、生物膜法技术生物膜法是令微生物附着在惰性滤料上,形成膜状的生物污泥,从而对污水起到净化效果的生物处理方法。
生物膜法技术在 20 世纪六十年代开始出现,起初主要应用于工业废水处理包括高负荷生物滤池、塔式生物滤池等方面,后来扩展到接触氧化法,并广泛运用在纺织、印染、化纤等化工行业的废水处理。
其中,接触氧化法因填料做不到经久耐用、成本低廉,且对大型池的均匀布水布气存在技术困难等,在城市污水处理工程中无法得到广泛应用。
研究结果显示,高负荷生物滤池、固体接触法和生物曝气滤池法等生物膜法技术的突破和投入使用,表明生物膜法在市政污水处理上的良好前景。
首先来看这两项技术的原理。
高负荷生物滤池、固体接触,英文简称 TF/SC,属于美国的城市污水处理标准技术,国内由国家市政工程西北设计研究院与兰州铁道学院联合开发,通过在试验室、中间试验和工程生产试验等各个环节实施全流程试验,获得完整的设计参数后,并建设两座污水量为 10×104m3/d 的规模处理厂投入实用。
藻类在水质监测中的应用10级生物科学班,100650103,玉罕务(保山学院资源环境学院,云南保山678000 )摘要:由于藻类对水质环境变化敏感,能够及时准确、综合反映水域生态环境状况。
且大量研究表明,藻类在水环境监测中具有重要的生物指示作用。
为此,利用藻类来评价和监测水质日益受到重视,利用藻类进行水环境监测的方法也越来越成熟。
本文综述了藻类在水质监测中的应用及其应用方法和特点,为综合监测和治理水环境提供一定的理论依据和支持。
关键词:藻类;水质监测;方法Abstract: Since algae is sensitive to water quality environment changes, it can reflect accurate and comprehensive water ecological environment situatio n in a timely manner. And a large nu mber of studies have show n that algae in water environment monitoring has important biological in dicator.Therefore, using algae to evaluati on and mon itor ing of water quality is beco ming more and more atte nti on, the method of using algae in water environment monitoring is becoming more and more mature.This paper reviews the application of algae in water quality monitoring and application methods and characteristics of the comprehensive monitoring and management of water environment for provide certa in theoretical basis and support.Key words: alage; water monitor; methods藻类为低等植物,藻类形态结构非常简单,整个有机体都能吸收营养制造有机物,其繁殖方式简单,通常以细胞分裂为主,当环境条件适宜、营养物质丰富时,藻类个体数的增长非常快。
藻类在污水处理中的应用藻类在污水处理中的应用第一章引言污水处理是保护环境和人类健康的重要手段,而藻类作为一种微生物能够有效地降解污水中的有机物和氮、磷等营养物质,其在污水处理中的应用逐渐受到关注。
第二章藻类在污水处理中的机理及作用1.藻类的光合作用藻类利用阳光能进行光合作用,通过吸收二氧化碳并释放氧气,从而提高污水中氧气的含量,促进水体中生物的新陈代谢,有助于有害物质的降解。
2.藻类对氮、磷的吸收藻类能够利用污水中的氨氮、硝态氮和磷酸盐等营养物质作为养分,并将其转化为藻类体内的生物质,从而达到污水处理的效果。
第三章藻类在污水处理中的应用方法1.浮游藻类培养利用人工培养池或光合反应器,调控适宜的水质参数和光照条件,使藻类迅速繁殖起来。
然后将浮游藻类与含有污水的水体接触,利用其生物质产生的群落效应,降解污水中的有机物和营养物质。
2.沉水藻类利用将适宜的藻类种子投入污水中,通过给予适宜的污水深度和水力负荷,使藻类在污水中生长繁殖。
然后,通过沉淀池或其他方式收集藻类,达到污水处理的目的。
3.藻类与其他微生物结合利用将藻类与其他降解微生物如细菌等结合使用,通过互补作用,提高污水的降解效率。
第四章藻类在污水处理中的应用效果评价1.污水处理效果的监测通过测定水质参数如COD、氨氮、磷等指标,评估藻类在污水处理中的降解效果。
2.经济性和可持续性评估考虑藻类培养的成本、能源消耗以及藻类在污水处理中的持续运行性,评估藻类污水处理技术的经济可行性和可持续发展性。
第五章藻类在污水处理中的限制与挑战1.温度和光照条件的影响藻类的生长与环境因素密切相关,温度和光照等因素对藻类生长繁殖有较大影响。
2.水质的限制污水中的高浓度重金属离子和有机物等物质可能对藻类的生长和污水处理效果产生负面影响。
3.技术的成熟度和推广应用藻类在污水处理中的应用技术仍处于研究与探索阶段,技术成熟度较低,推广应用还存在一定的挑战。
第六章结论藻类在污水处理中具有潜力,能够有效地降解有机物和氮、磷等营养物质。
污水处理中菌藻共生系统去除污染物机理及其应用进展污水处理中菌藻共生系统去除污染物机理及其应用进展一、引言随着工业化和城市化的不断发展,污水处理问题日益成为全球环境保护的重要议题。
传统的污水处理方法主要依靠生物处理工艺,如厌氧消化、好氧生物处理等。
然而,传统方法存在处理效率低、能耗高以及产生二次污染物等问题。
因此,寻找一种高效且能够同时降解多种污染物的处理方法成为迫切的需求。
二、菌藻共生系统的介绍菌藻共生系统是一种利用藻类和细菌之间的协作关系来处理污水的新型生物法。
藻类对光合作用过程产生的氧气极其敏感,而细菌则需要氧气来进行有氧呼吸,二者之间完美结合,相互促进,并能够降解污水中的有机物、氮、磷等污染物。
菌藻共生系统的建立依赖于一种被称为“转门效应”的现象,即有机污染物通过藻类和细菌的协同作用,使得污水的有机物质降解效率更高,同时还可降低处理过程中耗能。
三、菌藻共生系统去除污染物的机理1. 藻类的光合作用藻类对光敏感,通过光合作用将阳光能量转化为化学能,并产生氧气。
光合作用可以提供丰富的能量,使细菌在有氧条件下得以繁殖和生长。
2. 细菌的降解作用细菌通过降解有机物质来获得能量和生存。
菌藻共生系统中,细菌通过对有机物的氧化降解,将其转化为藻类利用的无机盐,如氨氮转化为亚硝酸和硝酸盐。
3. 菌藻共生的协同作用藻类通过产生氧气满足细菌的需氧呼吸,而细菌则通过分解有机物提供藻类所需的无机盐。
菌藻之间的协同作用形成了一个闭环,实现了有机物和氮磷等污染物的高效降解。
四、菌藻共生系统在污水处理中的应用进展菌藻共生系统在污水处理中的应用已经取得了一些进展。
一些研究表明,菌藻共生系统在处理罐和人工湿地等各种环境中都能得到良好的应用效果。
同时,这种系统的搭建和运行成本较低,对能源的消耗也较少。
然而,目前菌藻共生系统在实际应用中还面临一些挑战。
首先,如何选择适合的微生物种类是关键。
不同环境中的微生物种类和数量不同,需要根据具体的污染物特点进行选择。
污水处理中菌藻共生系统的应用研究发布时间:2021-06-03T09:45:22.447Z 来源:《基层建设》2020年第36期作者:周建强[导读] 摘要:随着我国当前科技水平的不断提高,在当前污水处理工作中,融入了新型的工作方案和技术模式,从而提高污水处理的效果。
中电环保股份有限公司南京 211100摘要:随着我国当前科技水平的不断提高,在当前污水处理工作中,融入了新型的工作方案和技术模式,从而提高污水处理的效果。
比如在当前时代下菌藻共生系统得到广泛性的利用,不仅可以满足污水处理的需求,还有助于加快污水处理的速度,满足当前污水处理的标准,本文论述了污水处理工作中菌藻共生系统的特点和主要的运用流程,从而给实际工作起到重要的支撑作用。
关键词:污水处理;菌藻共生系统;系统应用在利用菌藻共生系统进行污水处理工作中需要完善基础设施,并且还要根据这一地区城市污水的特点采取有效的应对方案,加强技术和设备的投入力度,并且做好水体指标的全方位观察以及测评,做好经验的总结以及分析工作,从而使得菌藻共生系统能够在污水处理中发挥其应有的价值和效果,为污水处理工作提供重要的基础。
一、菌藻之间的相互关系(一)互利共生关系为了使菌藻共生系统能够在污水处理中发挥其应有的价值和效果,在实际实施时需要了解菌藻之间的相互关系,从而为后续污水处理工作提供重要的方向。
通过细菌和微藻的互利共生关系,能够实现代谢功能的有效性协调,起到重要的互补作用,主要表现的是对氧气和代谢产物的释放功能上。
微藻通过光合作用利用氧气作为耗氧菌群,呼吸降解污染物的电子受体来去除其中的污染物,同时细菌的呼吸功能的产生的二氧化碳也可以为微藻提供有效的光合作用。
在新陈代谢方面,在富营养的状态下,微藻可以通过光合作用吸收氮磷等化合物合成自身的物质,同时向环境中释放一些有机物,微藻细胞的分解属于中碱性有机碳的重要来源,细菌能够利用氧气分解味道所产生的分泌物,产生分解产物,反过来被微藻吸收,利用细菌和微藻在增殖过程中会向环境周边释放一些酶物质,比如磷酸酶和脂肪酶等等。
微生物在污水处理中的应用污水处理是指将含有有害物质的废水经过一系列的物理、化学和生物处理过程,使其达到排放标准或可再利用的水质要求。
微生物在污水处理中起着至关重要的作用,能够有效地降解有机物、去除氮、磷等营养物质,从而净化废水。
本文将详细介绍微生物在污水处理中的应用。
一、微生物的分类和特点微生物是一类微小的生物体,包括细菌、真菌、藻类等。
它们具有以下特点:1. 微小:微生物的体积非常微小,通常在微米级别,因此可以在废水中自由悬浮和繁殖。
2. 繁殖迅速:微生物具有较短的繁殖周期,细菌甚至只需数分钟就能繁殖一倍。
这使得微生物在污水处理过程中能够快速适应环境并发挥作用。
3. 代谢多样:微生物具有多样的代谢方式,可以利用废水中的有机物和无机物进行能量和物质转化。
二、1. 厌氧菌的应用:厌氧菌是一类在缺氧环境下生长和代谢的微生物,主要应用于污水处理中的厌氧消化过程。
厌氧消化是指将污水中的有机物通过厌氧发酵转化为甲烷和二氧化碳等产物。
厌氧菌在厌氧消化过程中起到关键作用,能够有效地降解有机物质,减少废水中的污染物浓度。
2. 好氧菌的应用:好氧菌是一类在氧气充足的环境下生长和代谢的微生物,主要应用于污水处理中的好氧生物处理过程。
好氧生物处理是指将污水中的有机物通过好氧呼吸氧化为二氧化碳和水,同时去除废水中的氮、磷等营养物质。
好氧菌通过降解有机物质,提供氧气和提高废水中氧气浓度,促进废水中的有机物质降解和营养物质的去除。
3. 真菌的应用:真菌是一类具有菌丝体的微生物,主要应用于污水处理中的生物膜法处理过程。
生物膜法是指利用菌丝体形成的生物膜来吸附和降解废水中的有机物质。
真菌通过菌丝体的网络结构形成生物膜,提供了较大的表面积和附着能力,能够有效地吸附和降解废水中的有机物质。
4. 藻类的应用:藻类是一类具有光合作用能力的微生物,主要应用于污水处理中的藻类处理过程。
藻类处理是指利用藻类通过光合作用吸收废水中的营养物质,同时释放氧气,实现废水的净化。