污水处理中的微生物
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污水处理常见微生物及指示污水处理常见微生物及指示1. 引言在污水处理过程中,微生物起着至关重要的作用,它们能够分解有机物、去除氮磷等污染物,帮助净化水体。
本文将介绍污水处理过程中常见的微生物及其指示作用。
2. 厌氧菌2.1 口袋菌属(Clostridium)口袋菌属是一类重要的厌氧菌,常见的有Clostridium botulinum、Clostridium perfringens等。
这些微生物能够在缺氧或低氧环境中繁殖,并进行有机物的分解和发酵作用。
它们在污水处理过程中被广泛应用于厌氧消化系统、厌氧污水处理等。
2.2 硝酸盐还原菌(Denitrifying bacteria)硝酸盐还原菌是另一类重要的厌氧菌,它们能够将硝酸盐还原为氮气,从而起到去除水体中氮污染的作用。
常见的硝酸盐还原菌有Pseudomonas、Bacillus等。
3. 好氧菌3.1 蓝藻属(Cyanobacteria)蓝藻属是一类光合作用菌,也是常见的好氧菌之一。
它们能够利用阳光进行光合作用,将二氧化碳和水转化为有机物和氧气。
蓝藻属菌也能够吸收水体中的氮磷等养分,起到净化水体的作用。
3.2 硝化菌(Nitrifying bacteria)硝化菌包括亚硝化菌和硝化菌两类。
亚硝化菌能够将氨氮氧化成亚硝酸盐,而硝化菌则将亚硝酸盐进一步氧化成硝酸盐。
这些菌在污水处理系统中对氨氮的去除起着重要的作用。
4. 指示作用4.1 水体富营养化指示水中富营养化是指水体中氮磷等营养物质过量积累,并导致藻类大量繁殖的现象。
蓝藻属菌在水体富营养化中扮演着重要的角色,如果水中检测到大量的蓝藻属菌,说明水体可能存在富营养化问题。
4.2 生化需氧量(BOD)指示生化需氧量(BOD)是反映水体中有机物含量的指标,其中包括微生物对有机物的分解消耗氧气的过程。
好氧菌和厌氧菌在水中生化需氧量的测定中发挥着重要作用,通过测量BOD值,可以评估水体的有机污染程度。
4.3 水质微生物监测指示在污水处理过程中,通过监测微生物的种群组成和数量变化,可以评估处理系统的运行状况和效果。
污水处理常见微生物及指示污水处理常见微生物及指示:一、介绍:污水处理是一种将含有污染物的废水转化为可回用或可排放到环境中的过程。
微生物在污水处理过程中扮演着至关重要的角色。
本文将介绍常见的污水处理微生物及其指示作用。
二、污水处理常见微生物:⒈细菌:细菌是污水处理过程中最常见的微生物。
它们通过对有机物的降解和氮、磷的转化来帮助净化废水。
常见的污水处理细菌包括:●好氧细菌:包括硝化细菌和亚硝化细菌,它们分解有机物和氨氮等物质,将其转化为硝酸盐和亚硝酸盐。
●厌氧细菌:包括产甲烷菌和硫酸盐还原菌,它们能够在无氧环境中降解有机物,甲烷和硫化氢。
⒉真菌:真菌在污水处理中也扮演着重要角色。
它们能分解有机废物和油脂,并帮助维持污水处理系统的稳定性。
常见的污水处理真菌包括:●发酵真菌:这种真菌能够分解有机废物,并将其转化为二氧化碳和水等物质。
●腐生真菌:它们可以分解废水中的油脂等有机物,并将其降解为无害物质。
⒊:是一种微小的病原体,它们能够感染污水中的细菌并破坏其功能。
因此,在污水处理过程中需要注意的监测和控制。
三、微生物指示剂的应用:微生物指示剂是指能够反映水质状况的微生物。
它们被广泛应用于污水处理过程中,以判断废水净化效果和系统稳定性。
常见的微生物指示剂包括:⒈肠道菌群指示剂:这些指示剂一般用来表示废水中是否存在粪便污染。
常见的指示剂包括大肠杆菌和肠球菌等。
⒉好氧指示剂:这些指示剂一般用来判断污水中的有机物质是否得到有效降解。
常见的指示剂包括亚硝酸盐还原菌和硝酸盐还原菌等。
⒊抗生素抗性菌群指示剂:这些指示剂一般用来评估废水中抗生素及其他污染物的排放情况。
常见的指示剂包括耐药细菌和多重抗药菌等。
附件:本文档附带有相关的研究数据和图表,供参考。
法律名词及注释:⒈水污染防治法:指中华人民共和国《水污染防治法》。
⒉废水排放标准:指污水处理过程中需遵守的废水排放标准,包括废水中各类污染物的限值要求。
⒊水环境质量标准:指用于评价水环境质量的各类指标和参数要求。
污水处理中的微生物原理1. 引言污水处理是指将废水中的有害物质去除或减少到一定的标准以符合环境排放要求的过程。
其中,微生物在污水处理中起着至关重要的作用。
微生物通过代谢和转化废水中的有机物和无机物,使其减少对环境的污染,提高水质,保护生态环境。
本文将介绍污水处理中微生物的主要作用机理。
2. 微生物的作用机理微生物在污水处理中的作用机理主要包括生化分解,厌氧/好氧氧化和沉淀。
2.1 生化分解微生物在污水处理中以生化分解为主要作用机理。
污水中的有机物经过微生物的代谢作用,被分解为较小的有机分子,最终转化为水和二氧化碳等无害物质。
这一过程主要由厌氧菌和好氧菌参与。
厌氧菌主要在无氧环境中生活,利用有机物进行厌氧呼吸,产生甲烷等气体。
好氧菌则需要氧气参与,通过氧化有机物来获得能量,产生水和二氧化碳。
2.2 厌氧/好氧氧化厌氧/好氧氧化是指微生物在缺氧或氧气充足的环境中分解有机物。
在厌氧条件下,厌氧菌通过厌氧呼吸产生甲烷等气体,而在好氧条件下,好氧菌通过氧化有机物获得能量。
这一过程可以减少废水中的有机物质量并降低毒性。
2.3 沉淀微生物通过产生胶状多糖物质,将污水中的悬浮物和胶体颗粒聚集成较大的颗粒,并与微生物自身形成沉淀物。
这些沉淀物可以通过物理方式(如沉淀、过滤等)从水中去除,减少污水中的悬浮物和颗粒物。
3. 微生物的应用微生物在污水处理中的应用主要包括活性污泥法和厌氧消化。
3.1 活性污泥法活性污泥法是指利用微生物(如好氧菌和厌氧菌)在污泥颗粒上生长和代谢,将废水中的有机物质分解为水和二氧化碳。
活性污泥法具有处理能力强、处理效果好等优点,在城市污水处理中得到广泛应用。
3.2 厌氧消化厌氧消化是指将废水或农业废弃物放入密闭的容器中,利用厌氧菌分解有机物质,产生甲烷等气体,从而减少有机物质的处理量,产生可再利用的能源。
厌氧消化广泛应用于农村和农业废弃物的处理中。
4.微生物在污水处理中起着重要的作用,通过生化分解、厌氧/好氧氧化和沉淀等机理,可以将废水中的有害物质减少到一定的标准,提高水质,保护环境。
一、污水处理中的微生物分类污水处理中的微生物种类不少,主要有菌类,藻类以及动物类。
1、细菌细菌的适应性强,增长速度快。
根据对营养物需求的不同,可将细菌分为自养菌和异养菌两大类。
自养菌利用各种无机物 (CO 、2 HCO - 、NO - 、PO 3- 等)为营养将其转化为另一种无机物,释放出能3 3 4量,合成细胞物质,其碳源、氮源和磷源皆为无机物。
异养菌以有机碳作碳源,有机或者无机氮为氮源,将其转化为 CO 、H O、NO -、2 2 3CH 、NH 等无机物,释放出能量,合成细胞物质。
污水处理设施4 3中的微生物主要是异养菌。
2、真菌真菌包括霉菌和酵母菌。
真菌是好氧菌,以有机物为碳源,生长 pH 为 2-9,最佳 pH 为 5.6 。
真菌需氧量少,惟独细菌的一半。
真菌常浮现于低 pH 值、份子氧较少的环境中。
真菌丝体对活性污泥的凝结起到骨架作用,但过多丝状菌的出现会影响污泥的沉淀性能,而引起污泥膨胀。
真菌在污水处理的作用是不可忽视的。
3、藻类藻类是单细胞和多细胞的植物性微生物。
它含有叶绿素,利用光合作用同化二氧化碳和水放出氧气,吸收水中的氮、磷等营养元素合成自身细胞。
4、原生动物原生动物是最低等的能进行分裂增殖的单细胞动物。
污水中的原生动物既是水质净化者又是水质指示物。
绝大多数原生动物属于好氧异养型。
在污水处理中,原生动物的作用没有细菌重要,但由于大多数原生动物能吞食固态有机物和游离细菌,所以有净化水质的作用。
原生动物对环境的变化比较敏感,在不同的水质环境中浮现不同的原生动物,所以是水质指示物。
例如,溶解氧充足时钟虫大量浮现,溶解氧低于 1/L 时浮现较少,也不活跃。
5、后生动物后生动物是多细胞动物。
在污水处理设施和稳定塘中常见的后生动物有轮虫、线虫和甲壳类的动物。
后生动物皆为好氧微生物,生活在较好的水质环境中。
后生动物以细菌、原生动物、藻类和有机固体为食,它们的浮现表明处理效果较好,是污水处理的指示性生物。
污水处理中的微生物处理技术污水处理是一个重要的环境保护措施,它涉及到将废水中的污染物去除或转化为无害物质的过程。
在污水处理中,微生物处理技术被广泛应用,它利用微生物的生物学特性来分解和转化有机物和无机物,从而实现废水的净化和资源化利用。
以下是污水处理中常用的微生物处理技术:1. 厌氧消化技术:厌氧消化是一种利用微生物在无氧条件下分解有机废物的过程。
在消化池中,厌氧微生物降解废水中的有机污染物,产生甲烷气体和有机肥料。
这种技术具有高效处理有机废物的优点,同时还可以获得可再生能源。
2. 好氧生物处理技术:好氧生物处理是指利用需氧微生物将有机物氧化为二氧化碳和水的过程。
这种技术常用于处理高浓度的有机废水,如工业废水。
好氧生物处理利用微生物的代谢产物将有机废物转化为无害物质,净化污水并降低对水环境的污染。
3. 活性污泥法:活性污泥法是一种采用活性污泥为主要微生物群落的处理技术。
废水进入活性污泥池后,微生物通过吸附、吸收和降解有机废物,将其转化成稳定的无机盐和生物体。
这种技术可以有效去除废水中的有机物和氮、磷等无机污染物,达到净化水质的目的。
4. 根式人工湿地技术:根式人工湿地是一种利用湿地植物和微生物降解污染物的技术。
通过在湿地中种植特定的植物,利用其根系附着的微生物降解废水中的有机物和氮、磷等无机污染物。
这种技术具有良好的净化效果,并且可以景观化利用,提高城市环境的美观性。
5. 疏浚底泥微生物技术:疏浚底泥微生物技术是一种针对河流、湖泊等水域底泥中的有机物和富营养化问题的处理技术。
通过加入具有分解能力的微生物,能够降解底泥中的有机物,减少水体的污染,改善水质。
6. 海水淡化微生物技术:海水淡化是指将海水转化为淡水的过程,微生物技术在其中发挥重要作用。
利用微生物的代谢特性,可以去除海水中的盐分和有机污染物,实现海水的净化和淡化。
这种技术对于水资源短缺的地区具有重要的意义。
在污水处理中,微生物处理技术具有许多优点。
微生物在污水处理中的应用引言概述:污水处理是一项重要的环保工作,旨在将废水中的有害物质转化为无害物质,以保护环境和人类健康。
微生物在污水处理中发挥着重要的作用,通过其生物学特性和代谢功能,能够有效地去除废水中的有机物和氮、磷等营养物质。
本文将从五个方面详细阐述微生物在污水处理中的应用。
一、微生物的种类和作用1.1 厌氧菌:厌氧菌主要生活在无氧环境中,能够将废水中的有机物质分解为甲烷和二氧化碳,产生能量。
厌氧菌在污水处理中被广泛应用于厌氧消化池和厌氧滤池,能够有效降解废水中的有机物质。
1.2 好氧菌:好氧菌需要氧气进行代谢,能够将废水中的有机物质氧化为二氧化碳和水,产生能量。
好氧菌广泛应用于好氧处理系统中,能够有效去除废水中的有机物质和氮、磷等营养物质。
1.3 硝化细菌和反硝化细菌:硝化细菌能够将废水中的氨氮氧化为硝酸盐,而反硝化细菌能够将硝酸盐还原为氮气。
硝化细菌和反硝化细菌在污水处理中起着重要的作用,能够有效去除废水中的氨氮和硝酸盐。
二、微生物的生长条件和调控2.1 温度:微生物的生长与温度密切相关,不同种类的微生物对温度的要求也不同。
在污水处理中,通过控制温度可以调节微生物的生长速率和代谢活性,提高废水处理效果。
2.2 pH值:微生物对环境的pH值也有一定的要求,不同种类的微生物对pH值的适应范围不同。
在污水处理中,通过调节pH值可以选择性地促进或者抑制某些微生物的生长,以达到理想的处理效果。
2.3 溶解氧:微生物的生长需要氧气作为电子受体,因此溶解氧的含量对微生物的生长和代谢活性有重要影响。
在污水处理中,通过增加溶解氧的供应可以促进好氧菌的生长,提高废水的氧化能力。
三、微生物的固定化技术3.1 生物膜技术:生物膜技术是一种将微生物固定在载体上形成生物膜,利用生物膜上的微生物去除废水中的有机物质和营养物质的方法。
生物膜技术具有高效、稳定和抗冲击负荷能力强等优点,在污水处理中得到广泛应用。
3.2 生物颗粒技术:生物颗粒技术是一种将微生物固定在颗粒状载体上形成生物颗粒,利用生物颗粒中的微生物去除废水中的污染物的方法。
污水处理中的微生物原理污水处理是将含有有机物、无机盐和微生物等的废水进行处理,使其达到环境排放标准,以维护生态环境的健康和人类健康的重要措施之一、在污水处理中,微生物起着至关重要的作用。
本文将详细介绍污水处理中微生物的原理和作用。
1.厌氧菌和厌氧消化厌氧菌是一类只在无氧环境中能够生长和繁殖的微生物。
在污水处理中,厌氧菌主要参与厌氧消化,将有机物分解为甲烷和二氧化碳等产物。
厌氧菌主要包括产甲烷菌、乙酸菌和醋酸菌等。
这些微生物通过嗜氧菌的作用,将废水中的有机物降解,从而达到减少有机污染物的目的。
2.好氧菌和好氧消化好氧菌是一类只在有氧环境下能够生长和繁殖的微生物。
在污水处理中,好氧菌主要参与好氧消化,将有机物分解为水和二氧化碳等产物。
好氧菌主要包括脱氮菌、硝化菌和硫氧化菌等。
这些微生物通过氧化作用,将废水中的氮和硫等有害物质转化为无害的氮气和硫酸等。
3.硝化反应和脱氮反应在好氧消化过程中,硝化反应和脱氮反应是重要的环节。
硝化反应是指将氨氮转化为硝酸盐的过程,参与硝化反应的菌种主要是硝化菌。
硝化菌通过氧化作用,将废水中的氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐。
脱氮反应是指将硝酸盐还原为大气中的氮气的过程,参与脱氮反应的菌种主要是脱氮菌。
脱氮菌通过还原作用,将废水中的硝酸盐转化为氮气,从而减少水体中的氮污染。
4.除磷反应除磷反应是指将废水中的磷转化为无机磷盐的过程。
参与除磷反应的微生物主要是磷酸盐积累菌。
磷酸盐积累菌通过利用废水中的有机物质,将废水中的磷转化为无机磷盐,从而减少水体中的磷污染。
5.并行操作和群体合作微生物在污水处理中通过并行操作和群体合作,发挥了更好的效果。
并行操作是指不同类型的微生物在不同的环境条件下同时进行反应,达到最佳的微生物组合。
群体合作是指微生物之间通过代谢产物的协同作用,提高反应效率和降解效果。
综上所述,微生物在污水处理中起着至关重要的作用,通过厌氧消化、好氧消化、硝化反应、脱氮反应和除磷反应等过程,将废水中的有机物、氮和磷等有害物质降解为无害的产物。
微生物在污水处理中的应用引言概述:微生物在污水处理中扮演着至关重要的角色,通过微生物的作用,污水中的有机物质得以降解和去除,从而净化水质。
微生物在污水处理中的应用已经成为一种常见的处理方式,其效果显著且环保。
本文将详细介绍微生物在污水处理中的应用。
一、微生物在污水处理中的种类1.1 厌氧微生物:主要包括厌氧菌和厌氧古菌,能够在无氧环境下降解有机废物。
1.2 好氧微生物:包括好氧细菌和真菌等,能够在富氧环境下进行有机物质的降解。
1.3 兼性微生物:既能在有氧环境下工作,也能在无氧环境下工作,适应性强。
二、微生物在污水处理中的作用2.1 降解有机物质:微生物能够分解污水中的有机废物,将其转化为无害的物质。
2.2 去除氮磷等营养物质:微生物还能够帮助去除污水中的氮、磷等营养物质,防止水体富营养化。
2.3 净化水质:通过微生物的作用,污水中的有害物质得以去除,水质得到提升。
三、微生物在污水处理中的应用技术3.1 生物滤池:利用微生物在滤料表面形成生物膜,通过微生物降解有机物质。
3.2 活性污泥法:通过搅拌氧化槽中的活性污泥,使微生物降解有机物质。
3.3 生物接触氧化法:将污水与生物膜接触,利用微生物降解有机物质。
四、微生物在污水处理中的优势4.1 高效节能:微生物在污水处理中能够高效降解有机物质,节约能源。
4.2 环保安全:微生物在污水处理中不会产生有害物质,对环境安全。
4.3 成本低廉:微生物在污水处理中的应用技术成本相对较低,适合大规模应用。
五、微生物在污水处理中的发展趋势5.1 生物技术的不断创新:随着生物技术的不断发展,微生物在污水处理中的应用技术也在不断创新。
5.2 微生物资源的开发利用:越来越多的微生物资源被发现并应用于污水处理中。
5.3 绿色环保理念的普及:随着环保理念的普及,微生物在污水处理中的应用将会得到更广泛的推广和应用。
结论:微生物在污水处理中的应用已经成为一种常见且有效的处理方式,通过微生物的作用,污水得以净化,水质得到提升。
污水处理常见微生物高清晰照片及说明污水处理是一项关乎环境保护和公共卫生的重要工作。
在污水处理过程中,微生物起着至关重要的作用。
它们通过各自的代谢能力,将有害物质转化为无害的物质,从而净化水体。
本文将介绍一些常见的污水处理微生物,并附上高清晰照片及详细说明。
1. 好氧菌(Aerobic Bacteria)好氧菌是一类需要氧气进行代谢的微生物。
它们通过吸收有机物质和氧气,将有机物质分解为二氧化碳和水。
在污水处理过程中,好氧菌广泛应用于生物膜法、活性污泥法等工艺中。
2. 厌氧菌(Anaerobic Bacteria)厌氧菌是一类在缺氧条件下生长和代谢的微生物。
它们能够分解有机物质,产生甲烷等气体。
厌氧菌在污水处理过程中扮演着重要角色,尤其在厌氧消化池和厌氧氨氧化反应器中的应用较为广泛。
3. 硝化菌(Nitrifying Bacteria)硝化菌是一类能够将氨氮转化为硝酸盐的微生物。
它们分为氨氧化菌和亚硝酸氧化菌两种类型。
氨氧化菌将氨氮氧化为亚硝酸盐,而亚硝酸氧化菌将亚硝酸盐进一步氧化为硝酸盐。
硝化菌在生物膜法和活性污泥法等工艺中起着重要作用。
4. 反硝化菌(Denitrifying Bacteria)反硝化菌是一类能够将硝酸盐还原为氮气的微生物。
它们在缺氧条件下代谢,将硝酸盐还原为氮气释放到大气中。
反硝化菌在污水处理过程中起到减少氮气排放的作用,对于保护水体生态环境具有重要意义。
5. 蓝藻(Cyanobacteria)蓝藻是一类原核生物,也被称为蓝细菌。
它们具有光合作用能力,能够产生氧气。
蓝藻在污水处理中常被用作生物膜法和植物池等工艺的基础微生物。
此外,蓝藻还可以固定大量的氮气,对于减少氮气浓度具有一定的作用。
总结:污水处理中的微生物扮演着重要角色,它们通过各自的代谢能力,将有害物质转化为无害物质,从而净化水体。
污水处理中的微生物一、污水处理中的微生物分类污水处理中的微生物种类很多,主要有菌类,藻类以及动物类。
1、细菌细菌的适应性强,增长速度快。
根据对营养物需求的不同,可将细菌分为自养菌和异养菌两大类。
自养菌利用各种无机物(CO2、HCO3-、NO3-、PO43-等)为营养将其转化为另一种无机物,释放出能量,合成细胞物质,其碳源、氮源和磷源皆为无机物。
异养菌以有机碳作碳源,有机或无机氮为氮源,将其转化为CO2、H2O、NO3-、CH4、NH3等无机物,释放出能量,合成细胞物质。
污水处理设施中的微生物主要是异养菌。
2、真菌真菌包括霉菌和酵母菌。
真菌是好氧菌,以有机物为碳源,生长pH为2-9,最佳pH为5.6。
真菌需氧量少,只有细菌的一半。
真菌常出现于低pH值、分子氧较少的环境中。
真菌丝体对活性污泥的凝聚起到骨架作用,但过多丝状菌的出现会影响污泥的沉淀性能,而引起污泥膨胀。
真菌在污水处理的作用是不可忽视的。
3、藻类藻类是单细胞和多细胞的植物性微生物。
它含有叶绿素,利用光合作用同化二氧化碳和水放出氧气,吸收水中的氮、磷等营养元素合成自身细胞。
4、原生动物原生动物是最低等的能进行分裂增殖的单细胞动物。
污水中的原生动物既是水质净化者又是水质指示物。
绝大多数原生动物属于好氧异养型。
在污水处理中,原生动物的作用没有细菌重要,但由于大多数原生动物能吞食固态有机物和游离细菌,所以有净化水质的作用。
原生动物对环境的变化比较敏感,在不同的水质环境中出现不同的原生动物,所以是水质指示物。
例如,溶解氧充足时钟虫大量出现,溶解氧低于1/L时出现较少,也不活跃。
5、后生动物后生动物是多细胞动物。
在污水处理设施和稳定塘中常见的后生动物有轮虫、线虫和甲壳类的动物。
后生动物皆为好氧微生物,生活在较好的水质环境中。
后生动物以细菌、原生动物、藻类和有机固体为食,它们的出现表明处理效果较好,是污水处理的指示性生物。
二、微生物的代谢微生物的生命过程是营养不断被利用,细胞物质不断合成又不断消耗的过程。
在这一过程中伴随着新生命的诞生,旧生命的死亡和营养物(基质)的转化。
污水的生物处理就是利用微生物对污染物(营养物)的代谢转化作用实现的。
1、微生物的营养关系细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物共生于水体中。
细菌和真菌以水中的有机物、氮和磷等为营养进行有氧和无氧呼吸合成自身细胞。
藻类是利用二氧化碳和水中的氮、磷进行光和作用合成自身细胞并向水体提供氧气。
藻类的细胞死亡后成为菌类繁殖的营养。
原生动物吞食水中固态有机物、菌类和藻类。
后生动物捕食水中固体有机物、菌类、藻类和原生动物。
2、微生物的代谢微生物从污水中摄取营养物质,通过复杂的生物化学反应合成自身细胞和排出废物。
这种为维持生命活动和生长繁殖而进行的生化反应过程叫新陈代谢,简称代谢。
根据能量的转移和生化反应的类型可将代谢分为分解代谢和合成代谢。
微生物将营养物分解转化为简单的化合物并释放出能量,这一过程叫做分解代谢或产能代谢;微生物将营养物转化为细胞物质并吸收分解代谢释放的能量,这一过程叫做合成代谢。
当营养缺乏时,微生物对自身细胞物质进行氧化分解,以获得能量,这以过程叫做内源代谢,也叫内源呼吸。
当营养物充足的时,内源呼吸并不明显,但营养物缺乏时,内源呼吸是能量的主要来源。
没有新陈代谢就没有生命。
微生物通过新陈代谢不断地增殖和死亡。
微生物的分解代谢为合成代谢提供能量和物质,合成代谢为分解代谢提供催化剂和反应器。
两种代谢相互依赖、相互促进、不可分割。
微生物代谢消耗的营养物一部分分解成简单的物质排入环境,另一部分合成为细胞物质。
不同的微生物代谢速度不同,营养物用于分解和合成的比例也不相同。
厌氧微生物分解营养物不彻底,释放的能量少,代谢速度慢,将营养物用于分解的比例大,用于合成的比例小,细胞增殖慢。
好氧微生物分解营养物彻底,最终产物(CO2、H2O 、NO3-、PO43-等)稳定,含有的能量最少,所以好氧微生物代谢中释放的能量多,代谢速度快,将营养物用于分解的比例小,用于合成的比例大,细胞增殖快。
三、微生物的生长环境废水生物处理的主体是微生物,只有创造良好的环境条件让微生物大量繁殖才能获得令人满意的处理效果。
影响微生物生长的的条件主要有营养、温度、pH值、溶解氧及有毒物质等。
1、营养营养是微生物生长的物质基础,生命活动所需的能量和物质来自于营养。
微生物细胞的组成(不包括H2O和无机物),可用化学式C5H7O2N或C60H87O23N12P表示。
不同微生物细胞的组成不尽相同,对碳氮磷比的要求也不完全相同。
好氧微生物要求碳氮磷比为BOD5:N:P=100:5:1[或COD:N:P=(200~300):5:1]。
厌氧微生物要求碳氮磷比为BOD5:N:P=100:6:1。
其中N以NH3- N计,P以PO43--P 计。
微生物种类繁多,所需C、N、P的化学形式也不相同。
如异养菌需要有机物为碳源,而自养菌以CO2和HCO3-为碳源。
几乎所有的有机物都是微生物的营养源,为达到预期的净化效果,控制合适的C:N:P比显得十分重要。
微生物除需要C、H、O、N、P外,还需要S、Mg、Fe、Ca、K等元素,以及Mn、Zn、Co、Ni、Cu、Mo、V、I、Br、B等微量元素。
2、温度微生物的种类不同生长温度不同,各种微生物的总体温度范围是0~80。
根据适应的温度范围,微生物可分为低温性(好冷性)、中温性和高温性(好热性)三类。
低温性微生物的生长温度为20以下,中温性微生物的生长温度为20~45,高温性微生物的生长温度为45以上。
好氧生物处理以中温为主,微生物的最适生长温度为20~37。
厌氧生物处理时,中温微生物的最适生长温度为25~40,高温微生物的最适生长温度为50~60。
所以厌氧微生物处理常利用33~38和52~57两个温度段,分别叫做中温消化(发酵)和高温消化(发酵)。
随着科学技术的发展,厌氧反应已能在20~25的常温下进行,这就大大降低了运行费用。
在适宜的温度范围内,每升高10,生化反应速度就提高1~2倍。
所以,在较高最适温度条件下生物处理效果较好。
人为改变污水温度将增大处理成本,所以好氧生物处理一般在自然温度下进行,即在常温下进行。
好氧生物处理效果受气候的影响较小。
厌氧生物处理受温度影响较大,需要保持较高的温度,但考虑到运行成本,应尽量采用常温下运行(20~25)。
如果原污水的温度较高,应采用中温发酵(33~38)或高温发酵(52~57)。
如果有足够的余热或发酵过程中产生足够的沼气(高浓度有机污水和污泥消化),则可以利用余热或沼气的热能实现中温和高温发酵。
一般情况下,一日内温度的波动不宜超过。
所以,在生物处理时要控制适宜的水温并保持稳定。
3、pH值酶是一种两性电解质,pH值的变化影响酶的电离形式,进而影响酶的催化性能,所以pH值是影响酶活性的重要因素之一。
不同的微生物具有不同的酶系统,就有不同的pH值适应范围。
细菌、放线菌、藻类和原生动物的pH值适应范围是4~10。
酵母菌和霉菌的最适pH为3.0~6.0。
大多数细菌适宜pH=6.5~8.5的中性和偏碱性环境。
好氧生物处理的适宜pH为6.5~8.5,厌氧生物处理的适宜pH为6.7~7.4(最佳pH为6.7~7.2)。
在生物处理过程中保持最适pH值范围非常重要。
否则,微生物酶的活性降低或丧失,微生物生长缓慢甚至死亡,导致处理失败。
进水pH值的突然变化会对生物处理产生很大的影响,这种影响不可逆转。
所以保持pH值的稳定非常重要。
4、溶解氧好氧微生物的代谢过程以分子氧为受体,并参与部分物质的合成。
没有分子氧,好氧微生物就不能生长繁殖,所以,进行好氧生物处理时,要保持一定浓度的溶解氧(DO)。
供氧不足,适合低溶解氧生长的微生物(微量好氧的发硫菌)和兼性微生物大量繁殖。
它们分解有机物不彻底,处理效果下降,且低溶解氧状态下丝状菌优势生长,引起污泥膨胀。
溶解氧浓度过高,不仅浪费能量,而且会因营养相对缺乏而使细胞氧化和死亡。
为取得良好的处理效果,好氧生物处理时应控制溶解氧在2~3mg/L(二沉池出水0.5~1mg/L)为宜。
厌氧微生物在有氧的条件下生成H2O2,但没有分解H2O2的酶而被H2O2杀死。
所以,在厌氧生物处理反应器中决不能有分子氧存在。
其他氧化态物质如SO42-、NO3-、PO43-和Fe3+等也会对厌氧生物处理产生不良影响,也应控制它们的浓度。
5、有毒物质对微生物有抑制和毒害作用的化学物质叫有毒物质。
它能破坏细胞的结构,使酶变性而失去活性。
如重金属能与酶的-SH基团结合,或与蛋白质结合使之变性或沉淀。
有毒物质在低浓度时对微生物无害,超过某一数值则发生毒害。
某些有毒物质在低浓度时可以成为微生物的营养。
有毒物质的毒性受pH值、温度和有无其他有毒物质存在等因素的影响,在不同条件下毒性相差很大,不同的微生物对同一毒物的耐受能力也不同,具体情况应根据实验而定。