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污水中的微生物呼吸方式

發布時間:2022-05-10 19:49:16

Ⅰ 動物、植物、微生物細胞呼吸區別

動物有氧呼吸,但也有例外。比如我們人的肌細胞,在劇烈運動是可以進行無氧呼吸,可以產生乳酸
植物有氧呼吸為主,一些休眠器官比如土豆、甜菜可以進行無氧呼吸,產生酒精和二氧化碳
微生物有有氧呼吸(比如醋酸菌)也有無氧呼吸(比如破傷風桿菌)的,還有進行兼性厭氧的(比如酵母菌)。不同的微生物呼吸代謝後產物有所不同

Ⅱ 根據微生物生活時是否需要氧氣,微生物可分為哪幾類這樣的分類在廢水生物處理中有何重要意義

根據微生物生活時是否需要氧氣,微生物可分為:
(1)好氧微生物
必須在有氧氣的環境下生存,沒有氧氣就會死亡,
(2)厭氧微生物
必須在無氧氣的環境下生存,
厭氧生物缺乏超氧化物歧化酶及過氧化氫酶兼性厭氧生物,當暴露於有氧氣的環境之下,厭氧生物會死亡。
(3)兼性厭氧生物
可以在有氧的環境中,利用當中的氧氣進行有氧呼吸。但當在沒有氧氣的環境下,它們會進行發酵,則進行無氧呼吸。

廢水生物處理技術常採用的方法有厭氧生物處理法、活性污泥法、生物膜法、氧化塘法。
(1)厭氧生物處理法
此法主要用於處理污水中的沉澱污泥,又稱污泥消化,也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解,最後產生甲烷和二氧化碳等氣體,這些氣體是有經濟價值的能源。
厭氧生物處理過程分為3個階段:第一階段水解酸化,在水解酶的催化下,將復雜的多糖類水解為單糖類,將蛋白質水解為氨基酸,並將脂肪水解為甘油和脂肪酸;第二階段產酸,在產酸菌的作用下將第1階段的產物進一步降解為比較簡單的揮發性有機酸等,如 乙酸、丙酸、丁酸等揮發性有機酸,以及醇類、醛類等,同時生成二氧化碳和新的微生物細胞;第三階段產甲烷,在甲烷菌的作用下將第2階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳。處理後的污泥所含致病菌大大減少,臭味顯著減弱,肥分變成速效 的,體積縮小,易於處置。
(2)活性污泥法
活性污泥法是一種應用最廣、工藝比較成熟的廢水生物處理技術。它利用含有好氧微生物的活性污泥,在通氣條件下,使污水凈化的生物學方法。根據曝氣方式的不同。分為普通曝氣法、完 全混合曝氣法、逐步曝氣法、旋流式曝氣法和純氧曝氣法。活性污泥法不僅用於處理生活污水、而且在印染、煉油、石油化工、農葯、造紙和炸葯等許多工業廢水處理中,都取得很好的凈化效果
活性污泥中的微生物以細菌為主,還包括真菌、藻 類、原生動物等。此法最大的弱點是產生大量的剩餘污泥,剩餘污泥已成為令人頭疼的難以解決的疑難問題,研究開發從源頭上不產生或少產生污泥的污水處理技術成為研究的熱點。
(3)生物膜法
生物膜法和活性污泥法一樣都是利用微生物來去除廢水中有機物的方法。生物膜是微生物高度密集的物質,是由好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物等組成的生態系統,主要用於去除廢水中呈溶解的和膠體狀有機污染物
根據不同的理裝置,又分為生物濾池法、生物轉盤法、生物接觸氧化池法、流化床生物膜法、懸浮穎粒生物膜法等。它廣泛應用於石油、印染、造紙、農葯、食品等工業廢水的處理。它具有不存在污泥膨脹問題;對廢水水質、水量的變化有較好的適應性;剩餘污泥量少等優點。
(4)氧化塘法
又稱生物塘法或穩定塘法,是利用一些適宜的自然池塘或人工池塘,由於污水在塘內停留的時間較長,通過水中的微生物代謝活動可以將有機物降解,從而使污水得到凈化的一種方法。在氧化塘中,廢水中的有機物主要是通過有機菌藻 共生作用去除的
氧化塘中同時可以進行好氧和厭氧性分解作用和光合作用,3種作用互相影響。氧化塘的效率較低,並需要較大的空間位置,氧化有機物所需的氧氣來源常不足,引起氧化作用不完全,因而常常產生較大的臭味。由於它是一個開放系統,所以它的處理效率受季節溫度波動的影響很大,這種處理系統只能在溫暖的地方使用。
參見
http://..com/link?url=jnkv6O--LbLkHrfLx_3bR5MepWrp7tRJpK

http://ke..com/view/4112072.htm?fr=aladdin

Ⅲ 論述污水處理的微生物學原理及主要的處理方式

參與污廢水處理的生物主要有四類:
1.細菌類:在污水處理所利用的生物群中,細菌是體型最微小的一種,它具有在好氧及厭氧條件下分解吸收各種有機物的能力。對污水生物處理起作用的細菌有.菌膠團.球衣細菌.硝化菌.脫氮菌.聚磷菌等幾種。
2.原生動物:原生動物具有吞食污水中的有機物,細菌,在體內迅速氧化分解的能力,因此在活性污泥法和生物膜中。它除了能除去的有機物,加快有機物的分解速度外,還能使生物膜的表面附著能力再生,原聲動物是單細胞的好氧性生物。
3.藻類:藻類是植物,含有葉綠素,當葉綠素吸收二氧化碳和水進行光合作用而產生碳水化合物時將放出大量的氧於水中,穩定塘就是利用這種氧來氧化污水的有機物。
4:後生動物,以上所介紹的生物都是單細胞構成,體內還有各種器官,參與污水處理的後生動物,包括從形態較小的輪蟲到棲息於生物濾池的甲殼蟲,昆蟲,幼蟲等體形較大的種種類型。

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Ⅳ 污水中的微生物呼吸方式

3.1 污水處理與微生物

生物處理根據其處理過程中氧的狀況,可分為好氧處理系統與厭氧處理系統。

3.1.1好氧處理系統

微生物在有氧條件下,吸附環境中的有機物,並將其氧化分解成無機物,使污水得到凈化,同時合成細胞物質。微生物在污水凈化過程,以活性污泥和生物膜的主要成分等形式存在。

(1)活性污泥法

又稱曝氣法,是利用含有好氧微生物的活性污泥,在通氣條件下,使污水凈化的生物學方法。此法是現今處理有機廢水的最主要的方法。它是利用某些微生物在生長繁殖過程中形成表面積較大的菌膠團來大量絮凝和吸附污水中的有機物,並在氧的作用下,將這些物質同化為菌體的成分,或將其分解為CO2、水等物質,從而達到降低污水中有機污染物的目的。其中的細菌有Zoogloea ramigera (生枝動膠菌)、Sphaerotilus natans (浮游球衣菌)和Pseudomonas spp.等;原生動物則以Carchesium spp.(一些獨縮蟲)、Opercularia spp.(一些蓋纖蟲)和Vorlicella spp.(一些鍾蟲)為主。

所謂活性污泥是指由菌膠團形成菌、原生動物、有機和無機膠體及懸浮物組成的絮狀體。在污水處理過程中,它具有很強的吸附、氧化分解有機物或毒物的能力。在靜止狀態時,又具有良好沉降性能。活性污泥中的微生物主要是細菌,占微生物總數的90%~95%。,並多以菌膠團的形式存在,具有很強的去除有機物的能力,原生動物起間接凈化作用。

活性污泥法根據曝氣方式不同,分多種方法,目前最常用的是完全混合曝氣法。污水進入曝氣池後,活性污泥中的細菌等微生物大量繁殖,形成菌膠團絮狀體,構成活性污泥骨架,原生動物附著其上,絲狀細菌和真菌交織在一起,形成一個個顆粒狀的活躍的微生物群體。曝氣池內不斷充氣、攪拌,形成泥水混合液,當廢水與活性污泥接觸時,廢水中的有機物在很短時間內被吸附到活性污泥上,可溶性物質直接進入細胞內。大分子有機物通過細胞產生的胞外酶將其降解成為小分子物質後再滲入細胞內。進入細胞內的營養物質在細胞內酶的作用下,經一系列生化反應,使有機物轉化為CO2、H2O等簡單無機物,同時產生能量。微生物利用呼吸放出的能量和氧化過程中產生的中間產物合成細胞物質,使菌體大量繁殖。微生物不斷進行生物氧化,環境中有機物不斷減少,使污水得到凈化。當營養缺乏時,微生物氧化細胞內貯藏物質,並產生能量,這種現象叫自身氧化或內源呼吸。

曝氣池中混合物以低BOD值流入沉澱池。活性污泥通過靜止、凝集、沉澱和分離,上清液是處理好的水,排放到系統外。沉澱的活性污泥一部分迴流曝氣池與未處理的廢水混合,重復上述過程,迴流污泥可增加曝氣池內微生物含量,加速生化反應過程。剩餘污泥排放出去或進行其他處理後繼續應用。

(2)生物膜法

生物膜法是模擬自然界中土壤自凈的一種污水處理法,它是利用微生物群體附著在固體填料表面而形成的生物膜來處理污水的一種方法。因此,生物膜法又稱為固定膜法。生物膜一般呈蓬鬆的絮狀結構,微孔較多,表面積很大,有很強的吸附作用。廢水中的有機物流入時,被膜上的微生物吸附,進行生物降解,從而使廢水得到凈化。生物膜隨著微生物群體的生長增加而逐漸增厚,到一定程度時,它會由於受到水力的沖刷而不斷剝落,同時又會不斷地形成新的生物膜,而達到動態平衡。

成熟的生物膜一般分為3層,從水體到載體表面依次為外表層、中間層和內層。外表層為好氧層,中間層為微好氧層,而內層為兼性厭氧或厭氧層。由於自然選擇的結果,不同的層面生長著不同類型的微生物。在外表層生長的微生物一般為好氧微生物,兼性厭氧和厭氧微生物一般生活在缺氧的內層。

和活性污泥相比,生物膜中微生物的種類和數量更豐富,通常包括細菌、病毒、真菌和原生動物等。細菌以化能異養型為主,包括好氧細菌、厭氧和兼性厭氧細菌。較為常見的細菌種類有:動膠菌屬、芽孢桿菌屬、脫硫弧菌屬、假單胞菌屬、產鹼桿菌屬、無色桿菌屬、黃桿菌屬和球衣菌屬等。真菌在pH偏低的污水中容易生長,主要種類有青黴屬、麴黴屬、毛霉屬等。原生動物主要有纖毛蟲,如鍾蟲等。

生物膜的功能是分解水中的有機污染物,達到凈化污水的目的。能分解糖被的好氧微生物首先在新的載體表面附著,並生長繁殖。然後絲狀細菌也附著生長。這時原生動物也開始出現。隨著細菌生物量的不斷增加,生物膜逐漸增厚,水體中的溶解氧不能擴散到生物膜的內層,這時兼性厭氧和厭氧微生物在內層開始生長繁殖,分解水體擴散進來的有機物和好氧微生物的代謝產物。逐漸增厚的生物膜,隨著糖被中多糖類物質的被分解和水力攪拌的作用,會產生脫落。在脫落的地方,又有新的生物膜形成。如此循環,不斷進行有機污染物的分解,使污水得到凈化。

3.1.2厭氧處理系統

在缺氧條件下,利用厭氧菌(包括兼性厭氧菌)分解污水中有機污染物的方法,又稱厭氧消化或厭氧發酵法。因為發酵產物產生甲烷,又稱甲烷發酵。此法既能消除環境污染,又能開發生物能源,所以倍受人們重視。污水厭氧發酵是一個極為復雜的生態系統,它涉及多種交替作用的菌群,各要求不同的基質和條件,形成復雜的生態體系。甲烷發酵包括3個階段:液化階段、產氫產乙酸階段和產甲烷階段。

在厭氧微生物處理污水過程中,不同的階段生活著不同優勢的微生物。在水解發酵階段中,主要微生物有梭狀芽孢桿菌屬、丁酸弧菌屬、雙歧桿菌屬和假單胞菌屬等。在產氫、產乙酸階段中,主要的微生物有互營單胞菌屬、互營桿菌屬、暗桿菌屬和梭菌屬等。在產生甲烷階段中,主要的微生物有甲烷桿菌屬、甲烷球菌屬和甲烷八疊球菌屬等。

Ⅳ 大多數微生物以什麼方式呼吸

大多數微生物以有氧呼吸的方式呼吸,即使是酵母菌這樣兼性厭氧型的,在有氧的情況下也是以有氧呼吸為主,只有少數的微生物進行無氧呼吸(如乳酸菌)。

Ⅵ 細菌呼吸作用有哪幾種類型各有什麼特點

根據最終電子受體性質的不同,可將微生物的呼吸分為發酵、好氧呼吸和無氧呼吸3種類型。
1.發酵
發酵(fermentation)是指有機物氧化過程中脫下的質子和電子,經輔酶或輔基(主要有NAD,NADP,FAD)傳遞給另一有機物,最終產生一種還原性產物的生物學過程。
發酵的特點為:不需氧;有機物氧化不徹底;能量(有效電子)釋放不完全。值得注意的是,由於發酵中作為電子和質子受體的有機物是原始基質的代謝產物,所形成的發酵產物是混合物,其中一部分產物的氧化程度高於原始基質,另一部分產物的氧化程度低於原始基質;又由於有機物的每次氧化都必須由相應的還原來平衡,因此原始基質既不能高度氧化,也不能高度還原,這就限制了發酵所能處理的有機廢物的種類。
在酒精發酵中,葡萄糖被降解成二氧化碳和酒精,產生2mol的ATP、2mol的酒精以及2mol的CO2。從能量的觀點看,發酵的結果只使一部分葡萄糖轉化成不含能的穩定產物二氧化碳,另一部分葡萄糖的轉化產物酒精仍然含能,依然會污染環境。不僅如此,從電子的歸宿看,發酵產物酒精接納了葡萄糖釋放的全部電子,產物的耗氧能力(提供電子的能力)與葡萄糖完全一樣,並沒有得到任何削弱。如果就上述而論,那麼發酵作為控制有機質污染的措施是毫無效果的。然而,好在某些發酵(如沼氣發酵)的不穩定產物為氣體(如CH。),它能從系統內逸出,不再對水體產生污染。
2.好氧呼吸
所謂好氧呼吸(resPiration),是指有機物在氧化過程中放出的電子,通過呼吸鏈傳遞最終交給氧的生物學過程。
好氧呼吸的特點是:以氧為最終電子受體;有機物被徹底氧化成CO2和H2O,並生成ATP。由於最終產物二氧化碳和水不再含能,也不再有釋放電子的能力,因此它們不會耗氧,有機物的污染也由此消除。
3.無氧呼吸
無氧呼吸(anaerobicresPiration)是指有機物氧化過程中脫下的質子和電子,經一系列電子傳遞體最終交給無機氧化物的生物學過程。
無氧呼吸的特點是:沒有分子氧參加反應,電子和質子的最終受體為無機氧化物(NO3-、SO42-或CO2等);有機物的氧化徹底;但釋放的能量低於好氧呼吸。無氧呼吸的電子和質子受體實際上分別由兩種元素承擔。無機氧化物中的氧充當了質子受體的角色,與之結合的其他元素則充當了電子受體的角色。由於後者的氧化能力弱於氧,因此以它作電子受體所釋放的能量就相對較少,而且當無氧呼吸所形成的產物排人有氧環境時,存在著被氧重新氧化的可能,可見它們依然是潛在的污染物質。但這種污染物是否表現出污染,取決於充當電子受體角色的元素的易氧化程度。

Ⅶ 怎麼通過溶解氧判斷污水中的微生物是活的

在污水生化處理過程中,影響微生物活性的因素可分為基質類和環境類兩大類。

基質類包括營養物質,如以碳元素為主的有機化合物即碳源物質、氮源、磷源等營養物質、以及鐵、鋅、錳等微量元素;另外,還包括一些有毒有害化學物質如酚類、苯類等化合物、也包括一些重金屬離子如銅、鎘、鉛離子等。

環境類影響因素主要有:

(1)溫度。溫度對微生物的影響是很廣泛的,盡管在高溫環境(50℃~70℃)和低溫環境(-5~0℃)中也活躍著某些類的細菌,但污水處理中絕大部分微生物最適宜生長的溫度范圍是20-30℃。在適宜的溫度范圍內,微生物的生理活動旺盛,其活性隨溫度的增高而增強,處理效果也越好。超出此范圍,微生物的活性變差,生物反應過程就會受影響。一般的,控制反應進程的最高和最低限值分別為35℃和10℃。

(2)PH值。活性污泥系統微生物最適宜的PH值范圍是6.5-8.5,酸性或鹼性過強的環境均不利於微生物的生存和生長,嚴重時會使污泥絮體遭到破壞,菌膠團解體,處理效果急劇惡化。

(3)溶解氧。對好氧生物反應來說,保持混合液中一定濃度的溶解氧至關重要。當環境中的溶解氧高於0.3mg/l時,兼性菌和好氧菌都進行好氧呼吸;當溶解氧低於0.2-0.3mg/l接近於零時,兼性菌則轉入厭氧呼吸,絕大部分好氧菌基本停止呼吸,而有部分好氧菌(多數為絲狀菌)還可能生長良好,在系統中占據優勢後常導致污泥膨脹。一般的,曝氣池出口處的溶解氧以保持2mg/l左右為宜,過高則增加能耗,經濟上不合算。

在所有影響因素中,基質類因素和PH值決定於進水水質,對這些因素的控制,主要靠日常的監測和有關條例、法規的嚴格執行。對一般城市污水而言,這些因素大都不會構成太大的影響,各參數基本能維持在適當范圍內。溫度的變化與氣候有關,對於萬噸級的城市污水處理廠,特別是採用活性污泥工藝時,對溫度的控制難以實施,在經濟上和工程上都不是十分可行的。因此,一般是通過設計參數的適當選取來滿足不同溫度變化的處理要求,以達到處理目標。因此,工藝控制的主要目標就落在活性污泥本身以及可通過調控手段來改變的環境因素上,控制的主要任務就是採取合適的措施,克服外界因素對活性污泥系統的影響,使其能持續穩定地發揮作用。

Ⅷ 厭氧微生物的呼吸類型

嚴格來說應該分的清楚些
厭氧微生物應該是通過發酵、無氧呼吸、循環光合磷酸化或甲烷發酵等提供能量
還有這個概念:發酵通常是指微生物的無氧呼吸,但無氧呼吸不完全是指發酵。

Ⅸ 微生物的呼吸類型及其區別

有氧,厭氧,兼性厭氧三種。
有氧需要氧氣,厭氧不需要,兼性厭氧兩者皆可,如酵母菌。它能在有氧環境中進行有氧呼吸,在缺氧條件下使葡萄糖發酵,生成酒精和二氧化碳。

Ⅹ 微生物的呼吸類型有哪些

根據微生物的碳源、能源、和氫供體不同可將微生物分為光能無機營養型、化能無機營養性、光能有機營養型和化能有機營養型類型 。

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