㈠ 微生物在污水处理中的应用
有厌氧微生物、好氧微生物,主要将污水中的大分子污染物分解为小分子或无机物
㈡ (急)微生物絮凝剂的制备及其在废水处理中的应用研究
目前广泛使用的絮凝剂主要有两大种类:一、无机盐类物质,例如铝盐、铁盐及其聚合物;二、有机高分子物质,例如聚丙烯酰胺衍生物等。但是,这些传统的无机絮凝剂具有用量大、絮凝效果受水温水质条件影响大,具有一定毒性,对环境造成二次污染,对人类健康与生态环境产生不良影响。例如铝盐系絮凝剂的频繁使用,会导致水中铝离子浓度过高,引起老年痴呆等问题。有机高分子絮凝剂的残留物对人体的健康有很大的危害,对神经具有毒性,并有佷强的致畸、致癌、致突变“三致”效应。
微生物絮凝剂是经过微生物分泌代谢之后产生的,对人体和动植物无任何伤害,并且至今为止,还没有有关有毒性的报道。生物絮凝剂正好克服了这些缺点,有絮凝性好、效果稳定、无二次污染、安全无毒、可显著提高污水处理效率等特性,可以应用于废水处理、饮料工业、生物制药等方面,近些年来一直受到广泛的关注。与常见的无机絮凝剂和有机合成高分子絮凝剂相比,微生物絮凝剂具有许多独特的优点,主要体现在以下几个方面:一、无毒无害,安全性高。微生物絮凝剂被认为是一种天然无毒的有机高分子化合物,对环境和人体均无毒无害。经小白鼠安全性实验证明,微生物絮凝剂能用于食品、医药等行业的发酵后处理,对人体和动物无害。二、易被微生物降解,无二次污染。微生物絮凝剂主要是微生物的次生代谢产物,如糖蛋白、黏多糖、蛋白质、纤维素和DNA等,这些物质都具有很好的可生化性,所以不会像无机絮凝剂和有机合成高分子絮凝剂那样产生二次污染。目前使用的无机盐类絮凝剂会使水体在处理过程中残留一定量的无机盐离子,不仅会影响产品的风味、口感,而且会危害到人类的健康。此类物质不易被降解,而且其单体往往是人类神经的致毒剂和癌症的诱发剂。三、适用范围广,脱色效果独特。微生物絮凝剂对多种废水有理想的絮凝效果,与无机絮凝剂和有机合成高分子絮凝剂相比,微生物絮凝剂处理污水后,更易于固液分离,沉淀物生成量少,而且在污水脱色、污泥脱水等方面效果独特。微生物絮凝剂能絮凝处理的对象较广,有活性污泥、粉煤灰、果汁、饮用水、河底沉积物、细菌、酵母菌以及各种生产废水。四、某些微生物絮凝剂的pH值稳定,热稳定性好,用量小。五、来源广泛,生产周期短。一方面,由于微生物的繁殖速度快,适应范围广,转化能力强,易变异,分布广,并且可以生成絮凝剂的微生物种类繁多,所以微生物絮凝剂的生产周期短而且来源多且廉价,它可以取自天然土壤,亦或是水厂的活性污泥;另一方面,微生物絮凝剂为微生物菌体或有机高分子,它的产生主要是靠生物发酵,这就有可能带来低廉的生产成本。因此,不论是从原材料还是从生产工艺角度考虑,工业开发微生物絮凝剂都有可能降低絮凝成本。从处理费用方面来看,采用微生物絮凝剂处理废水,前段以生物吸附为主,后段以生物降解为主,其费用也将较目前的化学絮凝法费用低。但是,微生物絮凝剂的研究发展尚未成熟,其自身仍存在着一些不足之处。例如:微生物絮凝剂的处理效果容易受到有毒物质的干扰,因此在处理废液时需排除妨碍菌体生长的因素。
平板划线分离法
2.3.2.1 平板的制作
在无菌操作室中,点上酒精灯,打开通风设施,将溶化并冷至约50℃的牛肉膏蛋白胨固体培养基倒入无菌培养皿内,每一个培养皿倒入加琼脂的牛肉膏蛋白胨15ml,使其凝固成平板。
2.3.2.2 操作
用接种环挑取一环实验样品,左手拿培养皿,以中指、无名指和小指拖住皿底,拇指和食指夹住皿盖,将培养皿稍倾斜,左手拇指和食指将皿盖掀半开,右手将接种环伸入培养皿内,在平板上轻轻划线(切勿划破培养基),划线方式可取“Z”字形或“W”形中任何一种。划线完毕盖好皿盖,倒置,恒温30℃培养24h后,观察结果。
培养2~3天后用显微镜镜检是否为单一的微生物,若有杂菌,则需再一次分离、纯化,直到获得纯培养。
2.4 产絮菌种筛选方法
2.4.1 初筛
将100ml的牛肉膏蛋白胨液体培养基(报纸包扎,双层纱布,121℃恒压灭菌30min)装入250ml的三角瓶中,接种自分离平板上纯化出的菌种。转速150r/min,恒温30℃摇床培养,每隔24h,将所得培养液进行絮凝活性的初步测定。测定方法:在100ml量筒中加入0.4g高岭土,5ml氯化钙溶液(1%无水氯化钙水溶液)再加入10ml培养液,用手将量筒均匀摇晃两分钟,在加自来水到刻度线100ml,在磁力转子搅拌器中速搅拌2min。目测,能够使高岭土悬浊液絮凝成较大絮状体的为有絮凝活性的菌株。
㈢ 微生物的四个生长时期在污水处理中的实际应用求解答啊。。。。
1停滞期:微生物驯化时的过渡时期,此时,细菌不分裂,只是增大。也有不适应的回会死亡。
2对数增长答期:此时微生物已经适应了新的环境,其活力很强,分裂繁殖很快,死亡小于繁殖率。活性很强,但是不以凝聚。
3.稳定期:微生物达到最大值,环境营养逐渐减少,细菌的增值速度与死亡平衡。沉降性提高。污水水质改善。
4.衰老期:环境营养已耗尽,只能消耗自身的营养。
一般污水处理通常利用对数增长期末端至稳定期前端这个阶段。处理效果高。
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㈣ 微生物在生活废水中的应用论文4000字
水生物处理实际是水体自净的强化 ,在去除了污水中的污染物后 ,必须将微生物从水中分离出来 ,这种分离主要是通过微生物本身的絮凝和原生动物、轮虫等的吞食作用完成的。本文主要介绍微生物在生活污水处理中的应用,及几种主要的污水生物处理技术。
生活污水可生化性相对较高,所以采用生化法处理效果比较好。大多数城市污水处理厂的原水主要是生活污水,其中掺杂的工业污水只占相当小的一部分,所以生化法一直是城市污水处理厂的首选工艺。
生活污水是一大污染源。生活污水中含有大量的无机物和有机物。无机物如氯化物、硫酸盐、磷酸盐和钠、钾、钙、铁等碳酸盐,有机物有纤维素、淀粉、脂肪、蛋白质和尿素等。排放入环境中促使浮游植物生长和大量繁殖,形成赤潮和水华。
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,淀粉及其它有机化合物作为微生物的营养物质,经过一系列的酶促反应,这些有机物在微生物体内得到分解利用,有些合成微生物自身的结构和功能物质,有些则为微生物提供所需的能量。微生物新陈代谢类型有需氧型和厌氧型两种,因此,污水生物处理方法分为好氧生物处理和厌氧生物处理.
好氧生物处理是在水中有溶解氧存在的条件下,借好氧和兼性厌氧微生物(其中主要是好氧菌)的作用来进行的。在处理过程中,绝大多数的有机物都能被相应的微生物氧化分解。用好氧法处理污水,基本上没有臭气,处理所需的时间比较短,如果条件适宜,—般可去除BOD九成以上 。
厌氧生物处理是在无氧的条件下,借厌氧和兼性厌氧微生物(其中主要是厌氧菌)的作用来分解污水中有机物的,也称厌氧消化或厌氧发酵。厌氧生物处理主要应用于有机污泥和高浓度有机污水的处理。由于是密闭发酵,所以在处理过程中不影响周围环境;同时隔绝空气又加以高温发酵,可以钉死寄生虫卵和致病菌;并且可以产生生物能源甲烷。因此厌氧消化法近年来渐渐受到重视,但由于所需时间长,对设备要求严格,因而影响其迅速推广。
在污水处理中,通常是以有机物在氧化过程中所消耗的氧量这一综合性指标来表示有机污染物的浓度,如生化需氧量和化学需氧量。生化需氧量是指在特定的温度和时间微生物分解污水中有机物所消耗的氧量,称为生化需氧量。生化需氧量约占生化需氧总量的一大半,故采用生化需氧量来表示污水中可降解有机物的浓度是比较合适的。但污水中有机物并不是都能较快降解的,在工业废水中,可以结合化学需氧量等指标表示有机污染物的浓度。
只有生化需氧量高的废水才适宜采用生物处理,化学需氧量很高但生化需氧量不高的废水不宜采用生物处理。对于有毒的废水,只要毒物能降解,就可用生物法处理,关键是控制毒物浓度和驯化微生物。
污水生物处理方法包含活性污泥法、生物膜法、生物接触氧化法、厌氧生物化学法、固定化微生物法,生物处理法通常配合化学混凝处理效果更好,化学混凝药剂处理法资料至http://www.cl39.com/望采纳.
㈤ 微生物在环境治理中的应用
微生物降解污水的作用。
㈥ 如何利用微生物处理废水
科研人员正不断更新环境保护的方法,提高治理和防御的效果?在环境污染中,废水的污染尤为严重,直接威胁着我们人类的生存?在研究中科研人员发现,用微生物处理废水和石油污染具有效率高?成本低的优点,因而备受青睐?
用微生物处理废水,效果与化学方法处理一样,而成本只有化学方法的1/10?
其实,在人们还没有发现并利用微生物处理废物?净化环境以前,微生物就已经默默无闻地独揽着净化大自然的重要使命?
地球上每年动物?植物的生成量达5000亿吨,在它们生命活动结束之后,如果不是微生物悄悄地把遗留的尸体残骸分解并转换的话,那么,地球上的这些废物一直堆积起来真是会出现可怕而又难以想象的局面?我们上月球也许就不必发射宇宙飞船了,只需爬上垃圾堆就可以进月球了?
大自然环境保护标兵的桂冠非微生物莫属,人类真应该真诚地感谢这些微小的“朋友”?
微生物又是怎样“治理”环境的呢?能除掉废水中毒物的功臣主要是微生物包括细菌?霉菌?酵母菌等和一些原生动物,它们能把水中的有机物变成简单的无机物,通过生长繁殖活动使污水净化?
有种芽孢杆菌能把酚类物质转变成醋酸作为营养物质吸收利用,除酚效率可达99%,有的微生物还能把稳定有毒的DDT转变成溶解于水的物质而解除毒性?
微生物处理废水
㈦ 微生物在水环境保护中的应用 举例
污水处理菌种来系广州农冠引进源台湾高科技生物技术研制开发的微生物菌种,微生物污水 污水处理菌种处理菌种具有繁殖快速、生命力强、安全无毒等特点,微生物污水处理菌种能有效消除恶臭困扰,防止病原菌蚊蝇滋生,解决水污染问题。
㈧ 怎样利用微生物处理废水
废水生物处理法
随着工业的发展,污水成分已愈来愈复杂。某些难降解的有机物质和有毒物质,需要运用微生物的方法进行处理,污水具备微生物生长和繁殖的条件,因而微生物能从污水中获取养分,同时降解和利用有害物质,从而使污水得到净化。废水生物处理是利用微生物的生命活动,对废水中呈溶解态或胶体状态的有机污染物降解作用,从而使废水得到净化的一种处理方法。废水生物处理技术以其消耗少、效率高、成本低、工艺操作管理方便可靠和无二次污染等显著优点而备受人们的青睐。
定义
利用微生物的代谢作用除去废水中有机污染物的一种方法,亦称废水生物化学处理法,简称废水生化法。由于传统治理方法有成本高、操作复杂、对于大流量低浓度的有害污染难处理等缺点,经过多年的探索和研究,生物治理技术日益受到人们的重视。随着耐重金属毒性微生物的研究进展,采用生物技术处理电镀重金属废水呈现蓬勃发展势头,根据生物去除重金属离子的机理不同可分为生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法以及植物修复法。
特点
1、用生物方法去除有机物最经济;
2、90%废水处理工艺属于生物处理工艺;
3、水中氨氮用生物处理方法去除最有效;
4、绝大多数工业废水也是以生物处理方法为主
分类
生物化学法
生物化学法指通过微生物处理含重金属废水,将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。硫酸盐生物还原法是一种典型生物化学法。该法是在厌氧条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用,将硫酸盐还原成H2S,废水中的重金属离子可以和所产生的H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除,同时H2SO4的还原作用可将SO42-转化为S2-而使废水的pH值升高。因许多重金属离子氢氧化物的离子积很小而沉淀。有关研究表明,生物化学法处理含Cr6+浓度为30—40mg/L的废水去除率可达99.67%—99.97%。有人还利用家畜粪便厌氧消化污泥进行矿山酸性废水重金属离子的处理,结果表明该方法能有效去除废水中的重金属。赵晓红等人用脱硫肠杆菌(SRV)去除电镀废水中的铜离子,在铜质量浓度为246.8 mg/L的溶液,当pH为4.0时,去除率达99.12%。[2]
生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外,具有絮凝活性的代谢物。一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成,分子中含有多种官能团,能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。至目前为止,对重金属有絮凝作用的约有十几个品种,生物絮凝剂中的氨基和羟基可与Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金属离子形成稳定的鳌合物而沉淀下来。应用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好,且生长快、易于实现工业化等特点。此外,微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有广阔的应用前景。[2]
生物吸附法
生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子,再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法。利用胞外聚合物分离金属离子,有些细菌在生长过程中释放的蛋白质,能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除。生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点,已经被广泛应用。[2]
需氧生物处理法
利用需氧微生物在有氧条件下将废水中复杂的有机物分解的方法。生活污水中的典型有机物是碳水化合物、合成洗涤剂、脂肪、蛋白质及其分解产物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。这些有机物可按生物体系中所含元素量的多寡顺序表示为 COHNS。
生物体系中这些反应有赖于生物体系中的酶来加速。酶按其催化反应分为:氧化还原酶:在细胞内催化有机物的氧化还原反应,促进电子转移,使其与氧化合或脱氢。可分为氧化酶和还原酶。氧化酶可活化分子氧,作为受氢体而形成水或过氧化氢。还原酶包括各种脱氢酶,可活化基质上的氢,并由辅酶将氢传给被还原的物质,使基质氧化,受氢体还原。水解酶:对有机物的加水分解反应起催化作用。水解反应是在细胞外产生的最基本的反应,能将复杂的高分子有机物分解为小分子,使之易于透过细胞壁。如将蛋白质分解为氨基酸,将脂肪分解为脂肪酸和甘油,将复杂的多糖分解为单糖等。此外还有脱氨基、脱羧基、磷酸化和脱磷酸等酶。
许多酶只有在一些称为辅酶和活化剂的特殊物质存在时才能进行催化反应,钾、钙、镁、锌、钴、锰、氯化物、磷酸盐离子在许多种酶的催化反应中是不可缺少的辅酶或活化剂。
在需氧生物处理过程中,污水中的有机物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三个阶段:第一阶段,大的有机物分子降解为构成单元──单糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二阶段中,第一阶段的产物部分地被氧化为下列物质中的一种或几种:二氧化碳、水、乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸(或称 α-氧化戊二酸)或草醋酸(又称草酰乙酸)。第三阶段(即三羧酸循环,是有机物氧化的最终阶段)是乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸和草醋酸被氧化为二氧化碳和水。有机物在氧化降解的各个阶段,都释放出一定的能量。
在有机物降解的同时,还发生微生物原生质的合成反应。在第一阶段中由被作用物分解成的构成单元可以合成碳水化合物、蛋白质和脂肪,再进一步合成细胞原生质。合成能量是微生物在有机物的氧化过程中获得的。
厌氧生物处理法
主要用于处理污水中的沉淀污泥,因而又称污泥消化,也用于处理高浓度的有机废水。这种方法是在厌氧细菌或兼性细菌的作用下将污泥中的有机物分解,最后产生甲烷和二氧化碳等气体,这些气体是有经济价值的能源。中国大量建设的沼气池就是具体应用这种方法的典型实例。消化后的污泥比原生污泥容易脱水,所含致病菌大大减少,臭味显著减弱,肥分变成速效的,体积缩小,易于处置。城市污水沉淀污泥和高浓度有机废水的完全厌氧消化过程可分为三个阶段(见图)。在第一阶段,污泥中的固态有机化合物借助于从厌氧菌分泌出的细胞外水解酶得到溶解,并通过细胞壁进入细胞中进行代谢的生化反应。在水解酶的催化下,将复杂的多糖类水解为单糖类,将蛋白质水解为缩氨酸和氨基酸,并将脂肪水解为甘油和脂肪酸。第二阶段是在产酸菌的作用下将第一阶段的产物进一步降解为比较简单的挥发性有机酸等,如乙酸、丙酸、丁酸等挥发性有机酸,以及醇类、醛类等;同时生成二氧化碳和新的微生物细胞。
反应原理
第一、二阶段又称为液化过程。第三阶段是在甲烷菌的作用下将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷和二氧化碳,因此又称为气化过程,其反应可用下式表示:
一些有机酸或醇的气化过程举例如下:
乙酸:
CH3COOH─→CO2+CH4
丙酸:
4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4
甲醇:
4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O
乙醇:
2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4
为了使厌氧消化过程正常进行,必须将温度、pH值、氧化还原电势等保持在一定的范围内,以维持甲烷菌的正常活动,保证及时地和完全地将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷。
生物化学反应的速度直接受温度的影响。进行厌氧消化的微生物有两类:中温消化菌和高温消化菌。前者的适应温度范围为17~43℃,最佳温度为32~35℃;后者则在50~55℃具有最佳反应速度。
近年来,厌氧消化处理法发展到应用于处理高浓度有机废水,如屠宰场废水、肉类加工废水、制糖工业废水、酒精工业废水、罐头工业废水、亚硫酸盐制浆废水等,比采用需氧生物处理法节省费用。
利用生物法处理废水的具体方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、土地处理系统和污泥消化等
㈨ 微生物在废水中的作用
废水中的微生物可以帮助分解有害物质,将其代谢为无害的无机小分子。