㈠ 活性污泥处理处理污水,其中最重要的微生物是什么微生物
活性污泥是活性污泥处理系统中的主体作用物质,在废水生物处理中,不论采用何种方法处理构筑物及何种工艺流程,都是通过处理系统中活性污泥或生物膜微生物的新陈代谢的作用,使活性污泥具有将有机污染物转化为稳定无机物,在有氧的条件下,将废水中的有机物氧化分解为无机物,从而达到废水净化的目的。处理后出水水质的好坏同组成活性污泥的微生物的种类、数量及其活性有关。
微生物的五大共性:
(1)体积小、面积大;(2)吸收多、转化快;(3)生长旺、繁殖快;(4)适应强、易变异;
(5)分布广、种类多。
细菌类体积小、种类多、代谢活力强
在污水处理所利用的生物群体中,细菌是体型是最微小的一种。(直径0.5-2um,只有在1千倍电子显微镜才观察到)它具有在好氧及厌氧条件下吸收分解各种有机物的能力。
对污水起作用的主要菌种有:菌胶团、球衣细菌、硝化菌、脱氮菌、 聚磷菌等……
在废水生化处理中,正是利用了这些特征,很容易找到能分解有机污染物的微生物。由于细菌繁殖快可使之繁殖增多到我们所需的数量由于它体积小同外界环境物质交换频繁,因此代谢活力极高,即可快速地从废水中降解有机污染物。此外由于细菌易变异,可使我们筛选、驯化出适合与需要的菌种。
菌胶团
它是形成生物絮体和生物膜的主要生物,在胶质中含有无数的菌体。菌胶团细菌的作用菌胶团细菌是构成活性污泥凝絮体的主要成分,有很强的吸附、氧化分解的能力
保护作用,细菌形成菌胶团后可防止被微型动物所吞噬,并在一定程度上可免受毒物的影响n有很好的沉降性能,使污泥在二沉池中迅速地泥水分离
球衣菌
菌体排列一系列呈丝状,通常为白色或灰色,使常见的一类菌种,在活性污泥中大量繁殖,使污泥膨胀,给污水处理带来危害。
脱氮菌
在缺氧条件下,利用硝酸盐中的氧来氧化分解有机物,将硝酸盐或亚硝酸盐还原为氮气
硝化菌
在好氧条件下,将氨氮氧化为亚硝酸盐 氧化成 硝酸盐的细菌
聚磷菌
在厌氧(无溶解氧,无硝化盐和亚硝酸盐)和耗氧交替条件下,对磷有过剩摄取能力。
原生动物(单细胞的好氧动物)起主导作用。
个体很小,长度一般在100~300um,用普通显微镜可清楚观察到其形态。
它具有吞食污水中的有机物和细菌,在体内迅速氧化分解的能力,在活性污泥法和生物膜法中它除了去除有机物,加快有机物的分解外,能使生物膜的表面吸附能力获得再生。
后生动物
后生动物稍复杂,多细胞构成,体内有各种器官。参与污水处理的后生动物,包括 从体型较小的轮虫到栖息于生物滤池的甲壳虫,昆虫幼体等体型较大的类型。
以上为最粗略的回答,要讲此课的5天。
㈡ 根据微生物生活时是否需要氧气,微生物可分为哪几类这样的分类在废水生物处理中有何重要意义
根据微生物生活时是否需要氧气,微生物可分为:
(1)好氧微生物
必须在有氧气的环境下生存,没有氧气就会死亡,
(2)厌氧微生物
必须在无氧气的环境下生存,
厌氧生物缺乏超氧化物歧化酶及过氧化氢酶兼性厌氧生物,当暴露于有氧气的环境之下,厌氧生物会死亡。
(3)兼性厌氧生物
可以在有氧的环境中,利用当中的氧气进行有氧呼吸。但当在没有氧气的环境下,它们会进行发酵,则进行无氧呼吸。
废水生物处理技术常采用的方法有厌氧生物处理法、活性污泥法、生物膜法、氧化塘法。
(1)厌氧生物处理法
此法主要用于处理污水中的沉淀污泥,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。
厌氧生物处理过程分为3个阶段:第一阶段水解酸化,在水解酶的催化下,将复杂的多糖类水解为单糖类,将蛋白质水解为氨基酸,并将脂肪水解为甘油和脂肪酸;第二阶段产酸,在产酸菌的作用下将第1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;第三阶段产甲烷,在甲烷菌的作用下将第2阶段产生的挥发酸转化成甲烷和二氧化碳。处理后的污泥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。
(2)活性污泥法
活性污泥法是一种应用最广、工艺比较成熟的废水生物处理技术。它利用含有好氧微生物的活性污泥,在通气条件下,使污水净化的生物学方法。根据曝气方式的不同。分为普通曝气法、完 全混合曝气法、逐步曝气法、旋流式曝气法和纯氧曝气法。活性污泥法不仅用于处理生活污水、而且在印染、炼油、石油化工、农药、造纸和炸药等许多工业废水处理中,都取得很好的净化效果
活性污泥中的微生物以细菌为主,还包括真菌、藻 类、原生动物等。此法最大的弱点是产生大量的剩余污泥,剩余污泥已成为令人头疼的难以解决的疑难问题,研究开发从源头上不产生或少产生污泥的污水处理技术成为研究的热点。
(3)生物膜法
生物膜法和活性污泥法一样都是利用微生物来去除废水中有机物的方法。生物膜是微生物高度密集的物质,是由好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物等组成的生态系统,主要用于去除废水中呈溶解的和胶体状有机污染物
根据不同的理装置,又分为生物滤池法、生物转盘法、生物接触氧化池法、流化床生物膜法、悬浮颖粒生物膜法等。它广泛应用于石油、印染、造纸、农药、食品等工业废水的处理。它具有不存在污泥膨胀问题;对废水水质、水量的变化有较好的适应性;剩余污泥量少等优点。
(4)氧化塘法
又称生物塘法或稳定塘法,是利用一些适宜的自然池塘或人工池塘,由于污水在塘内停留的时间较长,通过水中的微生物代谢活动可以将有机物降解,从而使污水得到净化的一种方法。在氧化塘中,废水中的有机物主要是通过有机菌藻 共生作用去除的
氧化塘中同时可以进行好氧和厌氧性分解作用和光合作用,3种作用互相影响。氧化塘的效率较低,并需要较大的空间位置,氧化有机物所需的氧气来源常不足,引起氧化作用不完全,因而常常产生较大的臭味。由于它是一个开放系统,所以它的处理效率受季节温度波动的影响很大,这种处理系统只能在温暖的地方使用。
参见
http://..com/link?url=jnkv6O--LbLkHrfLx_3bR5MepWrp7tRJpK
http://ke..com/view/4112072.htm?fr=aladdin
㈢ 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
㈣ 在有机废水生物处理中起主要作用的有哪些营养类型的微生物
微生物(microorganism简称microbe 日语:微生物学 法语:Microbiologie 德语:Mikrobiologie 希腊语:Μικροβιολογία 希伯来语:מיקרוביולוגיה 印地语:सूक्ष्म जीव विज्ञान 韩语:미생물학 俄语:Микробиология 泰语:จุลชีววิทยา)是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物、显微藻类等在内的一大类生物群体,它个体微小,却与人类生活关系密切。涵盖了有益有害的众多种类,广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。
细菌
(1)定义:一类细胞细短,结构简单,胞壁坚韧,多以二分裂方式繁殖和水生性强的原核生物 (2)分布:温暖,潮湿和富含有机质的地方 (3)结构:主要是单细胞的原核生物,有球形,杆形,螺旋形 基本结构:细胞膜 细胞壁 细胞质 核质 特殊结构:荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞 (4)繁殖: 主要以二分裂方式进行繁殖的 (5)菌落: 单个细菌用肉眼是看不见的,当单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时,便会形成一个肉眼可见的,具有一定形态结构的子细胞群落. 菌落是菌种鉴定的重要依据.不同种类的细菌菌落的大小,形状光泽度颜色硬度透明度都不同.
放线菌
(1)定义:一类主要成菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物
(2)分布:含水量较低,有机物较丰富的,呈微碱性的土壤中 (3)形态构造:主要由菌丝组成,包括基内菌丝和气生菌丝(部分气生菌丝可以成熟分化为孢子丝,产生孢子) (4)繁殖:通过形成无性孢子的形式进行无性繁殖 无性繁殖 有性繁殖 (5)菌落:在固体培养基上:干燥,不透明,表面呈致密的丝绒状,彩色干粉
病毒
(1) 定义:一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的“非细胞生物”,但是它的生存必须依赖于活细胞. (2)结构:[font class="Apple-style-span" style="font-family: -webkit-monospace; font-size: 13px; line-height: normal; white-space: pre-wrap; "]蛋白质衣壳以及核酸(核酸为DNA或RNA)[/font] (3)大小:一般直径在100nm左右,最大的病毒直径为200nm的牛痘病毒,最小的病毒直径为28nm的脊髓灰质炎病毒 (4)增殖:病毒的生命活动中一个显著的特点为寄生性。病毒只能寄生在某种特定的活细胞内才能生活。并利用会宿主细胞内的环境及原料快速复制增值。在非寄生状态时呈结晶状,不能进行独立的代谢活动。以 噬菌体为例: 吸附→DNA注入→复制、合成→组装→释放 噬菌体侵染细菌过程示意图
㈤ 废水生物处理时,如何从微生物的营养出发,考虑调整废水的水质
微生物需要的营养要素可分为六大类,即碳源、氮源、能源、无机盐、生长因子和水。在版工业污水中,碳源基本权是不缺乏的,一般将BOD5的值作为碳源的参考值。相应匹配的N、P值通常使用以下公式推算:C:N:P=100:5:1,这也是污水中微生物营养最基本的要求。
㈥ 根据微生物生活时是否需要氧气,微生物可分为哪几类这样的分类在废水生物处理中有何重要意义
根据微生物与氧气的关系,微生物可分为好氧微生物、厌氧微生物和兼性微生物.好氧微生物生活时需要氧气,没有氧气就无法生存.厌氧微生物只有在没有氧气的环境中才能生长,甚至有了氧气对它还有毒害作用.兼性微生物既可在有氧环境中生活,也可在无氧环境中生长,既能营好氧呼吸也能营厌氧呼吸.
好氧呼吸、厌氧呼吸和发酵在污水生物处理中都有应用,如活性污泥法就是应用好氧呼吸的原理处理有机污水,而厌氧消化则是应用发酵和厌氧呼吸的原理来处理高浓度有机污水和剩余污泥.
微生物的能量来源有呼吸作用和光合作用两个途径.化能营养型微生物主要从营养基质的氧化分解中获得化学能,其中化能异养型微生物通过呼吸作用氧化各种有机物获得能量,化能自养型微生物通过呼吸作用氧化各种无机物获得能量;光能营养型微生物则通过光合磷酸化将光能转变维化学能.
各种细菌都有它们所适宜的温度.高温可以杀死微生物,只要加热超过微生物致死的最高温度,微生物很快就会死亡.温度愈高,死亡愈快.微生物在其最低生长温度下代谢活动减弱,处于休眠状态,维持生命而不发育.各种细菌都有它们所适宜的氢离子浓度.在酸性太强或碱性太弱的环境里,它们一般不能生活.大多数细菌适宜于繁殖的pH范围在6~8之间,而pH在4~10之间也能生存.
刘忻5oK 2014-10-12
㈦ 污水处理过程中微生物的作用是什么
污水处理过程的微生物包括厌氧菌、好氧菌、兼氧菌、硝酸盐菌、产酸菌、甲烷菌、等不同的菌类所起作用不同、都是降低水中的污染物、使受污染的水最好的COD/氨氮等指标达到合格
㈧ 举例分析废水生物处理中不同微生物之间的主要关系混合微生物群落对污水生物净化有什么作用
主要关系是:
竞争关系、 原始合作关系、
共生关系(又叫互利共生) 、
偏害关系(又称拮抗关系) ,
捕食关系
㈨ 哪些分子生物学技术可用于废水生物处理中微生
微生物生化处理技术。
废水的生物化学处理是废水处理系统中最重要的过程之一,简称生化处理。生化处理是利用微生物的生命活动过程将废水中的可溶性的有机物及部分不溶性的有机物有效地去除,使水得到净化。事实上,我们对生化处理并不是很陌生的,天然的水体中存在着一条食物链,即大鱼吃小鱼,小鱼吃
虾米,虾米吃小虫,小虫吃微生物,微生物吃污水,如果没有这条食物链,自然界就要乱套了。在天然的河流中,有着大量的、依靠有机物生活的微生物,它们日日夜夜地将人们排入河流中的有机物(如工业废水、农药化肥、粪便等等有机物质)氧化或还原,最终转化为无机物质,如果没有微生物的存在,我们周围的河流,少则几个月,多则一、二年,就会成为臭河了,只是由于微生物太微小太分散,以致人们的肉眼看不见罢了。而废水的生化处理工程则是在人工条件下对这一过程的强化。人们将无以计数的微生物全部集中在一个池子内,创造一个非常适合微生物繁殖、生长的环境(如温度、pH值、氧气、氮磷等营养物质),使微生物大量增殖,以提高其分解有机物的速度和效率。然后再往池内泵入废水,使废水中的有机物质在微生物的生命活动过程中得到氧化降解,使废水得到净化和处理。与其他处理方法相比,生化法具有能耗低、不加药、处理效果好、处理费用低等特点。
㈩ 废水的生物处理过程中有哪些微生物
好氧菌抄,厌氧菌和兼性厌氧袭菌
按照是否需氧来分,有厌氧、好氧和兼氧微生物。
按照物种的类别来分,菌类、原生动物、后生动物等。
废水处理菌种能够减少臭气释放量,抑制腐败细菌的生长,降低沼气,氨和琉化氢的产生。
废水处理菌种能够减少或消除出水中未分解脂肪酸导致的泡沫。
废水处理菌种能够抑制病原性微生物的繁殖,防止病害的产生。