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收藏!污水处理中的微生物的分类及代谢!
发布时间:2019-01-17    点击次数:次   
污水处理中的微生物品种很多,首要有菌类,藻类以及动物类。
 
1、细菌
 
细菌的习惯性强,增加速度快。依据对养分物需求的不同,可将细菌分为自养菌和异养菌两大类。自养菌使用各种无机物(CO2、HCO3-、NO3-、PO3-4等)为养分将其转化为另一种无机物,开释出能量,组成细胞物质,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,开释出能量,组成细胞物质。污水处理设备中的微生物首要是异养菌。
 
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,成长pH为2〜9,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效果,但过多丝状菌的出现会影响污泥的沉积性能,而引起污泥胀大。真菌在污水处理的效果是不可忽视的。
 
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,使用光合效果同化二氧化碳和水放出氧气,吸收水中的氮、磷等养分元素组本钱身细胞。
 
4、原生动物
 
原生动物是低一级的能进行割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,原生动物的效果没有细菌重要,但由于大多数原生动物能吞食固态有机物和游离细菌,所以有净化水质的效果。原生动物对环境的改变比较灵敏,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,溶解氧满足时钟虫很多出现,溶解氧低于1㎎/L时出现较少,也不活泼。
 
5、后生动物
 
后生动物是多细胞动物。在污水处理设备和安稳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,它们的出现标明处理效果较好,是污水处理的指示性生物。
 
二、微生物的代谢
 
微生物的生命进程是养分不断被使用,细胞物质不断组成又不断消耗的进程。在这一进程中伴跟着新生命的诞生,旧生命的逝世和养分物(基质)的转化。污水的生物处理就是使用微生物对污染物(养分物)的代谢转化效果完成的。
 
1、微生物的养分联系
 
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、氮和磷等为养分进行有氧和无氧呼吸组本钱身细胞。藻类是使用二氧化碳和水中的氮、磷进行光和效果组本钱身细胞并向水体供给氧气。藻类的细胞逝世后成为菌类繁衍的养分。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养分物质,经过复杂的生物化学反响组本钱身细胞和排出废物。这种为坚持生命活动和成长繁衍而进行的生化反响进程叫推陈出新,简称代谢。依据能量的转移和生化反响的类型可将代谢分为分化代谢和组成代谢。微生物将养分物分化转化为简略的化合物并开释出能量,这一进程叫做分化代谢或产能代谢;微生物将养分物转化为细胞物质并吸收分化代谢开释的能量,这一进程叫做组成代谢。当养分缺少时,微生物对本身细胞物质进行氧化分化,以获得能量,这以进程叫做内源代谢,也叫内源呼吸。当养分物满足的时,内源呼吸并不明显,但养分物缺少时,内源呼吸是能量的首要来历。
 
没有推陈出新就没有生命。微生物经过推陈出新不断地增殖和逝世。微生物的分化代谢为组成代谢供给能量和物质,组成代谢为分化代谢供给催化剂和反响器。两种代谢相互依赖、相互促进、不可分割。
 
微生物代谢消耗的养分物一部分分化成简略的物质排入环境,另一部分组成为细胞物质。不同的微生物代谢速度不同,养分物用于分化和组成的份额也不相同。厌氧微生物分化养分物不完全,开释的能量少,代谢速度慢,将养分物用于分化的份额大,用于组成的份额小,细胞增殖慢。好氧微生物分化养分物完全,终究产物(CO2、H2O、NO3-、PO43-等)安稳,含有的能量少,所以好氧微生物代谢中开释的能量多,代谢速度快,将养分物用于分化的份额小,用于组成的份额大,细胞增殖快。
 
三、微生物的成长环境
 
废水生物处理的主体是微生物,只有发明杰出的环境条件让微生物很多繁衍才干获得令人满意的处理效果。影响微生物成长的的条件首要有养分、温度、pH值、溶解氧及有毒物质等。
 
1、养分
 
养分是微生物成长的物质基础,生命活动所需的能量和物质来自于养分。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。微生物品种繁多,所需C、N、P的化学方式也不相同。如异养菌需要有机物为碳源,而自养菌以CO2和HCO3-为碳源。
 
简直一切的有机物都是微生物的养分源,为到达预期的净化效果,操控合适的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
 
微生物的品种不同成长温度不同,各种微生物的整体温度规模是0~80℃。依据习惯的温度规模,微生物可分为低温性(好冷性)、中温性和高温性(好热性)三类。低温性微生物的成长温度为20℃以下,中温性微生物的成长温度为20~45℃,高温性微生物的成长温度为45℃以上。好氧生物处理以中温为主,微生物的适成长温度为20~37。厌氧生物处理时,中温微生物的适成长温度为25~40℃,高温微生物的适成长温度为50~60℃。所以厌氧微生物处理常使用33~38℃和52~57℃两个温度段,别离叫做中温消化(发酵)和高温消化(发酵)。跟着科学技术的开展,厌氧反响已能在20~25℃的常温下进行,这就大大下降了运转费用。
 
在合适的温度规模内,每升高10℃,生化反响速度就进步1~2倍。所以,在较高适温度条件下生物处理效果较好。人为改动污水温度将增大处理本钱,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,需要坚持较高的温度,但考虑到运转本钱,应尽量选用常温下运转(20~25℃)。假如原污水的温度较高,应选用中温发酵(33~38℃)或高温发酵(52~57℃)。假如有满足的余热或发酵进程中发生满足的沼气(高浓度有机污水和污泥消化),则能够使用余热或沼气的热能完成中温文高温发酵。一般情况下,一日内温度的波动不宜超越℃。所以,在生物处理时要操控合适的水温并坚持安稳。
 
3、pH值
 
酶是一种两性电解质,pH值的改变影响酶的电离方式,进而影响酶的催化性能,所以pH值是影响酶活性的重要要素之一。不同的微生物具有不同的酶系统,就有不同的pH值习惯规模。细菌、放线菌、藻类和原生动物的pH值习惯规模是4~10。酵母菌和霉菌的适pH为3.0~6.0。大多数细菌合适pH=6.5~8.5的中性和偏碱性环境。好氧生物处理的合适pH为6.5~8.5,厌氧生物处理的合适pH为6.7~7.4(佳pH为6.7~7.2)。在生物处理进程中坚持适pH值规模非常重要。否则,微生物酶的活性下降或丧失,微生物成长缓慢甚至逝世,导致处理失败。
 
进水pH值的俄然改变会对生物处理发生很大的影响,这种影响不可逆转。所以坚持pH值的安稳非常重要。
 
4、溶解氧
 
好氧微生物的代谢进程以分子氧为受体,并参加部分物质的组成。没有分子氧,好氧微生物就不能成长繁衍,所以,进行好氧生物处理时,要坚持必定浓度的溶解氧(DO)。供氧不足,合适低溶解氧成长的微生物(微量好氧的发硫菌)和兼性微生物很多繁衍。它们分化有机物不完全,处理效果下降,且低溶解氧状态下丝状菌优势成长,引起污泥胀大。溶解氧浓度过高,不只浪费能量,而且会因养分相对缺少而使细胞氧化和逝世。为获得杰出的处理效果,好氧生物处理时应操控溶解氧在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,但没有分化H2O2的酶而被H2O2杀死。所以,在厌氧生物处理反响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发生不良影响,也应操控它们的浓度。
 
5、有毒物质
 
对微生物有抑制和毒害效果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基团结和,或与蛋白质结合使之变性或沉积。有毒物质在低浓度时对微生物无害,超越某一数值则发生毒害。某些有毒物质在低浓度时能够成为微生物的养分。有毒物质的毒性受pH值、温度和有无其他有毒物质存在等要素的影响,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,具体情况应依据试验而定。
 
在废水生物处理进程中,应严格操控有毒物质浓度,但有毒物质浓度的允许规模尚无统一的规范,表1的数据仅供参考。

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