治污微生物在废水处理方面的应用
微生物在工业废水处理中的应用与优化

微生物在工业废水处理中的应用与优化一、引言工业废水是指工业生产过程中产生并含有各种有害物质的废水,对环境与生态系统造成严重污染。
为了减轻这些污染对环境的影响,微生物技术被广泛应用于工业废水处理中。
本文将介绍微生物在工业废水处理中的应用及其优化策略。
二、微生物在工业废水处理中的应用1. 生物滤池生物滤池是一种利用微生物的附着生长特性将废水中的有机污染物转化为无害物质的处理方法。
通过合理设计滤料,提供合适的生长环境,微生物在滤料上生长形成生物膜,将废水中的有机物质降解为无机物质。
生物滤池具有处理效率高、设备简单、运行成本低等优点,在工业废水处理中得到了广泛应用。
2. 厌氧消化池厌氧消化池是一种利用微生物在缺氧条件下降解有机废水的设施。
废水进入厌氧消化池后,微生物在缺氧条件下对有机污染物进行降解,并生成甲烷等可再利用的沼气。
厌氧消化池具有降解效率高、产生沼气等优点,适用于含有高浓度有机污染物的工业废水处理。
3. 微生物酶微生物酶是一种微生物产生的具有特定催化功能的生物催化剂。
通过应用微生物酶,在废水处理过程中可以降低工艺投资、减轻环境污染,提高处理效果。
比如,利用蛋白酶降解废水中的蛋白质,利用脂肪酶降解废水中的油脂等。
微生物酶在工业废水处理中的应用有助于提高处理效率和降低处理成本。
三、微生物在工业废水处理中的优化策略1. 选择适宜的微生物不同工业废水中含有的有机物质成分各异,因此在进行废水处理时,应根据废水的具体特性选择适宜的微生物种类。
例如,耐酸碱菌、耐高盐菌等具有特殊适应性的微生物可以在酸、碱、高盐等环境下进行废水处理。
2. 优化微生物生长环境为了保证微生物在处理废水中的活性和稳定性,需要提供优良的生长条件。
这包括适宜的温度、适宜的pH值,以及适当的营养物质等。
优化微生物生长环境可以加快废水处理速度,提高处理效果。
3. 微生物调控与增菌在一些特殊情况下,废水中的微生物种群数量和多样性可能受到不利因素的影响,导致废水处理效果下降。
微生物在污水处理中的应用

微生物在污水处理中的应用一、引言污水处理是一种将废水中的有害物质去除或转化为无害物质的过程。
传统的污水处理方法包括物理处理、化学处理和生物处理。
而微生物在污水处理中的应用是一种环保、高效且经济的方法。
本文将详细介绍微生物在污水处理中的应用,并探讨其优势和挑战。
二、微生物在污水处理中的作用1. 生物降解有机物微生物在污水处理中起到了关键作用。
它们能够降解有机物,将有机物转化为无机物。
在污水处理厂中,通过添加适量的微生物,可以加速有机物的降解过程,从而减少有机物对水环境的污染。
2. 氨氮和硝酸盐的转化微生物还能够将废水中的氨氮转化为硝酸盐。
这个过程被称为硝化过程。
硝化过程是污水处理中的重要环节,它能够将有毒的氨氮转化为对水体无害的硝酸盐。
同时,硝化过程还能够释放出一定量的能量,用于微生物的生长和维持污水处理系统的稳定运行。
3. 除去污水中的重金属微生物在污水处理中还能够去除重金属污染物。
通过微生物的作用,重金属离子可以被还原为金属或沉淀形式,从而达到去除重金属的目的。
这种方法不仅高效,而且环保,避免了传统方法中使用的化学药剂对环境的污染。
三、微生物在污水处理中的应用技术1. 活性污泥法活性污泥法是一种常用的微生物处理污水的方法。
该方法通过添加活性污泥,利用微生物的降解能力将有机物降解为无机物。
在活性污泥法中,微生物通过吸附、吸附、降解等过程去除污水中的有机物。
这种方法具有操作简单、成本低等优点,被广泛应用于城市污水处理厂。
2. 厌氧消化法厌氧消化法是一种利用微生物的厌氧降解能力处理污泥的方法。
在厌氧消化过程中,微生物通过厌氧呼吸将污泥中的有机物转化为甲烷和二氧化碳。
这种方法不仅能够降解污泥中的有机物,还能够产生可再生能源。
因此,厌氧消化法被广泛应用于污泥处理和能源回收。
3. 生物膜反应器生物膜反应器是一种利用微生物附着在生物膜上降解废水的方法。
在生物膜反应器中,微生物通过附着在载体上形成生物膜,利用生物膜上的微生物降解有机物。
环境污水处理中微生物的应用探究

环境污水处理中微生物的应用探究环境污水处理一直是一个全球性的环境问题,污水中含有大量的有机物和微生物,如果不进行处理直接排放到环境中会给生态环境带来严重的影响。
而微生物在污水处理中起到了重要的作用,通过降解有机物和去除污染物质,使得污水得以净化。
本文将探究环境污水处理中微生物的应用,以期能够更好地理解其在环境保护中的重要作用。
一、微生物在污水处理中的应用1. 生物处理工艺在污水处理过程中,微生物被广泛应用于生物处理工艺,包括生物接触氧化法、活性污泥法、生物滤池法等。
这些生物处理工艺都是通过微生物降解有机物质和去除污染物质,达到净化污水的目的。
2. 污泥处理在污水处理过程中产生的污泥也需要进行处理,而微生物也被应用于污泥处理过程中。
通过微生物的作用,可以将污泥中的有机物质进行降解,减少污泥的体积,减少对环境的影响。
3. 水质监测除了在污水处理过程中直接应用外,微生物在水质监测中也扮演着重要的角色。
通过检测水体中微生物的种类和数量,可以了解到水体的污染程度,从而采取相应的措施进行处理。
1. 降解有机物在污水中含有大量的有机物质,而微生物具有降解有机物质的能力。
通过微生物的代谢活动,可以将有机物质转化为无机物质,实现有机物质的降解和净化。
2. 去除污染物质污水中还含有大量的污染物质,如重金属、有机物、氮、磷等。
微生物可以通过吸附、吸收、氧化还原等作用,将这些污染物质去除,起到净化水体的作用。
3. 维持污泥的稳定性1. 培养技术在污水处理中,需要大量的微生物来参与降解和去除污染物质的工作,因此培养技术是至关重要的。
通过优化培养条件,可以提高微生物的菌种纯度和活力,提高其处理污水的效率。
2. 基因工程技术近年来,基因工程技术在污水处理中得到了广泛的应用。
通过基因工程技术,可以改良微生物的降解能力和抗污染性能,提高污水处理的效率和净化效果。
3. 生物传感技术生物传感技术是近年来发展起来的一项新技术,通过利用微生物对污染物质的敏感性,可以实现对污水中污染物质的快速监测和检测,为污水处理过程提供了重要的技术手段。
微生物在污水处理中的应用

微生物在污水处理中的应用一、微生物在污水处理中的义务和作用污水处理是一项重要的工程行业,其目的是从废水中去除非常量的污染物和有机物质,使得水源可以重新使用。
微生物是污水处理过程中非常重要的组成部分,其主要作用是通过生物方法去除有害物质和有机物质。
微生物在污水处理中的主要作用包括以下几个方面:1. 降解有机物质:微生物可以将有机物质转化成一些小分子,从而降低有机物质的浓度和污染程度。
2. 去除氮和磷:微生物可以将氮和磷转化为无害物质和化合物,在污水处理过程中应用微生物,可以有效地去除氮磷含量,从而提高水资源的使用效率。
3. 去除有害菌群:微生物可以去除一些有害菌群,如细菌,病毒和霉菌等,从而保持水质安全。
二、微生物在生物处理池中的应用生物处理池是一种常见的处理废水的设备,包括生物过程池,沉淀池和厌氧反应池等。
微生物在生物处理池中的应用主要集中在微生物多样性的维持和调节等方面。
1. 微生物多样性的维持:只有多样性的微生物,才能更加有效地去除污水中的有害物质。
因此,控制生物池中的微生物菌群,保持菌群多样性,是生物技术实践中的重要问题。
2. 微生物菌群的调节:微生物菌群的组成、生长速率和物种等级的相对比例非常重要,可以通过加入特殊的微生物或者改变生物处理池中的条件,从而调节微生物菌群的结构和特性。
例如,可以改变生物处理池中的温度、pH值和溶解气体等,都可以影响微生物的数量和物种的分类。
三、微生物在膜生物反应器中的应用膜生物反应器是常用于工业级污水处理和高浓度有机物质和氮、磷等物质的处理,非常适用于小面积、高密度的废水。
微生物在膜生物反应器中的应用主要体现在改善生物反应器的质量和处理效率上。
1. 提高处理效率:膜生物反应器微生物处理系统可以有效地去除高浓度有机物质和氮、磷等物质,从而提高处理效率。
可以实现通量较高,单位处理面积的处理能力超过20-40m3 / m2 · d。
2. 提高质量:微生物反应器中的膜可以有效地滤除残留颗粒物和有机物质,从而提高净化质量和水资源的安全性。
微生物在污水处理中的应用

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。
微生物在污水处理中的应用

微生物在污水处理中的应用一、引言污水处理是保护环境和人类健康的重要工作,而微生物在污水处理中扮演着重要的角色。
微生物可以通过降解有机物、氧化无机物和去除污染物等方式,有效地净化污水。
本文将详细介绍微生物在污水处理中的应用,并探讨其原理和效果。
二、微生物在污水处理中的应用方式1. 厌氧处理厌氧处理是一种利用微生物在无氧条件下降解有机物质的方法。
在厌氧条件下,微生物通过发酵作用将有机物质转化为沼气和有机肥料。
这种处理方式适合于高浓度有机废水的处理,如食品加工废水和农业废水。
2. 好氧处理好氧处理是一种利用微生物在有氧条件下降解有机物质的方法。
在好氧条件下,微生物通过氧化作用将有机物质转化为二氧化碳和水。
这种处理方式适合于低浓度有机废水的处理,如生活污水和轻工业废水。
3. 活性污泥法活性污泥法是一种利用微生物颗粒(活性污泥)降解有机物质的方法。
在活性污泥池中,微生物通过吸附、吸收和降解等过程,将有机物质转化为无机物质。
这种处理方式适合于中等浓度有机废水的处理,如城市污水和工业废水。
三、微生物在污水处理中的原理1. 生物降解微生物通过分泌酶类降解有机物质,将其转化为无机物质。
这个过程中,微生物利用有机物质作为能源和碳源,并释放出能量和二氧化碳。
2. 生物吸附微生物表面具有一定的吸附能力,可以吸附污水中的悬浮物、颗粒物和胶体物质。
通过微生物的吸附作用,可以有效地去除污水中的固体颗粒。
3. 生物氧化微生物通过代谢作用将有机物质氧化为无机物质。
这个过程中,微生物利用氧气作为氧化剂,将有机物质转化为二氧化碳和水。
四、微生物在污水处理中的效果1. 有机物质的降解微生物能够将污水中的有机物质降解为无机物质,从而减少有机物质对水体的污染。
同时,有机物质的降解还能够减少污水的浊度和臭味,提高水质。
2. 氮和磷的去除微生物在污水处理过程中,还可以去除污水中的氮和磷等营养物质。
这些营养物质在水体中过量存在时会导致水体富营养化,引起藻类爆发和水体富氧化等问题。
微生物在污水处理中的应用

微生物在污水处理中的应用污水处理是保护环境和人类健康的重要环节。
微生物在污水处理中发挥着关键作用,通过降解有机物、去除氮、磷等方式,有效净化污水。
本文将详细介绍微生物在污水处理中的应用,并提供相关数据和案例分析。
一、微生物在污水处理中的降解有机物能力1. 好氧降解:好氧微生物(如细菌和真菌)通过氧化降解有机物,产生二氧化碳和水。
根据研究数据,好氧降解可以去除污水中的70%以上有机物。
例如,某市污水处理厂采用好氧生物滤池处理污水,去除率达到90%以上。
2. 厌氧降解:厌氧微生物(如厌氧菌)在缺氧条件下降解有机物,产生甲烷等气体。
研究表明,厌氧降解可以去除污水中的20%以上有机物。
某厂采用厌氧反应器处理污水,有机物去除率达到80%以上。
二、微生物在污水处理中的氮、磷去除能力1. 氮去除:微生物可以通过硝化和反硝化过程去除污水中的氮。
硝化是指氨氮转化为硝酸盐,反硝化是指硝酸盐还原为氮气。
研究数据显示,硝化和反硝化过程可以使污水中的氮去除率达到70%以上。
例如,某市污水处理厂采用硝化-反硝化工艺,氮去除率达到90%以上。
2. 磷去除:微生物可以通过磷酸盐的吸附和沉淀去除污水中的磷。
研究表明,微生物处理可以使污水中的磷去除率达到80%以上。
某厂采用生物接触氧化法处理污水,磷去除率达到95%以上。
三、微生物在污水处理中的案例分析某市污水处理厂采用生物接触氧化法处理污水。
该工艺利用微生物降解有机物、去除氮、磷等特性,有效净化污水。
具体步骤如下:1. 污水进入生物接触氧化池,与生物膜接触。
2. 好氧微生物在生物膜上降解有机物,产生二氧化碳和水。
3. 厌氧微生物在生物膜内降解有机物,产生甲烷等气体。
4. 经过生物接触氧化池处理后的污水进入沉淀池,微生物和悬浮物沉淀。
5. 沉淀后的清水经过过滤等步骤,得到净化后的水。
该污水处理厂的运行数据显示,该工艺可以使污水中的有机物去除率达到90%以上,氮去除率达到80%以上,磷去除率达到95%以上。
微生物在城市污水处理与资源化利用中的应用与效益

微生物在城市污水处理与资源化利用中的应用与效益城市污水处理是一个重要的环境保护领域,而微生物在这一过程中发挥着关键作用。
本文将探讨微生物在城市污水处理与资源化利用中的应用和效益。
一、微生物在城市污水处理中的应用1. 初级处理阶段:在城市污水处理过程的初级阶段,微生物起到了关键作用。
在沉砂池中,微生物通过分解有机物质,帮助去除固体悬浮物和有机废物。
微生物通过吸附和吸收废物,并将其转化为不可溶性物质,加速废物的沉降。
这一过程不仅提高了污水处理效果,还减少了废物的排放。
2. 活性污泥法处理:在城市污水处理的生物处理阶段,微生物是核心。
活性污泥法是一种常用的生物处理技术,能够有效去除污水中的有机物和氮、磷等营养物。
微生物通过分解有机物质,将其转化为二氧化碳和水,达到净化水质的目的。
此外,微生物还通过吸附和生物膜作用,去除废水中的悬浮颗粒和微生物,提高了水的透明度和纯净度。
3. 沼气产生与能源回收:在城市污水处理过程中,微生物还可以被用于沼气产生和能源回收。
在污水处理厂中,通过将污水与微生物接触,微生物分解有机废物,产生沼气。
这种沼气可以被用于发电、供热、烹饪等用途,提供可再生能源,并减少了对传统能源的依赖。
二、微生物在城市污水处理中的效益1. 环境保护:微生物在城市污水处理中的应用,能够将废水中有害物质分解为无害物质,实现废水的净化和资源化利用。
这有利于保护自然环境,降低污染物的排放,减少对水资源的压力。
2. 节约能源与资源:微生物在城市污水处理中产生的沼气可作为一种可再生能源,可以被利用于发电、供热等领域,减少对传统能源的需求。
此外,微生物还能将废水中的有机物质转化为肥料和土壤改良剂,实现资源的回收和再利用。
3. 经济效益:通过使用微生物处理污水,可以减少投资和运营成本。
微生物处理技术相对传统的物理和化学处理方法更加经济,且在操作上更为简便。
同时,微生物在城市污水处理中的应用也为相关企业和机构提供了商机和就业机会。
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治污微生物在废水处理方面的应用环境工程2班孔波3014214045目录1:背景和现状2:废水治理主要微生物分类3:废水治理主要微生物技术简介4:典型废水类型及微生物作用过程5:展望和结束语1:研究背景和现状随着社会的发展,环境污染问题也越来越严重,其中水体的污染尤为突出。
工业废水和生活污水的排放,是造成水体污染的主要因素。
日益加剧的水污染,对人类的生存安全构成了极大的威胁,成为人类尅健康、经济、可持续发展的重大阻碍。
如何用现代科技有效处理污水成为当务之急。
当下,随着各种新兴工业的飞速发展,各种工业废水一一出现。
如:造纸废水,石油炼厂废水,石油化工废水,印染废水,毛纺厂和毛条厂废水,豆制品废水,屠宰废水,罐头食品废水,油脂废水,啤酒,抗生素等制药工业废水,谷氨酸,赖氨酸等发酵工业废水,核工业废水等等。
这些废水如果处理不当排入江河湖海,将会对环境产生巨大的负面影响。
废水处理方法可分为三类:物理法,化学法,生物法。
微生物处理法是生物法中十分重要且有效的方法之一,与其他方法相比,其具有经济,高效等优点,更重要的是他可以达到无害化。
在现有的众多废水处理技术中,微生物处理污水技术以其高效、低成本以及反应条件温和等优点受到各国环保专家的推崇,已在大多数国家得到广泛应用。
微生物在环境保护和环境治理中,在保持生态平衡等方面起着举足轻重的作用,微生物有着容易发生变异的特点,随着新污染物的产生和增多,微生物的种类可以随之增多,显现出多样性的特点。
这使得其在与其他技术的比较中具有优势。
微生物具有体积小、表面积大、繁殖力强等特点,能不断与周围环境快速进行物质交换。
污水中有机物含量高,可供给微生物生长繁殖所需要的营养。
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,淀粉及其他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。
随着微生物学中各个分支的相互渗透,尤其是分子生物学,分子遗传学的发展,促进了微生物分类学的发展,促进了生物工程,酶学和基因工程的长足发展。
在环境工程学的发展也是如此。
固定化酶,固定化微生物细胞处理工业废水,筛选优势菌,筛选处理特种废水的菌种,生物膜技术的应用,活性污泥技术,构建超级细菌等等。
近年来,各种微生物新技术方兴未艾:如生物转盘技术,微生物电池技术,污水附着污泥技术等等。
相信在21世纪,微生物废水处理技术将越来越成熟,越来越完善,在废水处理方面起到越来越重要的作用。
2:废水治理主要微生物简介参与废水治理的微生物种类多样,也有多种分类方法和标准,废水处理中经常将微生物分为好氧微生物,厌氧微生物以及部分藻类。
好氧微生物通常对应有好氧微生物处理:在有氧条件下,有机污染物作为好氧微生物的营养基质而被氧化分解,使污染物的浓度下降的处理方法。
好氧微生物处理有活性污泥法和生物膜法两大类。
活性污泥法中主要微生物:微生物群落是由细菌,真菌,原生动物,后生动物等等构成的。
1:细菌类:芽孢杆菌属、黄杆菌属、微球菌属、假单胞菌属和动胶菌属以及球衣菌属等等。
2:原生动物类:鞭毛虫,纤毛虫,绿眼虫,针眼虫,大变形虫,太阳虫,表壳虫,足吸管虫,草履虫,似针虫,彩盖虫等等。
3:后生动物:线虫,轮虫等等。
生物膜法中主要微生物:微生物群落是由好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物和后生动物等组成的。
厌氧微生物1:(发酵菌)产酸菌:可将复杂的有机物转化为简单的小分子的一类微生物,它们参与产甲烷阶段以前的所有分解有机物的过程并产生小分子有机酸。
2:产氢产乙酸菌:这些菌将挥发性脂肪酸降解为乙酸和氢气。
此类菌可能是绝对厌氧菌或兼性厌氧菌。
3:产甲烷菌能利用乙酸或氢气和二氧化碳产生甲烷气体的一类微生物。
按形态可分为四种:八叠球状、杆状、球状和螺旋状。
产甲烷菌都是绝对厌氧菌。
一些重要微生物硝化细菌:在氧气充足条件下,硝化细菌可以将氨氮氧化成NO2-,然后再氧化成NO3-。
对生态系统的脱氮具有重要影响。
反硝化细菌:反硝化细菌属于兼性厌氧型细菌,主要是将硝酸盐氮还原成气态氮或氮氧化物,反应在无分子氧的状态下进行。
聚磷菌:在好氧条件下,聚磷菌利用聚羟基烷酸盐作为碳源和能源,摄取溶液中的磷酸盐合成聚磷(吸磷)。
微生物处理污水的方式:1.降解作用:细菌、真菌和藻类都可以降解有机污染物。
如好氧革兰氏阴性杆菌和球菌可以降解石油烃、有机磷农药、甲草胺、氯苯等; 霉菌可以降解石油烃、敌百虫、扑草净等; 藻类可以降解多种酚类化合物。
2.共代谢:微生物的共代谢是指微生物能够分解有机物基质,但是却不能利用这种基质作为能源和组成元素的现象。
这类微生物有假单胞菌属、不动杆菌属、诺卡式菌属、芽孢杆菌属等。
3.去毒作用: 微生物通过转化、降解、矿化、聚合等反应,改变污染物的分子结构,从而降低或去除其毒性。
如有机磷农药马拉硫磷可以在微生物的水解作用下,被分解为含有一酸或二酸的物质。
微生物在污水处理中的指示作用微生物在调试过程中起着很重要的指示作用。
通过镜检,根据活性污泥中的微生物可以确定该活性污泥的优劣,其指示作用有以下几方面:小口钟虫在生活污水和工业废水处理中,其处理效果较好时往往是优势菌种,污泥恶化:主要出现以下原生动物:豆形虫属、肾形虫属、草履虫属、瞬目虫属、波豆虫属、尾滴虫属、滴虫属等.污泥严重恶化时,微型动物几乎不出现,细菌大量分散.污泥解体:主要的原生动物有:变形虫属、简便虫属等肉足类.污泥膨胀:主要是因为丝状菌的大量生长,出现能摄食丝状菌的裸口目旋毛科、全毛类原生动物及拟轮毛虫等.污泥从恶化恢复到正常:活性污泥从恶化状态恢复到正常状态时有下列原生动物出现:漫游虫属、斜叶虫属、管叶虫属等.污泥良好:主要原生动物为:钟虫属、累枝虫属、盖虫属、有肋纤虫属、独缩虫属、各种吸管虫类、轮虫类、寡毛类等固着性或者匍匐性微生物。
3:典型废水类型及微生物作用过程重金属废水:重金属废水的常规处理方法主要包括: 化学沉淀法、离子交换法、蒸发浓缩法、电解法、活性炭和硅胶吸附法和膜分离法等, 但这些方法存在去除不彻底、费用昂贵、产生有毒污泥或其他废料等缺点。
微生物处理法是利用细菌、真菌( 酵母) 、藻类等生物材料及其生命代谢活动去除和积累废水中的重金属, 并通过一定的方法使金属离子从微生物体内释放出来, 从而降低废水中重金属离子的浓度。
微生物对重金属有吸附作用,沉淀作用等等吸附作用:1:胞外吸附一些微生物可以分泌多聚糖, 糖蛋白, 脂多糖, 可溶性氨基酸等胞外聚合物质 ( extracellular polymeric substances, EPS) , EPS 具有络合或沉淀金属离子作用。
如蓝细菌能分泌多糖等胞外聚合物, 一些白腐真菌可以分泌柠檬酸( 金属螯合剂) 或草酸( 与金属形成草酸盐沉淀) 。
2:细胞表面吸附细胞表面吸附是指金属离子通过与细胞表面, 特别是细胞壁组分( 蛋白质、多糖、脂类等) 中的化学基团( 如羧基、羟基、磷酰基、酰胺基、硫酸脂基、氨基、巯基等) 的相互作用, 吸附到细胞表面。
金属离子被细胞表面吸附的机制包括离子交换、表面络合、物理吸附( 如范德华力、静电作用) 、氧化还原或无机微沉淀等。
不同的微生物对不同金属的吸附作用机制不同。
Kratochvil 等认为, 离子交换是许多非活性真菌和藻类附金属离子的主要机理, 主要是细胞表面的羧基, 其次是硫酸脂基和氨基在生物吸附中发挥了重要作用。
Davis 等也认为离子交换是褐藻吸附金属离子的主要机制, 特别是以前被认为的物理和化学的结合机制都可以用离子交换来解释。
3:胞内吸附与转化一些金属离子能透过细胞膜, 进入细胞内。
金属离子进入细胞后, 微生物可通过区域化作用将其分布于代谢不活跃的区域( 如液泡) , 或将金属离子与热稳定蛋白结合, 转变成为低毒的形式。
如活酵母吸收的 Sr、Co 离子积累于液泡中, 而 Cd和 Cu 离子位于酵母的可溶性部分( soluble fraction) ;同时液泡缺陷型酵母对 Zn、Mn、Co、Ni 离子的敏感性增加, 吸附量降低; 但其对 Cu 和Cd 离子的吸附与野生型则没有明显的区别。
微生物对重金属的沉淀作用微生物对重金属离子的沉淀作用, 一般认为是由于微生物对金属离子的异化还原作用或是由于微生物自身新陈代谢的结果。
一方面, 一些微生物可分泌特异的氧化还原酶, 催化一些变价金属元素发生氧化还原反应, 或者其代谢产物或细胞自身的某些还原物直接将毒性强的氧化态的金属离子还原为无毒性或低毒性的离子; 另一方面, 一些微生物的代谢产物( 硫离子、磷酸根离子) 与金属离子发生沉淀反应, 使有毒有害的金属元素转化为无毒或低毒金属沉淀物。
氧化还原酶, 催化一些变价金属元素发生氧化还原反应, 使金属离子的溶解度或毒性降低。
还原作用:一些微生物在其生长代谢过程中, 可分泌特异的氧化还原酶, 催化一些变价金属元素发生氧化还原反应, 使金属离子的溶解度或毒性降低。
例如, 许多好氧和厌氧微生物能将如 Cr 6+ 还原为 Cr 3+ ,在好氧条件下, Cr但嗜麦芽假单胞菌( Pseudomonas maltophilia )和巨大芽孢杆菌 TKW3 除外, 其催化Cr 6+ 还原为 Cr 3+ 的酶为膜结合还原酶。
金属硫化物沉淀:在pH 值为中性、一定的基质浓度和厌氧条件下,硫酸还原菌( SRB) 能将硫酸根离子还原成硫离子, S2-与废水中的的 Zn2+, Cd2+, Pb2+, Cu2+ 等发生沉淀反应,形成不溶性的金属硫化物, 从而实现废水的净化处理。
SRB 广泛分布于自然界 , 典型的代表有脱硫弧菌,脱硫微菌,脱硫杆菌,脱硫八叠菌,脱硫肠菌,热脱硫杆菌,古球菌等。
金属磷酸盐沉淀:磷酸盐是合成核酸、ATP 等重要生物分子所必需, 通常生命体并不释放过量的磷酸盐。
然而微生物可通过两条途径释放无机磷酸盐一些柠檬酸杆菌能分泌酸性磷酸酶, 催化 2- 磷酸甘油水解, 释放无机磷酸盐, 从而在细胞表面积累大量的磷酸盐, 并与废水中的金属发生沉淀反应, 形成金属磷酸盐沉淀。
高浓度有机废水高浓度有机废水通常是指化学耗氧量(COD)在2000mg/L以上的废水,而事实上由食品、化工、造纸、农药、制革等行业排放出的废水中COD浓度可以达到几万到几十万mg/L。
根据其性质可将高浓度有机废水分为三类:①不含有害物质且易于生物降解的高浓度有机废水;②含有有害物质且易于生物降解的高浓度有机废水;③含有有害物质且不易生物降解的高浓度有机废水。
与物化法相比,生化法具有运行可靠、运行费用低和操作管理方便等优点,使得生化法得以广泛应用。