污水处理的微生物基础PPT课件
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废水生物处理基本原理和主要微生物类群讲PPT课件
类型
外观
BIP
生物特征
1．有机物较少，BOD 和
1． 细菌数量减少，每毫
河
悬浮物含量低，溶解氧
升水只有几万个。
浓度升高；
2． 藻类大量繁殖，水生
流 流
β
-中污带
2．NH3 和 H2S 分别氧化为 N03— 和 S042-，两者含
8~20
植物出现。*** 3． 原生动物有固着型纤
量均减少。
毛虫如：独缩虫、聚缩
向
虫等活跃，轮虫、浮游 甲壳动物及昆虫出现。
***β-中污带的藻类见下图。
变异直链硅藻
水花束丝藻 梭裸藻
短棘盘星藻
寡污带
类型
外观
BIP
生物特征
1． 有机 物 全 部无 机 化 ，
1． 细菌极少；
河
BOD 和悬浮物含量极
2． 出现鱼腥藻、硅藻、
低，水的浑浊度低，溶
黄藻、钟虫、变形虫、
流
解氧恢复到正常含量。
第一节 废水生物处理的基本原理
用，将废水中的污染物氧化分解。 微生物在转化有机物的过程中，将一部分分解产物用于合成 微生物细胞物质和细胞内贮藏物，另一部分变为代谢产物 排除体外并释放能量。于是微生物不断生长繁殖，不断转化 废水中的污染物，使废水得以净化。
好氧条件 有机物 厌氧条件 有机物
水蚂蟥
对于重 金属和 有机氯 农药耐 受力很 强，常 出现在 有机污 染严重 的河段。
α中污带
类型
外观
BIP
生物特征
1．水为灰色，溶解氧少，
1． 生物种类比多污带稍
河
为半厌氧状态，有机
多。细菌数量较多，每
物 量 减 少 ， BOD 下
《污水的生态处理》PPT课件
污水土地处理系统的净化机理十分复杂,它包含了物理过滤、物理吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机物的降解等过程.因此,污水在土地处理 系统中的净化是一个综合净化过程.
BOD的去除 磷和氮的去除 悬浮物质的去除 病原体的去除 重金属的去除
在土地处理中，磷主要是通过植物吸收， 化学反应和沉淀（与土壤中的钙、铝、铁等离 子形成难溶的磷酸盐）、物理吸附和沉淀（土 壤中的黏土矿物对磷酸盐的吸附和沉积），物 理化学吸附（离子交换、络和吸附）等方式被 去除。其去除效果受土壤结构、阳离子交换容 量、铁铝氧化物和植物对磷的吸收等因素的影 响。
曝气塘的水力停留时间为3～10d,有效水深2～6m.曝气塘一般不少于3座,通常按串连方式运行.
6.4 厌氧塘
<1> 厌氧塘的基本工作原理
厌氧塘对有机污染物的降解,是由两类厌氧菌通 过产酸发酵和甲烷发酵两阶段完成的.厌氧塘的设计 运行,必须以甲烷发酵阶段的要求作为控制条件,控制 有机污染物的投配率,以保持产酸菌与甲烷菌之间的 动态平衡.控制有机酸浓度3000mg/L以下,pH值为,进 水的BOD5:N:P=100:2.5:1,硫酸盐浓度应小于 500mg/L.
BOD大部分是在土壤表层土中去除的。 土壤中含有大量的种类繁多的异氧型微生 物，它们能对被过滤、截留在土壤颗粒空 隙间的悬浮有机物和溶解有机物进行生物 降解，并合成微生物新细胞。 当污水处理的BOD负荷超过让土壤微生 物分解BOD的生物氧化能力时，会引起 厌氧状态或土壤堵塞。
土地处理系统的净化机理
<2>厌氧塘的设计负荷 有机负荷的表示方法有三种： BOD5表面负荷
<kgBOD5/ha·d> BOD5容积负荷
<kgBOD5/m3·d> VSS容积负荷
BOD的去除 磷和氮的去除 悬浮物质的去除 病原体的去除 重金属的去除
在土地处理中，磷主要是通过植物吸收， 化学反应和沉淀（与土壤中的钙、铝、铁等离 子形成难溶的磷酸盐）、物理吸附和沉淀（土 壤中的黏土矿物对磷酸盐的吸附和沉积），物 理化学吸附（离子交换、络和吸附）等方式被 去除。其去除效果受土壤结构、阳离子交换容 量、铁铝氧化物和植物对磷的吸收等因素的影 响。
曝气塘的水力停留时间为3～10d,有效水深2～6m.曝气塘一般不少于3座,通常按串连方式运行.
6.4 厌氧塘
<1> 厌氧塘的基本工作原理
厌氧塘对有机污染物的降解,是由两类厌氧菌通 过产酸发酵和甲烷发酵两阶段完成的.厌氧塘的设计 运行,必须以甲烷发酵阶段的要求作为控制条件,控制 有机污染物的投配率,以保持产酸菌与甲烷菌之间的 动态平衡.控制有机酸浓度3000mg/L以下,pH值为,进 水的BOD5:N:P=100:2.5:1,硫酸盐浓度应小于 500mg/L.
BOD大部分是在土壤表层土中去除的。 土壤中含有大量的种类繁多的异氧型微生 物，它们能对被过滤、截留在土壤颗粒空 隙间的悬浮有机物和溶解有机物进行生物 降解，并合成微生物新细胞。 当污水处理的BOD负荷超过让土壤微生 物分解BOD的生物氧化能力时，会引起 厌氧状态或土壤堵塞。
土地处理系统的净化机理
<2>厌氧塘的设计负荷 有机负荷的表示方法有三种： BOD5表面负荷
<kgBOD5/ha·d> BOD5容积负荷
<kgBOD5/m3·d> VSS容积负荷
污水处理微生物PPT课件
进水氨氮过高，C/N比过低；
池温过高，超过40；
合建式曝气沉淀池回流比过大，造成沉淀不稳定，曝 气池内气泡带入沉淀区；
絮体破碎。
第41页/共43页
谢谢！
第42页/共43页
感谢您的观看！
第43页/共43页
第31页/共43页
活性污泥膨胀的原因
•
废水水质和污泥膨胀的发生
•
水温和污泥膨胀的发生
•
溶解氧和污泥膨胀的发生
•
pH和污泥膨胀的发生
•
负荷率和污泥膨胀的发生
•
反应器的混合液流态与污泥膨胀的发生
第32页/共43页
丝状细菌图示
第33页/共43页
多个丝状细菌在池塘表面
第34页/共43页
大量丝状细菌
第35页/共43页
第15页/共43页
游仆虫属
第16页/共43页
游仆虫属
第17页/共43页
游仆虫属捕食
第18页/共43页
鳞可虫属1
第19页/共43页
鳞可虫属2
第20页/共43页
漂流状态下的表壳虫
第21页/共43页
表壳虫属
第22页/共43页
旋口虫属
第23页/共43页
有毒物质流入时微生物的变化
• 现象： 原生动物和轮虫等后生动物减少 楯纤属急剧减少
• 解决措施：增加曝气池微生物浓度，去除有毒物质
第24页/共43页
活性污泥从恶化恢复到正常时出现的微生物
• 指示生物：慢速游动的微生物 如漫游虫属、斜叶虫等，不会 出现优势种属
• 观察时间：运行5-10天
第25页/共43页
漫游虫属
第26页/共43页
管叶虫属
第27页/共43页
《污水厌氧生物处理》课件
详细描述
完全混合式厌氧反应器是一种稳定、高效的污水处理工艺，适用于各种有机废水的处理。该工艺通过完全混合的 方式，使废水与厌氧污泥充分接触，提高了有机物的降解效率。同时，该工艺具有较好的抗冲击负荷能力，能够 稳定运行。
两相厌氧消化工艺
总结词
提高产气量、降低酸化风险
VS
详细描述
两相厌氧消化工艺通过将产酸和产甲烷过 程分开进行，提高了产气量和降低了酸化 风险。该工艺通过优化反应条件，促进了 厌氧微生物的生长和代谢，提高了有机物 的去除效率。同时，该工艺还能够有效降 低废水中的有毒物质对微生物的影响。
03
例如，采用高效厌氧反应器、温度控制、pH调节等手段，可以显著提高厌氧生 物处理的效率，降低能耗和运营成本。
开发高效厌氧反应器与新型厌氧工艺
随着科技的不断进步，新型的厌氧反应器和工艺不断涌现，以满足不同 类型和规模的污水处理需求。
新型厌氧反应器如升流式厌氧污泥床（UASB）、膨胀颗粒污泥床（ EGSB）和内循环（IC）反应器等，具有更高的有机负荷率和更好的污水
联合应用还可以实现能源回收和资源化利用， 为可持续性发展提供有力支持。
厌氧生物处理技术的环境影响与可持续性发展
在追求高效率、高稳定性的同时，厌氧生物处理技术 的环境影响和可持续性发展也是研究的重要方向。
研究者们致力于减少厌氧生物处理过程中的温室气体 排放、降低能耗和资源消耗、提高能源回收率等方面
的工作。
处理效果。
新型厌氧工艺如上流式厌氧滤池（AF）、水解酸化-好氧处理工艺等，能 够更好地适应不同水质和环境条件，提高污水处理效果和能源回收率。
厌氧生物处理与其他生物处理技术的联合应用
为了更好地满足污水处理的需求，研究者们将 厌氧生物处理与其他生物处理技术进行联合应 用，形成多种组合工艺。
完全混合式厌氧反应器是一种稳定、高效的污水处理工艺，适用于各种有机废水的处理。该工艺通过完全混合的 方式，使废水与厌氧污泥充分接触，提高了有机物的降解效率。同时，该工艺具有较好的抗冲击负荷能力，能够 稳定运行。
两相厌氧消化工艺
总结词
提高产气量、降低酸化风险
VS
详细描述
两相厌氧消化工艺通过将产酸和产甲烷过 程分开进行，提高了产气量和降低了酸化 风险。该工艺通过优化反应条件，促进了 厌氧微生物的生长和代谢，提高了有机物 的去除效率。同时，该工艺还能够有效降 低废水中的有毒物质对微生物的影响。
03
例如，采用高效厌氧反应器、温度控制、pH调节等手段，可以显著提高厌氧生 物处理的效率，降低能耗和运营成本。
开发高效厌氧反应器与新型厌氧工艺
随着科技的不断进步，新型的厌氧反应器和工艺不断涌现，以满足不同 类型和规模的污水处理需求。
新型厌氧反应器如升流式厌氧污泥床（UASB）、膨胀颗粒污泥床（ EGSB）和内循环（IC）反应器等，具有更高的有机负荷率和更好的污水
联合应用还可以实现能源回收和资源化利用， 为可持续性发展提供有力支持。
厌氧生物处理技术的环境影响与可持续性发展
在追求高效率、高稳定性的同时，厌氧生物处理技术 的环境影响和可持续性发展也是研究的重要方向。
研究者们致力于减少厌氧生物处理过程中的温室气体 排放、降低能耗和资源消耗、提高能源回收率等方面
的工作。
处理效果。
新型厌氧工艺如上流式厌氧滤池（AF）、水解酸化-好氧处理工艺等，能 够更好地适应不同水质和环境条件，提高污水处理效果和能源回收率。
厌氧生物处理与其他生物处理技术的联合应用
为了更好地满足污水处理的需求，研究者们将 厌氧生物处理与其他生物处理技术进行联合应 用，形成多种组合工艺。
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有机代谢产物:包括糖类,酮类,有机酸类等简单 有机物和包括维生素,抗菌素,毒素,色素等复杂 有机产物
分解产物:分解吸收复杂有机物的中间产物
其他:不少自养微生物可以在它们生长过程中 产生氢,亚硝酸盐,硝酸盐,硫酸盐等
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9 2021/4/3
呼吸类型
根据与氧气的关系,细菌呼吸作用分为好氧呼 吸和厌氧呼吸(微生物还有种呼吸叫发酵)
影响酶的因素
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11 2021/4/3
影响酶的因素
温度:高温破坏蛋白酶,低温使酶作用降低或停 止
PH:酶的基本成分是蛋白质,是具有离解基团的 两性电解质,它的离解与PH有关,电离形式不同, 催化效果就不同.
基质浓度
激活剂和抑制剂
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12 2021/4/3
酶分类
水解酶 AB+H2O AOH+BH 氧化还原酶 AH2+B A+BH2 转移酶 AR+B A+BR 异构酶 A A` 裂解酶 AB A+B 合成酶 A+B+ATP(消耗能量)
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4 2021/4/3
细菌的生理特征
细菌的营养 酶及其作用 细菌的呼吸 其他环境因素对细菌的影响
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5 2021/4/3
其他环境因素对细菌的影响
1. 温度 2. 氢离子浓度(PH) 3. 氧化还原电位 4. 干燥 5. 渗透压 6. 光线 7. 化学药剂
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6 2021/4/3
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17 2021/4/3
水
水是微生物的组分,又是微生物代谢过程 中必不可少的溶剂.它有助于营养物质的 溶解和吸收,保证细胞内外各种生物化学 反应在溶液中正常进行.
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18 2021/4/3
细菌的化学组成
水80% ~ 85% , 10% ~ 15% 干物质 在干物质中,蛋白质占约80%,碳水化合 物约占4%,脂肪约占5% ~ 7%.整个细菌 中,有机物质量占90% ~ 97%,剩余包括P, S , K ,Na ,Ca ,Mg ,Fe ,CL等
好氧呼吸:O2为最终电子受体 厌氧呼吸:最终电子受体是O2以外的无机化合
物,如亚硝酸根,硝酸根,硫酸根,碳酸根,CO2等.
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10 2021/4/3
酶及其作用
酶是生物细胞中自己制成的一种催化剂, 其基本成分是蛋白质,具有高度专一性, 高催化效率,催化条件温和,对环境条件 敏感等特点.
酶分类:根据催化反应的类型,分为水解 酶,氧化还原酶,转移酶,裂解酶和合成酶.
四个时期:停滞期,对数期,静止期,衰亡期
在污水处理中的应用
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3 2021/4/3
细菌生长繁殖在污水处理中的应用
常规活性污泥法利用生长下降阶段的微生物
高负荷活性污泥法利用生长上升阶段(对数期)
对有机物含量低,BOD5与COD的比值小于0.3, 可生化性差的废水,可用延时暴气法处理,利用 内源呼吸阶段(衰亡期)微生物处理
渗透压
由于半透膜的选择性通过,使半透膜两边产生的压力 差叫渗透压
高浓度
半透膜
低浓度
返回.
渗透压
7 2021/4/3
细菌的呼吸
微生物的呼吸作用本质是氧化与还原的 统一过程,这个过程中有能量的产生和转 移.
呼吸类型 代谢产物
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8 2021/4/3
代谢产物
气体状态:CO2,H2,CH4,H2S,NH3等等
包括 磷 ,硫 ,镁 ,铁 ,钙 ,钾 ,微量元素等 等
返回
15 2021/4/3
氮素营养源
凡是能够供给微生物氮素营养的物质称为氮源,包括 N2, NH3 ,尿素,硫酸氨,硝酸钠,硝酸钾,氨基酸和蛋白 质等.
固氮微生物:利用空气中的N2合成自身的氨基酸和蛋 白质
利用无机氮为氮源的微生物,包括氨,铵盐,亚硝酸盐,硝 酸盐
污水处理的微生物基础
1 2021/4/3
要点
污水处理所涉及的微生物 微生物的特点:个体小,分布广,繁殖快,易
异变 细菌的结构和分类 细菌的生理特征 细菌的生长繁殖
2 2021/4/3
细菌的生长繁殖
细菌所谓的年龄是指一群细菌在一定环 境条件下生长而表现出来的特征.
三个阶段:生长率上阶段,生长率下降阶 段,内源呼吸阶段.
需要某种氨基酸为氮源的微生物 从分解蛋白质中取得铵盐或氨基酸的微生物
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16 2021/4/3
碳素营养源
凡是能供给微生物碳素营养的物质,称为碳源. 根据微生物对各种碳源同化能力的不同,可以分为无
机营养微生(自养,CO2,CO,CO 是其唯一的碳源)和有 机营养微生物(异养),混合营养微生物 自养微生物分为严格自养和兼性自养 异养微生物有腐生性和寄生性两种,前者占大多数
生物的分类及污水处理所涉及的微 生物
非细胞结构生物 原核细胞生物 真核生物界 真菌界 动物界 植物界
病毒界 原核生物界 原生动物 真核藻类 酵母菌 霉菌 微型后生动物 高低等动物 低等植物 高等植物
蓝藻门 细菌门
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23 2021/4/3
为方便学习与使用课件内容，
课பைடு நூலகம்可以在下载后自由调整
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
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19 2021/4/3
新陈代谢
同化作用 :吸收能量,进行合成反应,将吸 收的营养物质转变为细胞物质.
异化作用: 分解反应,放出能量,是将自身 细菌物质和细胞内的营养物质分解的过 程.
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20 2021/4/3
细菌的结构 (图1)
图2
21 2021/4/3
细菌的结构 (图2)
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22 2021/4/3
ADP是能量载体,ATP是能量库
AB+ADP
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13 2021/4/3
细菌的营养
细菌的新陈代谢 细菌的化学组成 碳氮磷比 微生物的营养源: a 水 b 碳素营养源 c
氮素营养源 d 无机盐 e 维生素(生长因子)
返回
14 2021/4/3
无机盐
无机盐的生理功能包括a构成细胞组分b 构成酶的组分和维持酶的活性c调节渗 透压,氢离子浓度,氧化还原电位等d供给 自养微生物能源
分解产物:分解吸收复杂有机物的中间产物
其他:不少自养微生物可以在它们生长过程中 产生氢,亚硝酸盐,硝酸盐,硫酸盐等
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9 2021/4/3
呼吸类型
根据与氧气的关系,细菌呼吸作用分为好氧呼 吸和厌氧呼吸(微生物还有种呼吸叫发酵)
影响酶的因素
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11 2021/4/3
影响酶的因素
温度:高温破坏蛋白酶,低温使酶作用降低或停 止
PH:酶的基本成分是蛋白质,是具有离解基团的 两性电解质,它的离解与PH有关,电离形式不同, 催化效果就不同.
基质浓度
激活剂和抑制剂
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12 2021/4/3
酶分类
水解酶 AB+H2O AOH+BH 氧化还原酶 AH2+B A+BH2 转移酶 AR+B A+BR 异构酶 A A` 裂解酶 AB A+B 合成酶 A+B+ATP(消耗能量)
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4 2021/4/3
细菌的生理特征
细菌的营养 酶及其作用 细菌的呼吸 其他环境因素对细菌的影响
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5 2021/4/3
其他环境因素对细菌的影响
1. 温度 2. 氢离子浓度(PH) 3. 氧化还原电位 4. 干燥 5. 渗透压 6. 光线 7. 化学药剂
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6 2021/4/3
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17 2021/4/3
水
水是微生物的组分,又是微生物代谢过程 中必不可少的溶剂.它有助于营养物质的 溶解和吸收,保证细胞内外各种生物化学 反应在溶液中正常进行.
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18 2021/4/3
细菌的化学组成
水80% ~ 85% , 10% ~ 15% 干物质 在干物质中,蛋白质占约80%,碳水化合 物约占4%,脂肪约占5% ~ 7%.整个细菌 中,有机物质量占90% ~ 97%,剩余包括P, S , K ,Na ,Ca ,Mg ,Fe ,CL等
好氧呼吸:O2为最终电子受体 厌氧呼吸:最终电子受体是O2以外的无机化合
物,如亚硝酸根,硝酸根,硫酸根,碳酸根,CO2等.
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10 2021/4/3
酶及其作用
酶是生物细胞中自己制成的一种催化剂, 其基本成分是蛋白质,具有高度专一性, 高催化效率,催化条件温和,对环境条件 敏感等特点.
酶分类:根据催化反应的类型,分为水解 酶,氧化还原酶,转移酶,裂解酶和合成酶.
四个时期:停滞期,对数期,静止期,衰亡期
在污水处理中的应用
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3 2021/4/3
细菌生长繁殖在污水处理中的应用
常规活性污泥法利用生长下降阶段的微生物
高负荷活性污泥法利用生长上升阶段(对数期)
对有机物含量低,BOD5与COD的比值小于0.3, 可生化性差的废水,可用延时暴气法处理,利用 内源呼吸阶段(衰亡期)微生物处理
渗透压
由于半透膜的选择性通过,使半透膜两边产生的压力 差叫渗透压
高浓度
半透膜
低浓度
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渗透压
7 2021/4/3
细菌的呼吸
微生物的呼吸作用本质是氧化与还原的 统一过程,这个过程中有能量的产生和转 移.
呼吸类型 代谢产物
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8 2021/4/3
代谢产物
气体状态:CO2,H2,CH4,H2S,NH3等等
包括 磷 ,硫 ,镁 ,铁 ,钙 ,钾 ,微量元素等 等
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15 2021/4/3
氮素营养源
凡是能够供给微生物氮素营养的物质称为氮源,包括 N2, NH3 ,尿素,硫酸氨,硝酸钠,硝酸钾,氨基酸和蛋白 质等.
固氮微生物:利用空气中的N2合成自身的氨基酸和蛋 白质
利用无机氮为氮源的微生物,包括氨,铵盐,亚硝酸盐,硝 酸盐
污水处理的微生物基础
1 2021/4/3
要点
污水处理所涉及的微生物 微生物的特点:个体小,分布广,繁殖快,易
异变 细菌的结构和分类 细菌的生理特征 细菌的生长繁殖
2 2021/4/3
细菌的生长繁殖
细菌所谓的年龄是指一群细菌在一定环 境条件下生长而表现出来的特征.
三个阶段:生长率上阶段,生长率下降阶 段,内源呼吸阶段.
需要某种氨基酸为氮源的微生物 从分解蛋白质中取得铵盐或氨基酸的微生物
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16 2021/4/3
碳素营养源
凡是能供给微生物碳素营养的物质,称为碳源. 根据微生物对各种碳源同化能力的不同,可以分为无
机营养微生(自养,CO2,CO,CO 是其唯一的碳源)和有 机营养微生物(异养),混合营养微生物 自养微生物分为严格自养和兼性自养 异养微生物有腐生性和寄生性两种,前者占大多数
生物的分类及污水处理所涉及的微 生物
非细胞结构生物 原核细胞生物 真核生物界 真菌界 动物界 植物界
病毒界 原核生物界 原生动物 真核藻类 酵母菌 霉菌 微型后生动物 高低等动物 低等植物 高等植物
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Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
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19 2021/4/3
新陈代谢
同化作用 :吸收能量,进行合成反应,将吸 收的营养物质转变为细胞物质.
异化作用: 分解反应,放出能量,是将自身 细菌物质和细胞内的营养物质分解的过 程.
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20 2021/4/3
细菌的结构 (图1)
图2
21 2021/4/3
细菌的结构 (图2)
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ADP是能量载体,ATP是能量库
AB+ADP
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细菌的营养
细菌的新陈代谢 细菌的化学组成 碳氮磷比 微生物的营养源: a 水 b 碳素营养源 c
氮素营养源 d 无机盐 e 维生素(生长因子)
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无机盐
无机盐的生理功能包括a构成细胞组分b 构成酶的组分和维持酶的活性c调节渗 透压,氢离子浓度,氧化还原电位等d供给 自养微生物能源