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自清洗 过滤器污水处理中的微生物种类主要有菌类,藻类以及动物类

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自清洗 过滤器污水处理中的微生物种类主要有菌类,藻类以及动物类
  1、细菌
  细菌的适应性强,增长速度快。根据对 营养物需求的不同,可将细 菌分为自养菌和异养菌两大类。自养菌 利用各种无机物(CO2、HCO3-、NO3-、PO3-4等)为营养 将其转化为另一种无机物,释放出能量,合成细胞物质,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,释放出能量,合成细胞物质。污水处 理设施中的微生物主要是异养菌。
  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,生长pH为29,最佳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作用,但过多 丝状菌的出现会影响污泥的沉淀性能,而引起污泥膨胀。真菌在 污水处理的作用是不可忽视的。
  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,利用光 合作用同化二氧化碳和水放出氧气,吸收水中的氮、磷等营 养元素合成自身细胞。
  4、原生动物
  原生动 物是最低等的能进行分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 物的作用没有细菌重要,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 净化水质的作用。原生动 物对环境的变化比较敏感,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 充足时钟虫大量出现,溶解氧低于1㎎/L时出现较少,也不活跃。
  5、后生动物
  后生动 物是多细胞动物。在污水 处理设施和稳定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 出现表明处理效果较好,是污水 处理的指示性生物。
  二、微生物的代谢
  微生物 的生命过程是营养不断被利用,细胞物 质不断合成又不断消耗的过程。在这一 过程中伴随着新生命的诞生,旧生命 的死亡和营养物(基质)的转化。污水的 生物处理就是利用微生物对污染物(营养物)的代谢 转化作用实现的。
  1、微生物的营养关系
  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 等为营养进行有氧和无氧呼吸合成自身细胞。藻类是 利用二氧化碳和水中的氮、磷进行 光和作用合成自身细胞并向水体提供氧气。藻类的 细胞死亡后成为菌类繁殖的营养。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 从污水中摄取营养物质,通过复 杂的生物化学反应合成自身细胞和排出废物。这种为 维持生命活动和生长繁殖而进行的生化反应过程叫新陈代谢,简称代谢。根据能 量的转移和生化反应的类型可将代谢分为分解代谢和合成代谢。微生物 将营养物分解转化为简单的化合物并释放出能量,这一过 程叫做分解代谢或产能代谢;微生物 将营养物转化为细胞物质并吸收分解代谢释放的能量,这一过 程叫做合成代谢。当营养缺乏时,微生物 对自身细胞物质进行氧化分解,以获得能量,这以过 程叫做内源代谢,也叫内源呼吸。当营养物充足的时,内源呼吸并不明显,但营养物缺乏时,内源呼 吸是能量的主要来源。
  没有新 陈代谢就没有生命。微生物 通过新陈代谢不断地增殖和死亡。微生物 的分解代谢为合成代谢提供能量和物质,合成代 谢为分解代谢提供催化剂和反应器。两种代谢相互依赖、相互促进、不可分割。
  微生物 代谢消耗的营养物一部分分解成简单的物质排入环境,另一部 分合成为细胞物质。不同的 微生物代谢速度不同,营养物 用于分解和合成的比例也不相同。厌氧微 生物分解营养物不彻底,释放的能量少,代谢速度慢,将营养 物用于分解的比例大,用于合成的比例小,细胞增殖慢。好氧微 生物分解营养物彻底,最终产物(CO2、H2O 、NO3-、PO43-等)稳定,含有的能量最少,所以好 氧微生物代谢中释放的能量多,代谢速度快,将营养 物用于分解的比例小,用于合成的比例大,细胞增殖快。
  三、微生物的生长环境
  废水生 物处理的主体是微生物,只有创 造良好的环境条件让微生物大量繁殖才能获得令人满意的处理效果。影响微 生物生长的的条件主要有营养、温度、pH值、溶解氧及有毒物质等。
  1、营养
  营养是 微生物生长的物质基础,生命活 动所需的能量和物质来自于营养。微生物细胞的组成(不包括H2O和无机物)。
  2、温度
  微生物 的种类不同生长温度不同,各种微 生物的总体温度范围是0~80℃。根据适应的温度范围,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 微生物的生长温度为20℃以下,中温性 微生物的生长温度为20~45℃,高温性 微生物的生长温度为45℃以上。好氧生 物处理以中温为主,微生物 的最适生长温度为20~37。厌氧生物处理时,中温微生物 的最适生长温度为25~40℃,高温微生物 的最适生长温度为50~60℃。所以厌 氧微生物处理常利用33~38℃和52~57℃两个温度段,分别叫做中温消化(发酵)和高温消化(发酵)。随着科学技术的发展,厌氧反应已能在20~25℃的常温下进行,这就大 大降低了运行费用。
  在适宜的温度范围内,每升高10℃,生化反应速度就提高1~2倍。所以,在较高 最适温度条件下生物处理效果较好。人为改 变污水温度将增大处理成本,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,需要保持较高的温度,但考虑到运行成本,应尽量 采用常温下运行(20~25℃)。如果原 污水的温度较高,应采用中温发酵(33~38℃)或高温发酵(52~57℃)。如果有 足够的余热或发酵过程中产生足够的沼气(高浓度 有机污水和污泥消化),则可以 利用余热或沼气的热能实现中温和高温发酵。一般情况下,一日内 温度的波动不宜超过℃。所以,在生物 处理时要控制适宜的水温并保持稳定。
  3、pH值
  酶是一种两性电解质,pH值的变 化影响酶的电离形式,进而影 响酶的催化性能,所以pH值是影 响酶活性的重要因素之一。不同的 微生物具有不同的酶系统,就有不同的pH值适应范围。细菌、放线菌、藻类和原生动物的pH值适应范围是4~10。酵母菌和霉菌的最适pH为3.0~6.0。大多数细菌适宜pH=6.5~8.5的中性和偏碱性环境。好氧生物处理的适宜pH为6.5~8.5,厌氧生物处理的适宜pH为6.7~7.4(最佳pH为6.7~7.2)。在生物 处理过程中保持最适pH值范围非常重要。否则,微生物 酶的活性降低或丧失,微生物 生长缓慢甚至死亡,导致处理失败。
  进水pH值的突 然变化会对生物处理产生很大的影响,这种影响不可逆转。所以保持pH值的稳定非常重要。
  4、溶解氧
  好氧微 生物的代谢过程以分子氧为受体,并参与 部分物质的合成。没有分子氧,好氧微 生物就不能生长繁殖,所以,进行好氧生物处理时,要保持 一定浓度的溶解氧(DO)。供氧不足,适合低 溶解氧生长的微生物(微量好氧的发硫菌)和兼性 微生物大量繁殖。它们分 解有机物不彻底,处理效果下降,且低溶 解氧状态下丝状菌优势生长,引起污泥膨胀。溶解氧浓度过高,不仅浪费能量,而且会 因营养相对缺乏而使细胞氧化和死亡。为取得 良好的处理效果,好氧生 物处理时应控制溶解氧在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,但没有分解H2O2的酶而被H2O2杀死。所以,在厌氧 生物处理反应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 对厌氧生物处理产生不良影响,也应控制它们的浓度。
  5、有毒物质
  对微生 物有抑制和毒害作用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淀。有毒物 质在低浓度时对微生物无害,超过某 一数值则发生毒害。某些有 毒物质在低浓度时可以成为微生物的营养。有毒物质的毒性受pH值、温度和 有无其他有毒物质存在等因素的影响,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 况应根据实验而定。
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