废水生物处理原理

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1、废水生物处理原理1课程主要内容生物化学基础废水的脱氮与除磷12345678生物化学基础细菌的呼吸与生物氧化病毒（噬菌体）第一讲生物化学基础细菌的生理微生物代谢与合成真核细胞微生物分批培养物的生长规律需氧代谢厌氧代谢原核细胞微生物细菌的生物催化剂——酶细菌成分、营养与生长环境水处理中的微生物第一节原核细胞微生物细菌：给水和废水处理中最重要的一类微生物粘液层：有些细菌在一定环境条件下可形成一层粘液性物质，包围在细胞壁外，这层物质叫粘液层。其主要成分是多糖和果胶类物质。荚膜：粘液层呈现均匀厚度时，成为荚膜。菌胶团：有些细菌的粘液层能粘结起来，使许

2、多细菌成团块状生长，称为菌胶团。菌胶团细菌：并非所有的细菌都能形成菌胶团，能够形成菌胶团的细菌称为菌胶团细菌。水处理中的微生物原核细胞生物仅有原始的核物质，无核膜与核仁的分化，也无细胞器第一节原核细胞微生物菌胶团：活性污泥和生物膜的重要组成部分较强的吸附和氧化能力活性污泥性能的好坏主要可根据所含菌胶团多少、大小及结构紧密程度来判断。水处理中的微生物新生菌胶团颜色较浅旺盛的生命力氧化分解有机物能力强老化菌胶团颜色较深生命力较差氧化分解有机物能力弱为了使废水处理达到较好的效果，要求菌胶团结构紧密，吸附、沉降性能良好。细菌种类产碱杆菌属动胶菌属黄

3、杆菌属假单胞菌属葡萄球菌属微球菌属埃希氏菌属芽孢杆菌属甲烷八叠球菌属甲烷杆菌属甲烷球菌属需氧性细菌。细菌中较大的菌属，在土壤和水体中极常见。有的能够利用硝酸盐通过厌氧呼吸进行反硝化。兼性厌氧化能异养型细菌。可分解蛋白质。第一节原核细胞微生物丝状菌（FilamentousBacteria）维持废水处理系统稳定性，提高系统抗冲击负荷能力。在正常运行的废水生物处理系统中，丝状菌往往是生物絮体或生物膜的骨架，其上附着菌胶团，丝状细菌和菌胶团细菌形成互惠关系。水处理中的微生物污泥膨胀：丝状菌过度繁殖，特别是游离于菌胶团之外的非结构性丝状菌的大量繁殖丝

4、状菌种类贝日阿托氏菌铁细菌发硫细菌球衣菌专性需氧菌。构成生物膜的重要菌种。易于游离，发生污泥膨胀。（加设生物选择器控制）一般生活在含氧少、溶有较多铁质和二氧化碳的水中。易造成铁质水管腐蚀和堵塞第一节原核细胞微生物放线菌单细胞微生物。具有分枝的丝状菌，介于真菌和细菌之间。不少抗生素是由放线菌产生放线菌中的诺卡氏菌属有分解无机氰化物和烃类化合物的能力，在处理含烃类和无机氰化物的废水中起重要作用。水处理中的微生物蓝细菌有时列入藻类，也称为蓝藻。细胞结构为原核。海洋中的“赤潮”有时也是蓝细菌大量繁殖所致。第二节真核细胞微生物原生动物：单细胞动物常被

5、用作系统的指示生物（主要用于城市污水）。其作用主要在于吞噬细菌——控制细菌的增殖速度，保持微生物群体的生态平衡。还可直接吞食废水中的固体有机物，吸收溶解性有机物——直接发挥净化作用。水处理中的微生物真核细胞生物细胞核化程度较高，有核膜和核仁。第二节真核细胞微生物真菌类似植物的低等生物，结构比细菌、放线菌复杂。真菌形态有单细胞和多细胞两种。与水的生物处理相关的是单细胞的酵母菌和多细胞的霉菌。水处理中的微生物藻类含有能进行光合作用的叶绿素的低等植物。自然生物处理技术（氧化塘）常利用藻类的光合作用。第三节病毒水处理中的微生物病毒没有细胞结构的唯一

6、的微生物，大多数为核酸与蛋白质组成的大分子，只含有DNA或RNA一种类型的核酸。第四节细菌的成分细菌的生理细菌生长所必需的营养物必须包含该细胞的细胞物质中所含的元素，以及酶的活力及运输系统所必须的元素。细菌所含的主要生物元素：C、O、N、P、S、K、Na、Mg、Ca、Cl、Fe等根据主要元素占细菌干重的比例，判断水质中含有的主要元素含量是否满足细菌生长需要量。细菌所含的次要生物元素：Zn、Mn、Cu、Co等次要元素在细菌代谢中必不可少，起专一的催化或结构上的作用。细菌的有机组成成分细菌的生理Hoover实验式：C5H7NO2或C60H87O

7、23N12PHelmer实验式：C7H10NO3或C118H170O51N17P为了便于写出反应大致的化学计量关系，对反应过程所需的物质量进行估算，采用下式代表细菌的成分：C5H7NO2第五节细菌的营养与生长环境细菌的生理新陈代谢（metabolism）是维持生命的各种活动（生长、繁殖、运动等）过程中，生物化学变化（包括物质的分解合成）的总称。细菌的新陈代谢是细菌不断从外界环境中摄取其生长与繁殖所必需的营养物质，同时又不断将自身产生的代谢产物排泄到外界环境中去的过程。新陈代谢包括：同化作用和异化作用。吸收能量，进行合成反应将吸收的营养物转化

8、为细胞物质的过程提供基质同化作用第五节细菌的营养与生长环境细菌的生理分解反应，放出能量，将自身细胞物质和细胞内的营养物质分解的过程。异化作用提供物质基础和能量来源细菌的营养类型细