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1、微生物处理污水污水主要来源于生活污水和工业污水。生活污水如不经过处理则会使水源不适应生活需要,同时造成对水生生物的毒害作用,破坏水产资源,还可传播肠道传染病;工业污水中有的无机物和有机物,使动、植物生长条件恶化,鱼类生产受损,人类的生活及健康受到不良影响。而微生物法处理这两类废水是最经济又简便易行,且效果比较好的方法。微生物法是根据微生物在自然界中物质循环中的作用,利用微生物对有毒物质进行转化,从而化害为利、变废为宝,保护和控制自然环境的一种方法。另外,微生物能将水体中的有机污染分解成CO2、CH4、N2、NH3、NO3等,从而使水
2、体得到净化。微生物处理污水的方法大体可分为以下两类:①厌氧化处理法。又称甲烷发酵或沼气发酵,即从糖或其它有机物(蛋白质、氨基、脂类、有机酸)中释放能量,贮存在ATP中,不需O2(但有O2也可进行),不需要电子传递链,利用有机物作为最终电子受体的微生物代谢过程。该法依据厌O2微生物生命活动的要求,提供严格的无氧条件,使其把污水中的有机物最终被分解成CH4、CO3、N2、NH3、NO3等。其分解过程大体经过两个阶段:一是液化阶段。棱状芽孢杆菌属、假单胞杆菌属、链球菌属、葡萄球菌属、变形杆菌属等产生的细胞外酶能把污水中大分子有机物分解,然
3、后通过胞内酶的作用,再转化为小分子低脂肪酸,在此过程中,微生物把凝聚成的大分子固态颗粒,变成液态状的小分子,因此叫液化阶段。二是气化阶段。甲烷细菌会把液化阶段分解成的小分子有机物进一步分解成在O2、CH4、N2、NH3、NO3,其中甲烷含量最多,在此过程中,产生大量气体,因此叫气化阶段。这种办法适合处理有机物含量较高的污水,如生活污水、酒精厂的蒸馏废液、啤酒厂的酵母废液、屠宰场的有机废水等,厌氧处理过程中,产生大量的甲烷等气体;因此可以安装回收甲烷设备,作为燃料。②需O2处理法。该办法是根据需O2微生物生活的特点,提供充足的O2,使
4、O2微生物大量繁殖,使废水中的有机物最终氧化分解成CO2、水、硝酸盐等简单的无机物,达到净化污水的目的。需O2处理包括:活性污泥法、氧化塘法、生物转盘法、塔式生物滤池法等,其中污泥法最为常见。(1)活性污泥法活性污泥法又称曝气法,是利用含有好氧微生物的活性污泥,在通气条件下,使污水净化的生物学方法。此法是现今处理有机废水的最主要的方法。所谓活性污泥是指由菌胶团形成菌、原生动物、有机和无机胶体及悬浮物组成的絮状体。在污水处理过程中,它具有很强的吸附、氧化分解有机物或毒物的能力。在静止状态时,又具有良好沉降性能。活性污泥中的微生物主要是
5、细菌,占微生物总数的90%~95%。,并多以菌胶团的形式存在,具有很强的去除有机物的能力,原生动物起间接净化作用。活性污泥是由细菌、霉菌、酵母菌、原生动物、藻类等大量微生物和一些原生动物凝聚而成的绒絮状泥粒,具有很强的吸附和氧化分解有机物的能力,活性污泥中的细菌多数以菌胶团的形式存在,只有少数以游离态存在,菌胶团是活性污泥的主体,具有粘性,能使水中的有机物粘附在颗粒上,然后加以分解利用,菌胶团原生物及丝状细菌提供了栖息和生活场所,其中的细菌具有很强的分解有机物的能力,而且由于菌体细胞包埋在胶质中,可避免被原生动物吞噬。活性污泥中的细
6、菌类群随不同污水而呈现不同的优势菌群,如菌胶团属、假单孢菌属、芽孢杆菌属、八叠球菌属、螺菌属等。活性污泥中丝状细菌有球衣细菌、白硫细菌属,球衣细菌附着在菌胶团上或菌胶团交织在一起,成为活性污泥的骨架,球衣细菌在含有机物较纸的污水中出现,对有机物有很强的分解能力。因此,可以根据污水成分含量的不同,人为地增添一些优势菌种,加速废水有机物的分解。活性污泥去废水中有机物可分为三个阶段:微生物细胞内营养物质的吸收;活性污泥的增殖;微生物的氧化分解作用。活性污泥法根据曝气方式不同,分多种方法,目前最常用的是完全混合曝气法。污水进入曝气池后,活性
7、污泥中的细菌等微生物大量繁殖,形成菌胶团絮状体,构成活性污泥骨架,原生动物附着其上,丝状细菌和真菌交织在一起,形成一个个颗粒状的活跃的微生物群体。曝气池内不断充气、搅拌,形成泥水混合液,当废水与活性污泥接触时,废水中的有机物在很短时间内被吸附到活性污泥上,可溶性物质直接进入细胞内。大分子有机物通过细胞产生的胞外酶将其降解成为小分子物质后再渗入细胞内。进入细胞内的营养物质在细胞内酶的作用下,经一系列生化反应,使有机物转化为C02、H2O等简单无机物,同时产生能量。微生物利用呼吸放出的能量和氧化过程中产生的中间产物合成细胞物质,使菌体大
8、量繁殖。微生物不断进行生物氧化,环境中有机物不断减少,使污水得到净化。当营养缺乏时,微生物氧化细胞内贮藏物质,并产生能量,这种现象叫自身氧化或内源呼吸。活性污泥中微生物作用:一提高出水水质方面的作用1通过某些原生动物的分泌物,在沉降过