㈠ 怎樣利用微生物的生長曲線來控制污水生物處理構築物的運行
(1)針對微生物的間歇培養,在污水生物處理過程中,為避免緩慢期的出現,可考慮採用處於對數生長期或代謝旺盛的污泥進行接種,另外增加接種量及採用同類型反應器的污泥接種可達到縮短緩慢期的效果。
(2)如果維持微生物在生長率上升階段(對數期)生長,則此時微生物繁殖很快,活力很強,處理污水的能力必然較高;但處理效果並不一定最好,因為微生物活力強大就不易凝聚和沉澱,並且要使微生物生長在對數期,則需有充分的食料,即污水中的有機物必須有較高的濃度,在這種情形下,相對地說,處理過的污水所含有機物濃度就要較高,所以利用此階段進行污水的生物處理實際上難以得到較好的出水。
(3)穩定期的微生物生長速率下降,細胞內開始積累貯藏物和異染顆粒、肝糖等,芽孢微生物也在此階段形成芽孢,處於穩定期的污泥代謝活性和絮凝沉降性能均較好,傳統活性污泥法普遍運行在這一范圍。
(4)衰老期階段只出現在某些特殊的水處理場合,如延時曝氣及污泥消化。
㈡ 原生動物在廢水生物處理中如何起指示作用(寫出指示原則及4個具體的情況判斷)
原生動物在廢水生物處理中有兩種指示作用,(1)是,指示污泥性質。(2)指示運行環境。(3)猜測出水水質。
活性污泥中的原生動物群落結構與污水凈化狀況的關系有,可以從以下4個具體情況判斷:①活性污泥在不良條件下,鞭毛蟲、變形蟲的數目多於纖毛蟲的數目;②水處理不穩定時的群落由鞭毛蟲類、根足蟲類組成;③水處理穩定時的群落包括鞭毛蟲類、根足蟲類、自由生活的纖毛蟲類、緣毛蟲類;④在凈化狀態良好時的群落中,緣毛蟲類數目大於鞭毛蟲類和根足蟲類。
㈢ 污水的生物處理包括哪些方法
主要藉助微生物的分解作用把污水中有機物轉化為簡單的無機物,使污水得到凈專化。屬按對氧氣需求情況可分為厭氧生物處理和好氧生物處理兩大類。厭氧生物處理系利用厭氧微生物把有機物轉化為有機酸,甲烷菌再把有機酸分解為甲烷、二氧化碳和氫等,如厭氧塘、化糞池、污泥的厭氣消化和厭氧生物反應器等。好氧生物處理系採用機械曝氣或自然曝氣(如藻類光合作用產氧等)為污水中好氧微生物提供活動能源,促進好氧微生物的分解活動,使污水得到凈化,如活性污泥、生物濾池、生物轉盤、污水灌溉、氧化塘的功能。
㈣ 如何利用微生物的變異進行工業廢水的生物處理
定向培育即通復過有計制劃、有目的地控制微生物地生長條件,使微生物遺傳性向人類需要的方向發展。在污水生物處理中,這種定向培育過程稱為馴化。在工業廢水生物處理中,常利用微生物對營養要求、溫度、pH值以及耐毒能力的變異,改善處理方法。另外利用生活污水活性污泥接種,加速培養工業廢水活性污泥的方法,也利用了微生物的變異特性。
㈤ 微生物的四個生長時期在污水處理中的實際應用求解答啊。。。。
1停滯期:微生物馴化時的過渡時期,此時,細菌不分裂,只是增大。也有不適應的回會死亡。
2對數增長答期:此時微生物已經適應了新的環境,其活力很強,分裂繁殖很快,死亡小於繁殖率。活性很強,但是不以凝聚。
3.穩定期:微生物達到最大值,環境營養逐漸減少,細菌的增值速度與死亡平衡。沉降性提高。污水水質改善。
4.衰老期:環境營養已耗盡,只能消耗自身的營養。
一般污水處理通常利用對數增長期末端至穩定期前端這個階段。處理效果高。
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㈥ 怎樣利用微生物處理廢水
廢水生物處理法
隨著工業的發展,污水成分已愈來愈復雜。某些難降解的有機物質和有毒物質,需要運用微生物的方法進行處理,污水具備微生物生長和繁殖的條件,因而微生物能從污水中獲取養分,同時降解和利用有害物質,從而使污水得到凈化。廢水生物處理是利用微生物的生命活動,對廢水中呈溶解態或膠體狀態的有機污染物降解作用,從而使廢水得到凈化的一種處理方法。廢水生物處理技術以其消耗少、效率高、成本低、工藝操作管理方便可靠和無二次污染等顯著優點而備受人們的青睞。
定義
利用微生物的代謝作用除去廢水中有機污染物的一種方法,亦稱廢水生物化學處理法,簡稱廢水生化法。由於傳統治理方法有成本高、操作復雜、對於大流量低濃度的有害污染難處理等缺點,經過多年的探索和研究,生物治理技術日益受到人們的重視。隨著耐重金屬毒性微生物的研究進展,採用生物技術處理電鍍重金屬廢水呈現蓬勃發展勢頭,根據生物去除重金屬離子的機理不同可分為生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法以及植物修復法。
特點
1、用生物方法去除有機物最經濟;
2、90%廢水處理工藝屬於生物處理工藝;
3、水中氨氮用生物處理方法去除最有效;
4、絕大多數工業廢水也是以生物處理方法為主
分類
生物化學法
生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用,將硫酸鹽還原成H2S,廢水中的重金屬離子可以和所產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除,同時H2SO4的還原作用可將SO42-轉化為S2-而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研究表明,生物化學法處理含Cr6+濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達99.67%—99.97%。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理,結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子,在銅質量濃度為246.8 mg/L的溶液,當pH為4.0時,去除率達99.12%。[2]
生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外,具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成,分子中含有多種官能團,能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。至目前為止,對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種,生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好,且生長快、易於實現工業化等特點。此外,微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。[2]
生物吸附法
生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子,再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子,有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質,能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易於分離回收重金屬等特點,已經被廣泛應用。[2]
需氧生物處理法
利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中復雜的有機物分解的方法。生活污水中的典型有機物是碳水化合物、合成洗滌劑、脂肪、蛋白質及其分解產物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。這些有機物可按生物體系中所含元素量的多寡順序表示為 COHNS。
生物體系中這些反應有賴於生物體系中的酶來加速。酶按其催化反應分為:氧化還原酶:在細胞內催化有機物的氧化還原反應,促進電子轉移,使其與氧化合或脫氫。可分為氧化酶和還原酶。氧化酶可活化分子氧,作為受氫體而形成水或過氧化氫。還原酶包括各種脫氫酶,可活化基質上的氫,並由輔酶將氫傳給被還原的物質,使基質氧化,受氫體還原。水解酶:對有機物的加水分解反應起催化作用。水解反應是在細胞外產生的最基本的反應,能將復雜的高分子有機物分解為小分子,使之易於透過細胞壁。如將蛋白質分解為氨基酸,將脂肪分解為脂肪酸和甘油,將復雜的多糖分解為單糖等。此外還有脫氨基、脫羧基、磷酸化和脫磷酸等酶。
許多酶只有在一些稱為輔酶和活化劑的特殊物質存在時才能進行催化反應,鉀、鈣、鎂、鋅、鈷、錳、氯化物、磷酸鹽離子在許多種酶的催化反應中是不可缺少的輔酶或活化劑。
在需氧生物處理過程中,污水中的有機物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三個階段:第一階段,大的有機物分子降解為構成單元──單糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二階段中,第一階段的產物部分地被氧化為下列物質中的一種或幾種:二氧化碳、水、乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸(或稱 α-氧化戊二酸)或草醋酸(又稱草醯乙酸)。第三階段(即三羧酸循環,是有機物氧化的最終階段)是乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸和草醋酸被氧化為二氧化碳和水。有機物在氧化降解的各個階段,都釋放出一定的能量。
在有機物降解的同時,還發生微生物原生質的合成反應。在第一階段中由被作用物分解成的構成單元可以合成碳水化合物、蛋白質和脂肪,再進一步合成細胞原生質。合成能量是微生物在有機物的氧化過程中獲得的。
厭氧生物處理法
主要用於處理污水中的沉澱污泥,因而又稱污泥消化,也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解,最後產生甲烷和二氧化碳等氣體,這些氣體是有經濟價值的能源。中國大量建設的沼氣池就是具體應用這種方法的典型實例。消化後的污泥比原生污泥容易脫水,所含致病菌大大減少,臭味顯著減弱,肥分變成速效的,體積縮小,易於處置。城市污水沉澱污泥和高濃度有機廢水的完全厭氧消化過程可分為三個階段(見圖)。在第一階段,污泥中的固態有機化合物藉助於從厭氧菌分泌出的細胞外水解酶得到溶解,並通過細胞壁進入細胞中進行代謝的生化反應。在水解酶的催化下,將復雜的多糖類水解為單糖類,將蛋白質水解為縮氨酸和氨基酸,並將脂肪水解為甘油和脂肪酸。第二階段是在產酸菌的作用下將第一階段的產物進一步降解為比較簡單的揮發性有機酸等,如乙酸、丙酸、丁酸等揮發性有機酸,以及醇類、醛類等;同時生成二氧化碳和新的微生物細胞。
反應原理
第一、二階段又稱為液化過程。第三階段是在甲烷菌的作用下將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳,因此又稱為氣化過程,其反應可用下式表示:
一些有機酸或醇的氣化過程舉例如下:
乙酸:
CH3COOH─→CO2+CH4
丙酸:
4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4
甲醇:
4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O
乙醇:
2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4
為了使厭氧消化過程正常進行,必須將溫度、pH值、氧化還原電勢等保持在一定的范圍內,以維持甲烷菌的正常活動,保證及時地和完全地將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷。
生物化學反應的速度直接受溫度的影響。進行厭氧消化的微生物有兩類:中溫消化菌和高溫消化菌。前者的適應溫度范圍為17~43℃,最佳溫度為32~35℃;後者則在50~55℃具有最佳反應速度。
近年來,厭氧消化處理法發展到應用於處理高濃度有機廢水,如屠宰場廢水、肉類加工廢水、製糖工業廢水、酒精工業廢水、罐頭工業廢水、亞硫酸鹽制漿廢水等,比採用需氧生物處理法節省費用。
利用生物法處理廢水的具體方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、土地處理系統和污泥消化等
㈦ 碳源在污水處理中的作用是什麼
污水處理廠碳源投加間的碳源指的是石油烴類。微生物降解原油的總反應過程如下:微生物+石油烴類(碳源)+營養物(N,P 等)+氧→微生物繁殖+二氧化碳+水+氨及磷酸根等。
生物處理法與物化法相比,具有經濟、高效等優點。在處理含油污水時,如果要求排放標准很高則可用生物處理法進行深度處理。在國內勝利、大港、冀東等油田煉油污水處理領域的廣泛實踐證明,對於大規模污水處理,生化法是一項較為經濟實用的有機污水處理方法。
生活污水成分比較固定,主要含有碳水化合物、蛋白質、氨基酸、脂肪等有機物,比較適合於細菌的生長,成為細菌、病毒生存繁殖的場所;但生活污水一般不含有毒性,且具有一定的肥效,可用來灌溉農田。
農業廢水的成分則多種多樣,不同的季節,不同發展目標的村鎮,其廢水需要用不同的處理方法。在處理污水時,為減小污水排放量及其復雜程度,應結合國家正在大力推廣的沼氣池建設,將生活用水中的沖廁用水和其他生活用水分開。
㈧ 什麼叫菌膠團菌膠團在廢水生物處理中有何特殊意義
有些細來菌由於其遺傳特性決定,自細菌之間按一定的排列方式互相粘集在一起,被一個公共莢膜包圍形成一定形狀的細菌集團,叫做菌膠團。它是活性污泥絮體和滴濾池粘膜的主要組成部分。
菌膠團是活性污泥和生物膜的重要組成部分,有較強的吸附和氧化有機物的能力,在水生物處理中具有重要作用。活性污泥性能的好壞,主要可根據所含菌膠團多少、大小及結構的緊密程度來確定。新生膠團(即新形成的菌膠團)顏色較淺,甚至無色透明,但有旺盛的生命力,氧化分解有機物的能力強。老化了的菌膠團,由於吸附了許多雜質,顏色較深,看不到細菌單體,而像一團爛泥似的,生命力較差。一定菌種的細菌在適宜環境條件下形成一定形態結構的菌膠團,而當遇到不適宜的環境時,菌膠團就發生鬆散,甚至呈現單個細菌,影響處理效果。因此,為了使水處理達到較好的效果,要求菌膠團結構緊密,吸附、沉降性能良好。這就必須滿足菌膠團細菌對營養及環境的要求。
㈨ 污水生物處理其兩種方法各有什麼特點(簡答題)
污水生物處理是利用微生物的新陳代謝作用對污水進行凈化的處理方法.根據微生物生長方式的不同生物處理技術分為懸浮生長法(微生物保持懸浮狀態)和附著生長法(微生物附著在載體上生長並形成生物膜)