微生物如何分解污水中的有機物

1. 微生物是怎樣凈化污水的

目前，廢水處理有物理方法、化學方法和生物方法，而用微生物處理廢水的生物方法以效率高、成本低受到了廣泛關注。

能除掉毒物的微生物主要是細菌、黴菌、酵母菌和一些原生動物。它們能把水中的有機物變成簡單的無機物，通過生長繁殖活動使污水凈化。

有種芽孢桿菌能把酚類物質轉變成醋酸吸收利用，除酚率可以達到99%；一種耐汞菌通過人工培養可將廢水中的汞吸收到菌體中，改變條件後，菌體又將汞釋放到空氣中，用活性炭就可以回收。

有的微生物能把穩定有毒的DDT轉變成溶解於水的物質而解除毒性。

每年在運輸中有150萬噸的原油流入世界水域使海洋污染，清除這些油類，真菌比細菌能力更強。在去毒凈化中，不同的微生物各有「高招」！枯草桿菌、馬鈴薯桿菌能清除體內酷胺；溶膠假單孢桿菌可以氧化劇毒的氰化物；紅色酵母菌和蛇皮癬菌對聚氯聯苯有分解能力。

用微生物處理廢水常用生物膜法。所有的污水處理裝置都有固定的濾料介質如碎石、煤渣及塑料等，在濾料介質的表面覆蓋著一層由各類微生物組成的黏狀物稱為生物膜。

生物膜主要是由細菌菌膠團和大量真菌菌絲組成，在表面還棲息著很多原生動物。當污水通過濾料表面時，生物膜大量地吸附水中各種有機物，同時膜上的微生物群利用溶解氧將有機物分解，產生可溶性無機物隨水流走，產生的二氧化碳和氫氣等釋放到大氣中，使污水得到凈化。

2. 工業污水處理中微生物是通過何種方式將廢水中的有機污染物分解去除掉的

在工業污水處理中由於廢水中存在碳水化合物、脂肪、蛋白質等有機物，這些無生命的有機物是微生物的食料，一部分降解、合成為細胞物質（組合代謝產物），另一部分降解氧化為水份，二氧化碳等（分解代謝產物），在此過程中廢水中的有機污染物被微生物降解去除。
武漢格林環保在污水處理方面有著不錯的工藝和經驗，可以多了解一下。

3. 生物污水處理法是如何處理污水的呢

污水經過機械處理後排入容積較大的池塘，並在其中停留幾天至幾十天，靠池塘中自然繁殖的微生物氧化分解污水中的有機物，其所消耗的氧氣靠水面從空氣中攝取。同時由於污水在池塘中流速很小，基本上處於靜止狀態，水中的懸浮物進一步沉降，從而使污水得到凈化。
另一種天然生物處理的方法是利用土壤來凈化污水。有為農業生產服務的農業灌溉田;有以處理污水為主要目的的市政灌溉田以及專供污水處理用的過濾田。
它們均是靠土壤中生存的微生物氧化分解污水中的有機物，但每畝地的年灌水量不同，市政灌溉田的灌水量比農業灌溉田的要大，而過濾田的更大。
市政灌溉田和過濾因由於要佔用大量農田，園內尚無採用，因外用的也很少。

4. 微生物通過什麼方式分解有機物

微生物的代謝產物中含有各種酶
其中包含水解酶類
能夠有效的催化底物（大部分為有機物）

5. 微生物是怎樣降解有機物的

有機物的生物化學降解
有機物在微生物的催化作用下發生降解的反應稱有機物的生化降解反應。水體中的生物，特別是微生物能使許多物質進行生化反應，絕大多數有機物因此而降解成為更簡單的化合物。如石油中烷烴，一般經過醇、醛、酮、脂肪酸等生化氧化階段，最後降解為二氧化碳和水。其中甲烷降解的主要途徑為： CH4 → CH3OH → HCHO → HCOOH → CO2 + H2O
較高級烷烴降解的主要途徑有三種，通過單端氧化，或雙端氧化，或次末端氧化變成脂肪酸；脂肪酸再經過其他有關生化反應，最後分解為二氧化碳和水。能引起烷烴降解的微生物有解油極毛桿菌
(pseudomonas oleovorans)、脈狀菌狀桿菌(mycobacterium phlei)、奇異菌狀桿菌(mycobacterium rhodochrous)。 解皂菌狀桿菌(mycobacterium smegmatis)、不透明諾卡氏菌(nocardia opaca)、紅色諾卡氏菌(ncadia rubra)等。
有機物生化降解的基本反應可分為兩大類，即水解反應和氧化反應。對於有機農葯等，在降解過程中除了上述兩種基本反應外，還可以發生脫氯、脫烷基等反應。

6. 如何降解水中有機污染物

前採用的處理方法主要有：

1、氧化吸附法：

高濃度廢水稀釋後用煤粉進行初步混凝、吸附處理，然後用Fenton試劑催化氧化和酸性凝聚，再用煤粉混凝、吸附。

2、焚燒法：

焚燒法適用於處理高濃度有機廢水。預處理後的廢水經加壓、過濾、計量後送至爐拱上方，由高壓空氣霧化專用噴嘴噴入爐膛蒸發焚燒。該法在保證鍋爐安全運行的條件下，能對高濃度有機廢水徹底處理，其優點是初投資省、運行費用低。

3、吸附法：

吸附法是用具有很強吸附能力的固體吸附劑，使廢水中的一種或數種組分富集於固體表面的方法。常用的吸附劑有活性炭和樹脂，活性炭再生和洗脫困難；樹脂吸附具有適用范圍廣，不受廢水中無機鹽的影響，吸附效果好，洗脫和再生容易，性能穩定等優點。

4、SBR處理：

SBR污水處理工藝是現代活性污泥法的一種類型，它是在一個設有曝氣及攪拌裝置的反應器內，按照預定的程序，進行充水、生化反應、沉澱、排水、閑置等過程的操作。這種方法是利用微生物降解有機物，但大部分高濃度的工業有機廢水可生化性很差，所以該方法在高濃度工業有機廢水處理方面應用前景有限。

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生化法降解原理：

有機污染物首先通過物理沉降，形成沉澱。然後會被水中的細菌等微生物分解，分解為無機物，也就是一些礦質元素，這些物質又會被水中的藻類等自養型生物所利用。

具體過程是靠微生物的代謝功能、醛等，轉化成簡單的有機物，例如有機酸，首先由產酸菌等細菌將復雜的大分子有機物進行水解，使有機底物得到降解、醇，產生甲烷和二氧化碳等，或者有機物被水解成無機物；然後產甲烷菌將這些有機物作為營養物質，進行厭氧發酵反應。

7. 微生物能處理廢水的原理是什麼

廢水處理有物理方法、化學方法和生物方法，而用微生物處理廢水的生物方法以效率高、成本低受到了廣泛使用。能除掉毒物的微生物主要是細菌、黴菌、酵母菌和一些原生動物。它們能把水中的有機物變成簡單的無機物，通過生長繁殖活動使污水凈化。有種芽孢桿菌能把酚類物質轉變成醋酸吸收利用，除酚率可以達到99%；一種耐汞菌通過人工培養可將廢水中的汞吸收到菌體中，改變條件後，菌體又將汞釋放到空氣中，用活性炭就可以回收。有的微生物能把穩定有毒的DDT轉變成溶解於水的物質而解除毒性。每年在運輸中有150萬噸的原油流入世界水域使海洋污染，清除這些油類，真菌比細菌能力更強。在去毒凈化中，不同的微生物各有「高招」！枯草桿菌、馬鈴薯桿菌能清除已內酷胺；溶膠假單孢桿菌可以氧化劇毒的氰化物；紅色酵母菌和蛇皮癬菌對聚氯聯苯有分解能力。

用微生物處理廢水常用生物膜法。所有的污水處理裝置都有固定的濾料介質如碎石、煤渣及塑料等，在濾料介質的表面覆蓋著一層由各類微生物組成的粘狀物稱為生物膜。生物膜主要是由細菌菌膠團和大量真菌菌絲組成，在表面還棲息著很多原生動物。當污水通過濾料表面時，生物膜大量地吸附水中各種有機物，同時膜上的微生物群利用溶解氧將有機物分解，產生可溶性無機物隨水流走，產生的二氧化碳和氫氣等釋放到大氣中，使污水得到凈化。

還有一種活性污泥法。所謂活性污泥是由能形成菌膠團的細菌和原生動物為主組成的微生物類群，及它們所吸附的有機的和無機懸浮物凝聚而成的棕色的絮狀泥粒，它對有機物具有很強的吸附力和氧化分解能力。

利用微生物凈化污水雖然取得了可喜的成就，但在提高工作效益方面還有不少工作要做，因此還不能廣泛應用於消除污染。

8. 污水中的有機物被需要氧的細菌通過 生理過程分解

污水中有機物是好氧菌的食品，可把糖類等碳源最終分解成二氧化碳，把氮先變成氨，再分解成硝酸鹽，最後經反硝化分解成氮氣釋放到空氣中，而磷被微生物吸收後，隨活性污泥排放。

9. 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

10. 污水中有機物怎麼去除

主要靠微生物分解進行處理.
污水中的有機物可以通過厭氧生物處理+好氧生物處理很好的去除.
厭氧生物處理就是在厭氧條件下微生物降解廢水中的有機物;
好氧生物處理就是在有氧條件下微生物降解廢水中的有機物.
厭氧生物處理處理大分子量的有機物.
主要是將大分子量的有機物分
解成較小分子量的有機物並將其中一部分的有機物轉化成甲烷等可利用的能源.
好氧生物處理處理經厭氧生物處理後的廢水中分子量較小的有機物並將其分解成無機物,
分解的無機物在二沉池加入一定量的混凝劑和/或絮凝劑將其沉降與水分離從而達到廢水凈化的目的
厭氧處理是利用厭氧菌的作用，去除廢水中的有機物，通常需要時間較長。厭氧過程可分為水解階段、酸化階段和甲烷化階段。
水解酸化的產物主要是小分子有機物，使廢水中溶解性有機物顯著提高，而微生物對有機物的攝取只有溶解性的小分子物質才可直接進入細胞內，而不溶性大分子物質首先要通過胞外酶的分解才得以進入微生物體內代謝。例如天然膠聯劑（主要為澱粉類），首先被轉化為多糖，再水解為單糖。纖維素被纖維素酶水解成纖維二糖與葡萄糖。半纖維素被聚木糖酶等水解成低聚糖和單糖。
水解過程較緩慢，同時受多種因素的影響，是厭氧降解的限速階段。在酸化這一階段，上述第一階段形成的小分子化合物在發酵細菌即酸化菌的細胞內轉化為更簡單的化合物並分泌到細菌體外，主要包括揮發性有機酸（VFA）、乳醇、醇類等，接著進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸等。酸化過程是由大量發酵細菌和產乙酸菌完成的，他們絕大多數是嚴格厭氧菌，可分解糖、氨基酸和有機酸。
好氧池的作用是讓活性污泥進行有氧呼吸，進一步把有機物分解成無機物。去除污染物的功能。運行好是要控制好含氧量及微生物的其他各需條件的最佳，這樣才能是微生物具有最大效益的進行有氧呼吸
厭氧生物處理主