Ⅰ 污水处理过程中微生物的作用是什么
随着经济的高速发展,城市化、工业化进程的加快,农业上化肥、农药的过度使用和人口的持续增加,我国污水排放量与日俱增。据统计显示,2006年全国污水废水排放量超过750亿吨,而全国661个城市中有超过250个城市没有污水处理厂,从而使其中接近2/3的污水未经任何处理直接排入水体中。水利部称:中国90%以上的城市地表水域受到不同程度的污染[1]。由于没有配备相应的污水处理设施和适应性强(大到大城市,小到小城镇)的污水处理技术,这进一步加剧了我国水环境的污染。水环境污染所造成的危机已经严重制约了我国国民经济的发展和影响了人民生活水平的提高。
水污染问题已经对人类生存和经济的发展构成越来越严重的威胁。防止水体恶化,保护水资源,治理已受污染的水体,走可持续发展的道路已经成为人类共同追求的目标。
污水处理的方法有物理方法、化学方法和生物方法。而物理法和化学法的处理效率低,费用高,管理复杂,甚至可能造成二次污染,所以无法得到很好的应用和大范围的推广。而生物法则是目前应用最广的方法。生物法通常是利用具有各种生理生化性能的微生物类群间的相互配合而进行的一种物质循环过程。从而使污水得到再生的过程。生物法处理污水具有效率高,费用低,能耗低,出水质好,管理简单等优点。利用微生物进行处理使水资源再生,无论是现在还是将来都是污水处理的主要途径之一。
微生物具有体积小,表面积大,繁殖能力强等特点,能不断的与周围的环境快速的进行物质交换。污水具备微生物生长繁殖的条件,因而能使微生物从中获得营养物质,同时降解和利用有害的物质,从而使污水得到净化。依据处理过程中的微生物对氧环境的需求可分为好氧法和厌氧法。现在应用最广泛的活性污泥法、生物膜法、氧化塘法均属于好氧法;厌氧处理是现在研究的比较热门的方法,现在比较流行的厌氧处理器有af、uasb、egsb。现在好氧法和厌氧法相结合的处理方法也是比较热门的研究,因为处理效果要比传统的方法好。
1、好氧处理系统
好氧微生物在有氧条件下,通过分解代谢、合成代谢和物质矿化,把环境中的有机物氧化分解成无机物,从而使污水得到净化,同时使微生物得到增长繁殖。
1.1
活性污泥法
活性污泥法由arden和lockett于1914年在英国切斯特创建成试验厂,是利用河流自净原理的人工强化高效污水处理工艺。经过90多年的发展,该工艺已经成为当前污水处理方面应用得最广泛的工艺。
所谓活性污泥就是以需氧性细菌为主体的微生物与水中的悬浮物质、胶体物质聚集在一起形成肉眼可见的絮状颗粒,也称絮凝体[2]。活性污泥法是以活性污泥为主体的污水生物处理技术,其原理是通过曝气供氧,使大量繁殖的微生物群体悬浮在水中,并利用从而降解污水中的有机物,停止曝气时,悬浮微生物群絮凝体易于沉淀与水分离,并使污水得到净化、澄清[3]。其工艺流程如下图:
污水预处理→
曝气池
→
二沉池
→
出水
↑
↓
↓
←
回流污泥
←
→
剩余污泥→
Ⅱ 简述微生物在净化污染环境中的作用
作用有很多啊
诸如在生活污水和工业废水中,有很多有机物,如各种有机酸、氨基酸等,可以作为细菌的食物。在没有氧气的环境中,一些杆菌和甲烷能过发酵反这些物质分解,产生的甲烷可以用于照明、取暖或发电,而废水也得到了净化。还有一些细菌在有氧气的条件下,也能够利用这些物质生存,将有机物分解成二氧化碳,使污水得到净化。城市的污水处理厂可以根据这样的原理,利用细菌来净化生活污水和工业废水
Ⅲ 微生物在工业废水处理中的作用
以"高难度工业水性油墨生产废水的处理"为例
某水性油墨废水处理工艺:调节池→混凝沉淀池→两级好氧池→砂滤罐→超滤→RO→出水
该案例的问题是:好氧池填料上的生物膜脱落,导致了大量微生物的死亡,造成生化系统难以正常运行。
项目分析:检测调节池和好氧池内的污水盐度接近1%。与现场运营技术沟通后了解,之前的RO浓水一直回流至调节池。这会导致盐度的累积,进而使进水生化池的盐度超过甚至远超过1%,微生物由于盐度过高而死亡。
针对该项目勘察的具体情况,工程师给出的建议是:
1.第一个好氧池改为厌氧池,有利于降解一些不易生化的大分子物质;
2.厌氧、好氧池投加复合菌种,培养挂膜,使生化系统能够正常运行;
3.RO后浓水委外处理;
4.若出水标准为管网标准,生化之后可直接排放,无需经过RO系统处理。
微生物在工业废水处理中的作用,其主要利用附着生长于某些固体物表面的微生物(即生物膜)进行有机污水处理的方法。生物膜首先吸附附着水层有机物,由好氧层的好氧菌将其分解,再进入厌氧层进行厌氧分解,流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜,如此往复以达到净化污水的目的。
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Ⅳ 微生物在污水处理中的应用
有厌氧微生物、好氧微生物,主要将污水中的大分子污染物分解为小分子或无机物
Ⅳ 微生物在治理环境污染方面有哪些应用
一、微生物在治理环境污染方面的应用:
1、运用环境微生物手段既可以修复受污染天然水体生态,如湖泊、河道和港湾,还可以修复污染土壤生态,尤其是残留农药污辱的农田土壤和油田开采过程中被原油污染的土壤。
给水体投加除碳(有机碳)、除氮菌株,正成为一项消除水体富营养化的可行技术措施。
给土壤添加除油(矿物油)菌株,已成为一项成熟的修复油污土壤的技术措施。
2、污染物降解菌可用于处理污水及固体废弃物。
对于生活垃圾、禽畜粪便、农业废弃物等非有毒有害固体废弃物来说,投降解菌者,污染物去除率高、发酵温度高、发酵周期短。
对于有毒有害工业固体废弃物来说,投加有专性降解功能的菌株,更是不可缺少的技术措施。
3、微生物还用于污染物的互不性检测方面:如发光细菌法,已被定为国家标准(GB)方法和世界标准(ISO)方法。
二、几项已经开发多年,接近产业化的微生物技术:
1、微生物脱硫技术:
近年来研究人员把煤的物理选煤技术之一的浮选法和微生物处理相结合,即把煤粉碎成微粒与水混合,并将微生物加入溶液中,让微生物附着在黄铁矿表面,使其表面变成亲水性,能溶于水。在浮选中其难以附着在气泡上,下沉至底部,从而把煤和黄铁矿分开。由于它仅处理黄铁矿的表面,因此脱硫时间只需数分钟即可,从而大幅度缩短了处理时间,可脱除无机硫约70%。
2、微生物制浆和微生物漂白技术:
造纸工业中的制浆和漂白工序是污染物产生的主要工序。与化学法相比,虽然机械法制浆可以大大提高纸浆得率,从而节省大量林木资源。但是,磨木浆的能量消耗很大,而且成品纸的强度等质量性能不如硫酸盐浆,因而限制了这项技术的发展。微生物技术可以帮助解决这些问题,其中最具吸引力和挑战性的是微生物制浆与微生物漂白。利用微生物与微生物酶类进行微生物制浆与微生物漂白具有很大的优势和潜力,因为微生物极易生长繁殖,酶催化反应具有高度专一性,反应条件温和,并且高效无污染。
3、污染土壤的微生物修复:
自本世纪70年代以来,发达国家就十分重视微生物技术在环境领域的应用,并开展了大规模的科研活动。已开发了一系列的微生物技术及其产品,并在世界上广泛应用于污水处理、大气净化及污染环境介质治理等诸多方面。当前,环境微生物技术在国际上已进入蓬勃发展的轨道。随着全球范围内对环境保护的高度重视和越来越严厉的环境法,市场对环境微生物技术的需求越来越广泛。
我国的微生物技术处于刚刚起步阶段。该技术的进一步开发需要得到社会、同行及主管部门的广泛支持,大力开展以污染控制技术为主体的微生物技术的研究,将大力推进微生物技术在环境保护中的应用,并发展带动整个环保科技的发展,解决我国目前和未来面临的严峻的环境保护问题,并为环保市场提供高品质的环境保护高技术。应该充分认识到环境保护和社会、经济发展的重大意义。
Ⅵ 活性污泥中有哪些微生物类别,各自在污水处理中的作用是怎样的
1 微生物类群的分类
1. 1 肉足虫
其细胞质可伸缩变动而形成伪足,作为运动和摄食的胞器,常见的有变形虫和表壳虫。
1. 2 鞭毛虫
具有一根或一根以上的鞭毛,鞭毛是其运动器官,常见的有滴虫、聚屋滴虫、眼虫、豆形虫和粗袋鞭虫等。
1. 3 纤毛虫
动物周身表面或部分表面具有纤毛,作为运动或摄食的工具,具有胞口、口围等吞噬和消化的器官,分固着型和游泳型两种,常见的游泳型有漫游虫、草履虫、管叶虫、斜管虫等;常见的固着型有钟虫、盖虫、独缩虫、聚缩虫、吸管虫、累枝虫等。
1. 4 后生动物
在活性污泥系统中是不经常出现的,在出水水质较好或较稳定时出现,常见的有轮虫、红斑票贝体虫等。根据污水厂两年的镜检记录,红斑票贝体虫平时几乎不见,多在8 ,9 月份出现,这时水温较高,一般为22 ℃左右。
2 代谢捕食方式
1) 通过体表吸收溶解性的有机物,吞噬废水中细小的有机物颗粒,经过新陈代谢作用,然后使之氧化分解为稳定的无机物。
2) 捕食细菌或游离细菌,维持活性污泥系统中生态平衡及改善出水水质。通过捕食细菌,能促进细菌的生长,使细菌的生长能维持在对数生长期,防止种群的衰老,提高细菌的活力;由于游离细菌密度小,较难沉淀,易被出水带出而影响水质,微型动物吞噬游离可大大改善水质。
3) 固着型纤毛虫及吸管虫还可分泌粘液,使之附着在絮凝体上生长;对悬浮颗粒及细菌均有吸附作用,从而有利于菌胶团及絮体的形成。
3 提高出水水质方面的作用
1) 通过某些原生动物的分泌物,在沉降过程中促进游离细菌的絮凝作用,提高细菌的沉降效率和去除率。
2) 原生动物捕食细菌,提高细菌活动能力,提高对可溶性有机物的摄取能力。
3) 原生动物和细菌一起,共同摄食病原微生物。
4 在活性污泥系统中的指示作用
4. 1 活性污泥良好时
当活性污泥性能良好时,活性污泥表现为絮凝体较大,沉降性好,镜检观察出现的生物有钟虫属、盖虫属、有肋木盾纤虫属、独缩虫属、聚缩虫属、各类吸管虫属、轮虫类、累枝虫属、寡毛类等固着型种属或匍匐型种属。
4. 2 活性污泥恶化时
活性污泥恶化时,絮凝体较小,出现的生物有豆形虫属、滴虫属和聚屋滴虫属等快速游泳型的生物。当污泥严重恶化时,微型动物大面积死亡或几乎不出现,污泥沉降性下降,处理水质能力差。
4. 3 从恶化恢复到正常时
活性污泥从恶化恢复到正常,在这段过渡期内出现的生物有漫游虫属、管叶虫属等慢速游泳型或匍匐型的生物。
4. 4 活性污泥膨胀时
活性污泥膨胀多发生在秋冬季节,此时污泥沉降性差,30 min沉降比高,而污泥浓度相对较低,导致污泥指数SVI 值相对偏高。丝状菌是导致污泥膨胀的主要生物,由于丝状菌大量繁殖,活性污泥呈棉絮状,颗粒细碎且颜色相对较浅。
4. 5 溶解氧不足时
曝气池中溶解氧持续不足时,活性污泥颜色较正常时发黑,并散发出臭味。
4. 6 溶解氧过高时
在一般情况下,每毫升活性污泥中通过镜检,可以观察到300 个左右轮虫,而在正常情况下,很少能观察到肉足类生物。当曝气池中持续曝气量过高时,会出现大量的肉足类及轮虫类生物。
4. 7 进水浓度和BOD 负荷过低时
当污水浓度和BOD 负荷过低时会出现表壳虫属,也标志着出现了硝化作用。
4. 8 其他环境变化时
当活性污泥中指示性生物量急剧减少时,可能是受到有毒物质的影响或某些环境条件的突然变化,此时必须相应采取措施以减小对微生物的影响。
在活性污泥法的污水处理工艺中,对曝气池内微生物进行的镜检,是对活性污泥运行状态的判断,是污水处理的重要检测手段之一。根据曝气池内微
Ⅶ 跪求:在污水处理中,微生物的种类和作用.务必详细阿!
污水具备微生物生长繁殖的条件,因而微生物能从污水中获取养分,同时降解和利用有害物质,从而使污水得到净化。因此微生物可在污水净化和治理中得到广泛应用,造福人类。 微生物能降解和转化污染物主要是因为微生物具有以下几个特点:个体微小,比表面积大,代谢速率快;种类繁多,分布广泛,代谢类型多样;具有多种降解酶;繁殖快,易变异,适应性强;共代谢作用等。 利用微生物处理污水实际就是通过微生物的新陈代谢活动,将污水中的有机物分解,从而达到净化污水的目的.微生物能从污水中摄取糖,蛋白质,脂肪,淀粉及其它低分子化合物。微生物新陈代谢类型有需氧型和厌氧型两种,因此,净化方法分为好氧净化和厌氧净化.
1、好氧净化 氧存在条件下,许多好氧微生物通过分解代谢、合成代谢和物质矿物化,在把有机物氧化分解成CO2和H2O等过程中,获寻C源、N源、P源、S和能量。污水的微生物好氧净化就是模拟上述原理,把微生物置于一定的构筑物内通气培养,高效率净化污水的方法。 2、厌氧净化 微生物在严格厌氧条件下,有机物发酵或消化过程中,大部分有机物被解生成H2、CO2、H2S和CH4等气体。污水的生物厌氧净化就是根据污水经厌氧发酵后既到净化,又获得了生物能源CH4的原理。微物细胞能量转移的电子受体,由好氧条件下分子氧改变为厌氧条件下的有机物。在厌氧件下,不溶于水而难分解的大分子有机污物,被微生物的胞外酶降解为可溶性物质,再由产甲烷厌氧细菌和产氢细菌降解成低分子有酸类和醇类、并放出H2和CO2;有机酸类和类经产甲烷菌降解成H2、CO2和CH4。甲烷菌还可利用H2还原CO2,形成CH4。
微生物净化过程: Ⅰ.有机污染物的浓度由高变低 Ⅱ.异养细菌迅速氧化分解有机污染物而大量繁殖,然后是以细菌为食料的原生动物出现数量高峰,再后是由于有机物矿化,利于藻类的生长,而出现藻类的生长高峰。 Ⅲ.溶解氧浓度随着有机物被微生物氧化分解而大量消耗,很快降到最低点,随后,由于有机物的无机化和藻类的光合作用及其他好氧微生物数量的下降,溶解氧又恢复到原来水平。 这样,在离开污染源相当的距离之后,水中的微生物数量,有机物,无机物的含量,也都下降到最低点。于是,水体恢复到原来的状态。 微生物处理优点:微生物具有来源广,易培养,繁殖快,对环境适应性强,易变异的特征在生产上较容易的采集菌种进行培养繁殖,并在特定条件下进行驯化,使之适应不同的水质条件,从而通过微生物的新陈代谢使有机物无机化。加之微生物的生存条件温和,新陈代谢时不需要高温高压,它是不需要投加催化剂的.生物法具有废水处理量大、处理范围广、运行费用相对较低,所要投入的人力,物力比其他方法要少的多。在污水生物处理的人工生态系统中,物质的迁移转化效率之高是任何天然的或农业生态系统所不能比拟的。 三.污水中微生物种类变化与净化的关系 污水性质和污染程度不同,微生物种类和数量就会有很大差别。在处理系统中,好氧微生物的优势种群组成和数量也相应的发生变化。例如,当含纤维素较多的废水进入反应系统,则纤维素分解菌就会大量繁殖,当蛋白质大量进入该系统,就会使微生物群落中的氨化菌种群占优势。 原生动物中有的种类及数量对水质因素(如氧溶量、pH值等)的变化较敏感,故可以作为鉴定污水污染程度的指示生物。如草履虫、小口钟虫、肾状豆形虫、板壳虫等大量出现于受重污染和有机物很多的水中。在中度污染和有机污物较多的水中,原生动物种类及数量最多。水清澈有机污物又很少的则种类也少。污水中原生动物的种类和数量与净化处理的效果有着密切关系,因此原生动物可以作为净化情况的指示生物,可由它们对净化处理效果作出预报。一般说来,游动鞭毛虫类或自由生活的纤毛虫类占较大优势时,往往说明净化效果较差,或废水处于培育活性污泥初期。当发现有固着纤毛虫类时,活性污泥已经形成。轮虫有自净作用。如活性污泥中有大量轮虫和多种纤毛虫出现,说明有机污物含量很少,净化度较高,污水处理效果好。水蚯蚓对污水也有自净作用,其种类与数量随污染的减轻而减少。在净化效果较好的污水中,还会出现线虫、颤蚯蚓等后生动物。
Ⅷ 细菌在废水生物处理中的作用
微生物在废水生物处理中主要有三个作用:1)去除有机物(以COD或BOD5表示),去除其它无机营养元素如N、P等;2)絮凝沉淀和降解胶体状固体物;3)稳定有机物。
http://ke..com/view/443893.htm
Ⅸ 微生物在水处理中具体有哪些作用
主要是固着和降解两方面的作用
微生物可以将大颗粒物质吸附在其表面从而达到固着
还可以将有害物质分解掉
这是我个人的一点小小的专业知识,离开专业很久了,都忘了.错了.请指正
Ⅹ 怎样利用微生物处理废水
废水生物处理法
随着工业的发展,污水成分已愈来愈复杂。某些难降解的有机物质和有毒物质,需要运用微生物的方法进行处理,污水具备微生物生长和繁殖的条件,因而微生物能从污水中获取养分,同时降解和利用有害物质,从而使污水得到净化。废水生物处理是利用微生物的生命活动,对废水中呈溶解态或胶体状态的有机污染物降解作用,从而使废水得到净化的一种处理方法。废水生物处理技术以其消耗少、效率高、成本低、工艺操作管理方便可靠和无二次污染等显着优点而备受人们的青睐。
定义
利用微生物的代谢作用除去废水中有机污染物的一种方法,亦称废水生物化学处理法,简称废水生化法。由于传统治理方法有成本高、操作复杂、对于大流量低浓度的有害污染难处理等缺点,经过多年的探索和研究,生物治理技术日益受到人们的重视。随着耐重金属毒性微生物的研究进展,采用生物技术处理电镀重金属废水呈现蓬勃发展势头,根据生物去除重金属离子的机理不同可分为生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法以及植物修复法。
特点
1、用生物方法去除有机物最经济;
2、90%废水处理工艺属于生物处理工艺;
3、水中氨氮用生物处理方法去除最有效;
4、绝大多数工业废水也是以生物处理方法为主
分类
生物化学法
生物化学法指通过微生物处理含重金属废水,将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。硫酸盐生物还原法是一种典型生物化学法。该法是在厌氧条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用,将硫酸盐还原成H2S,废水中的重金属离子可以和所产生的H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除,同时H2SO4的还原作用可将SO42-转化为S2-而使废水的pH值升高。因许多重金属离子氢氧化物的离子积很小而沉淀。有关研究表明,生物化学法处理含Cr6+浓度为30—40mg/L的废水去除率可达99.67%—99.97%。有人还利用家畜粪便厌氧消化污泥进行矿山酸性废水重金属离子的处理,结果表明该方法能有效去除废水中的重金属。赵晓红等人用脱硫肠杆菌(SRV)去除电镀废水中的铜离子,在铜质量浓度为246.8 mg/L的溶液,当pH为4.0时,去除率达99.12%。[2]
生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外,具有絮凝活性的代谢物。一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成,分子中含有多种官能团,能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。至目前为止,对重金属有絮凝作用的约有十几个品种,生物絮凝剂中的氨基和羟基可与Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金属离子形成稳定的鳌合物而沉淀下来。应用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好,且生长快、易于实现工业化等特点。此外,微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有广阔的应用前景。[2]
生物吸附法
生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子,再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法。利用胞外聚合物分离金属离子,有些细菌在生长过程中释放的蛋白质,能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除。生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点,已经被广泛应用。[2]
需氧生物处理法
利用需氧微生物在有氧条件下将废水中复杂的有机物分解的方法。生活污水中的典型有机物是碳水化合物、合成洗涤剂、脂肪、蛋白质及其分解产物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。这些有机物可按生物体系中所含元素量的多寡顺序表示为 COHNS。
生物体系中这些反应有赖于生物体系中的酶来加速。酶按其催化反应分为:氧化还原酶:在细胞内催化有机物的氧化还原反应,促进电子转移,使其与氧化合或脱氢。可分为氧化酶和还原酶。氧化酶可活化分子氧,作为受氢体而形成水或过氧化氢。还原酶包括各种脱氢酶,可活化基质上的氢,并由辅酶将氢传给被还原的物质,使基质氧化,受氢体还原。水解酶:对有机物的加水分解反应起催化作用。水解反应是在细胞外产生的最基本的反应,能将复杂的高分子有机物分解为小分子,使之易于透过细胞壁。如将蛋白质分解为氨基酸,将脂肪分解为脂肪酸和甘油,将复杂的多糖分解为单糖等。此外还有脱氨基、脱羧基、磷酸化和脱磷酸等酶。
许多酶只有在一些称为辅酶和活化剂的特殊物质存在时才能进行催化反应,钾、钙、镁、锌、钴、锰、氯化物、磷酸盐离子在许多种酶的催化反应中是不可缺少的辅酶或活化剂。
在需氧生物处理过程中,污水中的有机物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三个阶段:第一阶段,大的有机物分子降解为构成单元──单糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二阶段中,第一阶段的产物部分地被氧化为下列物质中的一种或几种:二氧化碳、水、乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸(或称 α-氧化戊二酸)或草醋酸(又称草酰乙酸)。第三阶段(即三羧酸循环,是有机物氧化的最终阶段)是乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸和草醋酸被氧化为二氧化碳和水。有机物在氧化降解的各个阶段,都释放出一定的能量。
在有机物降解的同时,还发生微生物原生质的合成反应。在第一阶段中由被作用物分解成的构成单元可以合成碳水化合物、蛋白质和脂肪,再进一步合成细胞原生质。合成能量是微生物在有机物的氧化过程中获得的。
厌氧生物处理法
主要用于处理污水中的沉淀污泥,因而又称污泥消化,也用于处理高浓度的有机废水。这种方法是在厌氧细菌或兼性细菌的作用下将污泥中的有机物分解,最后产生甲烷和二氧化碳等气体,这些气体是有经济价值的能源。中国大量建设的沼气池就是具体应用这种方法的典型实例。消化后的污泥比原生污泥容易脱水,所含致病菌大大减少,臭味显着减弱,肥分变成速效的,体积缩小,易于处置。城市污水沉淀污泥和高浓度有机废水的完全厌氧消化过程可分为三个阶段(见图)。在第一阶段,污泥中的固态有机化合物借助于从厌氧菌分泌出的细胞外水解酶得到溶解,并通过细胞壁进入细胞中进行代谢的生化反应。在水解酶的催化下,将复杂的多糖类水解为单糖类,将蛋白质水解为缩氨酸和氨基酸,并将脂肪水解为甘油和脂肪酸。第二阶段是在产酸菌的作用下将第一阶段的产物进一步降解为比较简单的挥发性有机酸等,如乙酸、丙酸、丁酸等挥发性有机酸,以及醇类、醛类等;同时生成二氧化碳和新的微生物细胞。
反应原理
第一、二阶段又称为液化过程。第三阶段是在甲烷菌的作用下将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷和二氧化碳,因此又称为气化过程,其反应可用下式表示:
一些有机酸或醇的气化过程举例如下:
乙酸:
CH3COOH─→CO2+CH4
丙酸:
4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4
甲醇:
4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O
乙醇:
2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4
为了使厌氧消化过程正常进行,必须将温度、pH值、氧化还原电势等保持在一定的范围内,以维持甲烷菌的正常活动,保证及时地和完全地将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷。
生物化学反应的速度直接受温度的影响。进行厌氧消化的微生物有两类:中温消化菌和高温消化菌。前者的适应温度范围为17~43℃,最佳温度为32~35℃;后者则在50~55℃具有最佳反应速度。
近年来,厌氧消化处理法发展到应用于处理高浓度有机废水,如屠宰场废水、肉类加工废水、制糖工业废水、酒精工业废水、罐头工业废水、亚硫酸盐制浆废水等,比采用需氧生物处理法节省费用。
利用生物法处理废水的具体方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、土地处理系统和污泥消化等