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细菌的物理化学性质对污水处理有哪些影响

发布时间:2022-09-18 09:20:49

‘壹’ 细菌带什么电荷

同学,你的问题也太多了吧!很多都可以在课本上找到的,对于第一个问题,据研究,大多数细菌等电点的pH值为3~4,而水中细菌细胞表面电荷的性质受pH值控制,即水的pH值低于细菌等电点时,细菌细胞表面带正电荷,反之则带负电荷.其余的麻烦书上找吧!

‘贰’ 影响污水处理微生物活性的因素有哪些

在污水生化处理过程中,影响微生物活性的因素可分为基质类和环境类两大类。

基质类包括营养物质,如以碳元素为主的有机化合物即碳源物质、氮源、磷源等营养物质、以及铁、锌、锰等微量元素;另外,还包括一些有毒有害化学物质如酚类、苯类等化合物、也包括一些重金属离子如铜、镉、铅离子等。

环境类影响因素主要有:

(1)温度。温度对微生物的影响是很广泛的,尽管在高温环境(50℃~70℃)和低温环境(-5~0℃)中也活跃着某些类的细菌,但污水处理中绝大部分微生物最适宜生长的温度范围是20-30℃。在适宜的温度范围内,微生物的生理活动旺盛,其活性随温度的增高而增强,处理效果也越好。超出此范围,微生物的活性变差,生物反应过程就会受影响。一般的,控制反应进程的最高和最低限值分别为35℃和10℃。

(2)PH值。活性污泥系统微生物最适宜的PH值范围是6.5-8.5,酸性或碱性过强的环境均不利于微生物的生存和生长,严重时会使污泥絮体遭到破坏,菌胶团解体,处理效果急剧恶化。

(3)溶解氧。对好氧生物反应来说,保持混合液中一定浓度的溶解氧至关重要。当环境中的溶解氧高于0.3mg/l时,兼性菌和好氧菌都进行好氧呼吸;当溶解氧低于0.2-0.3mg/l接近于零时,兼性菌则转入厌氧呼吸,绝大部分好氧菌基本停止呼吸,而有部分好氧菌(多数为丝状菌)还可能生长良好,在系统中占据优势后常导致污泥膨胀。一般的,曝气池出口处的溶解氧以保持2mg/l左右为宜,过高则增加能耗,经济上不合算。

在所有影响因素中,基质类因素和PH值决定于进水水质,对这些因素的控制,主要靠日常的监测和有关条例、法规的严格执行。对一般城市污水而言,这些因素大都不会构成太大的影响,各参数基本能维持在适当范围内。温度的变化与气候有关,对于万吨级的城市污水处理厂,特别是采用活性污泥工艺时,对温度的控制难以实施,在经济上和工程上都不是十分可行的。因此,一般是通过设计参数的适当选取来满足不同温度变化的处理要求,以达到处理目标。因此,工艺控制的主要目标就落在活性污泥本身以及可通过调控手段来改变的环境因素上,控制的主要任务就是采取合适的措施,克服外界因素对活性污泥系统的影响,使其能持续稳定地发挥作用。

‘叁’ 废水生物处理方法的影响因素有哪些如何对其行控制

影响污水生物处理的因素有哪些

1、负荷:生物处理反应器的负荷要控制在合理的范围内;

2、温度:好氧微生物在15~30℃之间活动旺盛;厌氧微生物的最佳温度是35℃左右和55℃左右;

3、pH值:好氧微生物生长活动的最佳pH值在6.5~8.5之间,而厌氧微生物的活动要求的最佳pH值在6.8~7.2之间;

4、氧含量:空气曝气池出口混合液中溶解氧浓度应保持在2mg/L(纯氧曝气法要保持在4mg/L)左右,A/0工艺的A段溶解氧浓度要保持在0.5mg/L以下,而厌氧微生物必须在含氧量极低、甚至绝对无氧的环境下才能生存;

5、营养平衡:废水中的各种营养物质不平衡,就会影响微生物的活性,进而影响处理效果;

6、有毒物质:废水中的有毒物质含量超过限度,就会影响微生物的活性,进而影响处理效果。

‘肆’ 细菌的物理化学特性与污水生物处理有哪些方面的关系

主要污染物源
病原体污染物
生活污水、畜禽饲养场污水以及制革、洗毛、屠宰业和医院等排出的废水,常含有各种病原体,如病毒、病菌、寄生虫。水体受到病原体的污染会传播疾病,如血吸虫病、霍乱、伤寒、痢疾、病毒性肝炎等。历史上流行的瘟疫,有的就是水媒型传染病。如1848年和1854年英国两次霍乱流行,死亡万余人;1892年德国汉堡霍乱流行,死亡750余人,均是水污染引起的。受病原体污染后的水体,微生物激增,其中许多是致病菌、病虫卵和病毒,它们往往与其他细菌和大肠杆菌共存,所以通常规定用细菌总数和大肠杆菌指数及菌值数为病原体污染的直接指标。病原体污染的特点是:⑴数量大;⑵分布广;⑶存活时间较长;⑷繁殖速度快;⑸易产生抗药性,很难绝灭;⑹传统的二级生化污水处理及加氯消毒后,某些病原微生物、病毒仍能大量存活。常见的混凝、沉淀、过滤、消毒处理能够去除水中99%以上病毒,如出水浊度大于0.5度时,仍会伴随病毒的穿透。病原体污染物可通过多种途径进入水体,一旦条件适合,就会引起人体疾病。
污水处理
耗氧污染物
在生活污水、食品加工和造纸等工业废水中,含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中,这种污染物可造成水中溶解氧减少,影响鱼类和其他水生生物的生长。水中溶解氧耗尽后,有机物进行厌氧分解,产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味,使水质进一步恶化。水体中有机物成分非常复杂,耗氧有机物浓度常用单位体积水中耗氧物质生化分解过程中所消耗的氧量表示,单位mg/L。
污水中的鱼
一般用化学需氧量,即COD(Chemical Oxygen Demand)表示,是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。
其中一部分可通过微生物的生物化学作用而分解称为生化需氧量(BOD)表示。一般用20℃时,五天生化需氧量(BOD5)表示。

‘伍’ 细菌的物理化学特性与污水生物处理有哪些

污水生物处理时要选择对应与污染物类型的菌群结构来处理,不同的菌群生化特征不同,对污水的处理效果有明显差异。

‘陆’ 为什么说细菌在废水生物处理中起主要作用

废水中许多可溶性污染物难以用物理或是化学的方法去除。用生物降解是最好的选择。细菌可以充分降解污水中的BOD,而且连续性好,可以循环使用,在废水处理中起主要作用。

‘柒’ 细菌的物理化学特性与污水生物处理有哪些方面的关系

物理化学特性主要体现在生物可以吸附氧化水解水中的有机物质。
污水生物处理时要选择对应与污染物类型的菌群结构来处理,不同的菌群生化特征不同,对污水的处理效果有明显差异。

‘捌’ 污水处理生化处理过程中,生物硝化过程的主要影响因素有哪些

生物硝化过程主要因素:碳氮比、水温、溶解氧DO、PH值、抑制物、污泥龄等
⑴碳氮比
碳氮比影响活性污泥中硝化细菌所占的比例,过高的碳氮比将降低污泥中硝化细菌的比例。
⑵水温
温度不但影响硝化菌的比增长速率,而且影响硝化菌的活性,亚硝化菌最佳的生长温度为35℃,硝化菌的最佳生长温度为23-28℃。生物硝化反应的最佳温度范围为20~30℃,15℃以下硝化反应速率下降,5℃时反应基本停止。反硝化适宜的温度范围为20~40℃,15℃以下反硝化反应速率下降。
硝化菌在20--35℃处理效率最高.
硝化细菌在:
1. 20℃-30℃之间能生长:
2. 5℃-42℃之间能存活;
3. 23℃-28℃最适合生长
⑶溶解氧

硝化反应必须在好氧条件下进行,所以溶解氧的浓度也会影响硝化反应速率,一般建议硝化反应中溶解氧的质量浓度大于2mg/L。
⑷pH值
在硝化反应中,每氧化1g氨氮需要7.14g碱度(以碳酸钙计),如果不补充碱度,就会使pH值下降。硝化菌对pH值的变化十分明显,硝化反应的最佳pH值范围为7.5~8.5,当pH值低于7时,硝化速率明显降低,低于6和高于10.6时,硝化反应将停止进行。
⑸抑制物质
许多物质会抑制活性污泥过程中的硝化作用,例如:过高浓度的氨氮(需要稀释)、重金属、有毒物质以及有机物。对硝化反应的抑制作用主要有两个方面:一是干扰细胞的新陈代谢,二是破坏细菌最初的氧化能力。
⑹泥龄
硝化过程的泥龄一般为硝化菌最小世代时间的2倍以上,生物脱氮过程泥龄宜为12~25d.
污水处理菌种,找甘度 ,可寄样品

‘玖’ 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→

‘拾’ 细菌对环境的影响

污水净化中的微生物降解

微生物的体积小而表面积大,繁殖速度惊人,能不断地与周围环境快速进行物质交换。污水通过能满足微生物 生长、繁殖条件下的设备,微生物便从污水中获取营养成分,同时降解和利用有害物质,从而使污水得到净化 。

1.微生物的好氧和厌氧净化

微生物的代谢方式具有多样性,能从污水中摄取淀粉、糖、脂肪、蛋白质等高分子化合物及其他低分子化合物 。

1.1 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,在把污水中的有机物 氧化分解成CO2、H2O等的过程中,获得C源、N源、P源、S和能量。污水的微生物好氧净比处理,就是模拟 这种生物净化原理,把微生物置于一定的构筑物内通气培养,达到高效率净化污水的目的。

活性污泥法或生物过滤法处理污水,已是国内外净化污水和工业废水的重要方法。当污水与悬浮的活性污泥接 触时或通过以细菌为主形成的生物膜时,微生物便对污水中的有机物质进行吸附、吞噬、氧化、分解和转化, 从而完成净化污水的过程。

1.2 厌氧净化 微生物在严格厌氧条件下,对有机物质发酵或消化过程中,大部分有机物被分解生成H2、CO2 、H2S和CH4等气体。污水的微生物厌氧净化处理,就是根据污水经厌氧发酵后既得到净化,又获得了生物能 源CH4的原理。微生物细胞能量转移的电子受体,由在好氧条件下的分子氧改变为厌氧条件下的有机物。在厌 氧发酵中,难分解的大分子物质先在微生物的胞外酶(如纤维素酶、果胶酶、脂酶、蛋白酶)作用下,分解为 可溶性物质,再通过非产甲烷氏氧细菌和产氢细菌降解成低分子的有机酸类和醇类,并放出H2和CO2;有机 酸类和醇类在产甲烷细菌作用下,形成H2、CO2和CH4。甲烷细菌还可利用H2还原CO2形成CH4。

厌氧发酵法净化污水在密闭容器内进行,常被广泛应用于用好氧方法难以净化的有机污染物含量高或含不溶性 有机物较多的污水和废水。国内已有在处理造纸、抗菌素发酵的废水中采用此法。

2.微生物在净化某些工业废水中的降解作用

工业废水和废料中所含的物质成分、温度、pH值等差异较大。有些有毒物质可被微生物降解,有些却不易被 降解。

自然界中能降解烃类的微生物有几百种,多数为细菌、酵母菌和真菌,降解是由他们所产生的酶和酶系完成的 。一般来说,直链化合物比支链化合物、饱和化合物比非饱和化合物、脂肪烃比芳香烃容易被较多种类的微生 物降解和同化。直链烃的降解是末端甲基先被氧化形成醇、醛后再生成脂肪酸,由脂肪酸形成醋酸,最后氧化 成CO2和H2O。微生物对单环芳烃及其衍生物的降解与直链烃有些类似。能降解苯和酚的微生物种类很多,有 细菌中的许多属、放线菌等。

氰(腈)是剧毒物质。人们发现对氰有不同程度降解能力的微生物约50种,有茄病镰刀霉、假单孢菌属、诺 卡氏菌属等属。它们能产生一种氰水解酶,把氰中的碳、氮转变为CO2、NH3;镰刀霉还可利用氰作为合成细 胞所需要的碳源和氮源,使污水得到净化和解毒。早有人报道,用珊瑚色诺卡菌降解腈纶废水中的丙烯腈速度 快效果好,1g菌体在25min内可降解250mg丙烯腈。

某些污染物对人体有致癌性,如多环芳烃就是一类致癌性物质。许多细菌能降解多种多环芳烃,如产碱杆菌、 棒状杆菌、诺卡氏菌、假单胞菌属的某些种就能降解蒽和菲。活性污泥中的许多细菌对多环芳烃有较缓慢的降 解作用。硝基化合物对人类也有致癌作用,我国应用肠杆菌、克氏杆菌和假单胞菌等属的细菌,降解制造三硝 基甲苯炸药过程中的污水,效果很好。

塑料、合成纤维等许多制品的废物,生活污水中的洗涤剂、表面活性剂等,都难以利用普通活性污泥中的微生 物进行降解和去除。有人培育出一种体内具有两种酶的假单胞菌O-3号细菌,该菌可利用聚乙烯醇作碳源并 对其进行降解。活性污泥中投入此菌时,能大大提高净化含聚乙烯醇污水的效率。

人们早已能合成有机化合物,但自然界中的微生物体内却未有分解这些人工合成的化合物的酶系。经探索已选 育出一些经过驯化、诱导后具有降解人工合成物质的酶系的特殊功能微生物。例如,2,4-D、DDT等一些农 药,就可以被微生物降解而消除污染。

3.遗传工程菌在净化工业废水中的降解作用

为了提高污水生物净化的效率,人们应用分子遗传学技术不仅对现有的微生物进行改造,而且在研究创造具有 新的特殊功能的微生物。由于分子遗传学的发展,人们发现假单胞杆菌属中许多种的细胞里,具有调控多种性 状的质粒,这些质粒基因控制着烃化合物分解的酶系合成。应用质粒工程技术把分别降解芳烃、多环芳烃、萜 烃的质粒接合到降解酯烃的细菌体内,创造出一种具有多质粒的所谓“超级菌”新菌种。这种菌在消除石油污染 中,不仅能把60%的烃降解,而且只在几小时内就可达到自然菌种要用一年多时间的净化效果。人们采用把 一种细菌的调控还原酶的质粒转移到另一种菌体中的技术,使得到新质粒的细菌对汞的还原能力大大增强。用 这种细菌既解除含汞废水中的汞毒,又可回收到汞。总之,遗传工程菌的研究和应用,必将对生物净化污水起 到变革性作用。

4.污水中微生物种类变化与净化的关系

污水中生活的微生物,由极为适应于污水的多种微生物类群组成。它们在污水中的生物膜上或活性泥中形成一 个小的生态系统和食物链的缩影。食物链中的每一步都有一部分有机物被转变为CO2,使污水逐渐得到净化。

活性污泥中主要有细菌,还有酵母菌、霉菌、单细胞藻类等。此外,还有大量原生动物和少数后生动物。当然 ,污水性质和污染程度的不同,微生物种类和数量会有很大差别。

原生动物中有的种类及数量对水质因素的变化(如氧溶量、pH值等)较敏感,原生动物可以作为指示生物鉴 定污水的污染程度。如草履虫、小口钟虫、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 有机物较多的水中,原生动物种类及数量最多,清彻有机物很少的水则种类也少。

污水中原生动物的种类和数量与生物处理的效果有着密切关系,故又可作为污水处理的指示生物,进行处理效 果的预报。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。当发现有固定纤毛虫类时,活性污泥已经形成。轮虫对水有自净作用。如活性污泥中有大 量轮虫和多种纤毛虫出现,说明净化度较高,污水处理效果好。水蚯蚓对水也有自净作用,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,还会出现线虫及颤蚯蚓等后生动物。

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