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2020-09-25 69人浏览

随着工业的发展,污水的成分变得越来越复杂.微生物方法的使用可以处理一些难降解的有机物和有毒物质.让我先容一下废水的生物处理方法.

废水的生物处理方法

有机废水的生物处理技术是现代生物工程不可或缺的一部分.利用微生物代谢的生理功能,环境中有机物的氧化分解并将其转化为稳定的无机物.

废水的生物处理技术利用了微生物的这种生理功能,并采取了某些人工技术措施,创造了有利于微生物生长繁殖的良好环境,并加速了微生物的繁殖和生理功能他们的新陈代谢.,使废水中的有机污染物得以降解和去除,同时采用生物絮凝去除胶体颗粒的废水处理技术.

有机物的生物降解

在自然界中,有机物的分解方式大致可分为光分解分为化学分解和生物分解三种类型,其中生物分解在物质循环中起着最重要的作用.

动物,植物和微生物可以分解有机物,大多数有机物最终被微生物转化为无机物,即被完全降解.在废水处理领域,生物降解是指微生物的降解.微生物通过氧化还原,脱羧,脱氨,水解和其他生化过程逐渐将有机物转化为无机物,从而净化废水.废水中有机物生物降解涉及的微生物有:

(1)细菌

细菌是废水生物处理中使用的最重的微生物,是类似于植物的单细胞生物.叶绿素缺乏,细胞核明显,只有几微米大小,有球菌,芽孢杆菌,弧菌和丝状细菌四种.

胶囊是一种特殊的细菌结构.它是一层粘液,围细胞壁,由多糖组成.当囊状材料融合在一起并包含多种细菌时,称为胶束.一方面,它可以防止动物误食并起到保护作用.另一方面,它也增强了对恶劣环境的抵抗力.细菌胶束是活性污泥的重组分,具有很强的吸附和氧化有机物的能力,在废水的生物处理中起着重要的作用.

通常来说,活性污泥的性能可以根据所包含胶束的结构的数量,大小和紧密度来确定.新生儿细菌的胶束颜色较浅,具有很强的生命力,并且具有很强的氧化和分解有机物的能力.由于许多杂质的吸附,老化的细菌胶束具有较深的颜色和较差的生命力.一种细菌在适当的条件下会形成一定的胶束形态结构,但是当遇到不合适的环境时,胶束会松散,甚至以单独的细菌形式出现,从而影响治疗效果.因此,为了在废水处理中获得更好的效果,胶束必须具有紧凑的结构和良好的吸附和沉降性能,这必须满足胶束对营养和环境条件的要求.

(2)真菌

真菌也是与植物相似的低等生物,但其结构比细菌复杂,个体比细菌大,并且具有明显的核,但没有叶绿素不能光合作用,寄生或腐生,形态分为单细胞和多细胞两种.

真菌可以分解碳水化合物,脂肪和蛋白质等有机物质.废水生物处理结构中也有真菌.生物膜中的真菌数量比活性污泥中的真菌数量更多,但是在废水处理中,细菌的数量不及主要微生物.但是,某些真菌对废水的某些特性具有特殊的处理能力,因此真菌在废水处理中也有其特殊的应用.

(3)藻类

藻类是一种单细胞和多细胞的低等植物,主要??是蓝细菌,绿藻,褐藻,硅藻和金藻Wait.藻类通常是无机养分,它们的细胞中含有叶绿素和其他辅助色素,可以进行光合作用.有光照时,它吸取二氧化碳以合成细胞质并同时释放氧气.没有光照时,它通过呼吸获得能量,并同时释放二氧化碳.

藻类主要用于废水处理中的氧化池工艺.它的功能是提供氧气,但藻类对废水处理有许多不利影响.二级沉淀池通常易于繁殖藻类,并使污水浑浊.另外,如果水体中的氮和磷含量高,藻类就会繁殖,很容易产生富营养化污染,并造成许多危害.

(4)原生动物

原生动物是最低的单细胞动物,它们的个体非常小,长度一般为100?300μm.尽管原生动物只有一个细胞,但在生理学上却是一个完整的有机体.它可以锻炼营养,呼吸,排泄,繁殖和其他功能,如多细胞动物.水处理中主要的原生动物是食肉动物,鞭毛和纤毛.它们主要吃细菌,真菌,藻类和有机颗粒.少数原生动物可以进行光合作用.

原生动物在废水处理中的作用体现在两个方面:一方面,原生动物吃掉了游离细菌和有机颗粒,它们对水的净化起到了积极的作用;另一方面,原生动物可以用作评估.活性污泥的性能是指示生物.通过观察不同原生动物种群的增长,可以判断污水处理设施的运行情况和净水效果.因此,原生动物在废水处理中的作用仅次于细菌.

(5)后生动物

后生动物由多个细胞组成,具有较大的身体.废水处理中常见的后生动物主要包括轮虫,甲壳类和昆虫.它的幼虫.后生动物以细菌,小原生动物和有机颗粒为食,并具有一定的净水作用.后生动物也可用作指示微生物.

生物降解的环境条件

除了需要养分和氧气外,微生物还需要合适的环境条件,例如温度和pH值.

1.温度:大多数微生物的适宜生长温度为20-40°C

用于需氧生物处理的微生物的适宜温度大多在此范围内,但也有些微生物喜欢高温.合适的繁殖温度为50-60°C.这样的微生物通常是厌氧的.在合适的温度以上,微生物的生命活动将受到影响,甚至导致死亡.温度越高,死亡越快.低温会降低微生物的代谢活性,但不一定会导致微生物死亡.

2.pH:大多数微生物的pH值为6-9.

好氧处理中,废水的pH值应在6.5至8.5之间.各种微生物具有合适的pH值,它们无法在酸性或碱性过强的环境中生存.

3.有毒物质:在一定条件下其浓度不能超过一定范围.

某些物质会干扰,抑制或破坏微生物的生命活动,导致代谢受阻甚至死亡.这些物质在微生物的生存环境中的浓度在一定条件下不能超过一定范围,但是如果缓慢增加,有毒物质的浓度会使微生物逐渐适应,因此可以承受比正常更高的浓度.对水处理微生物有毒的主要物质是杀真菌剂(例如氯,漂白粉,抗生素等),重金属(例如铅,铜,铬等),有毒有机物质(例如苯,有机磷) ,苯酚,甲醛等)以及氰化物,氨气,硫化氢等.

生物处理技术的分类

根据微生物对氧气的需求,生物处理方法可以分为好氧处理,缺氧处理和厌氧处理三种.根据微生物的生长,该方法分为三种类型:悬浮生长,固定生长和混合生长.

此外,还可以根据操作条件(负载,温度,连续性等)和用途进行分类.在选择生物处理方法之前,必须判断废水的生物可降解性(某种物质在微生物的作用下改变其原始结构和特性的难度).鉴定和评估方法列于表1.

表1鉴定和评估有机污染物可生物降解性的方法

影响有机物的生物降解主要因素有:

1有机物的类型(化学成分,物理和化学性质,浓度,共存基质等).

2微生物的类型和活动(来源,数量,物种之间的关系,年龄等).

3系统环境(pH,DO,温度,养分等).各种有机物质的可降解性如表2所示.

表2各种有机物质的可降解性和特殊情况

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