㈠ 微生物在污水處理中的應用
有厭氧微生物、好氧微生物,主要將污水中的大分子污染物分解為小分子或無機物
㈡ (急)微生物絮凝劑的制備及其在廢水處理中的應用研究
目前廣泛使用的絮凝劑主要有兩大種類:一、無機鹽類物質,例如鋁鹽、鐵鹽及其聚合物;二、有機高分子物質,例如聚丙烯醯胺衍生物等。但是,這些傳統的無機絮凝劑具有用量大、絮凝效果受水溫水質條件影響大,具有一定毒性,對環境造成二次污染,對人類健康與生態環境產生不良影響。例如鋁鹽系絮凝劑的頻繁使用,會導致水中鋁離子濃度過高,引起老年痴獃等問題。有機高分子絮凝劑的殘留物對人體的健康有很大的危害,對神經具有毒性,並有佷強的致畸、致癌、致突變「三致」效應。
微生物絮凝劑是經過微生物分泌代謝之後產生的,對人體和動植物無任何傷害,並且至今為止,還沒有有關有毒性的報道。生物絮凝劑正好克服了這些缺點,有絮凝性好、效果穩定、無二次污染、安全無毒、可顯著提高污水處理效率等特性,可以應用於廢水處理、飲料工業、生物制葯等方面,近些年來一直受到廣泛的關注。與常見的無機絮凝劑和有機合成高分子絮凝劑相比,微生物絮凝劑具有許多獨特的優點,主要體現在以下幾個方面:一、無毒無害,安全性高。微生物絮凝劑被認為是一種天然無毒的有機高分子化合物,對環境和人體均無毒無害。經小白鼠安全性實驗證明,微生物絮凝劑能用於食品、醫葯等行業的發酵後處理,對人體和動物無害。二、易被微生物降解,無二次污染。微生物絮凝劑主要是微生物的次生代謝產物,如糖蛋白、黏多糖、蛋白質、纖維素和DNA等,這些物質都具有很好的可生化性,所以不會像無機絮凝劑和有機合成高分子絮凝劑那樣產生二次污染。目前使用的無機鹽類絮凝劑會使水體在處理過程中殘留一定量的無機鹽離子,不僅會影響產品的風味、口感,而且會危害到人類的健康。此類物質不易被降解,而且其單體往往是人類神經的致毒劑和癌症的誘發劑。三、適用范圍廣,脫色效果獨特。微生物絮凝劑對多種廢水有理想的絮凝效果,與無機絮凝劑和有機合成高分子絮凝劑相比,微生物絮凝劑處理污水後,更易於固液分離,沉澱物生成量少,而且在污水脫色、污泥脫水等方面效果獨特。微生物絮凝劑能絮凝處理的對象較廣,有活性污泥、粉煤灰、果汁、飲用水、河底沉積物、細菌、酵母菌以及各種生產廢水。四、某些微生物絮凝劑的pH值穩定,熱穩定性好,用量小。五、來源廣泛,生產周期短。一方面,由於微生物的繁殖速度快,適應范圍廣,轉化能力強,易變異,分布廣,並且可以生成絮凝劑的微生物種類繁多,所以微生物絮凝劑的生產周期短而且來源多且廉價,它可以取自天然土壤,亦或是水廠的活性污泥;另一方面,微生物絮凝劑為微生物菌體或有機高分子,它的產生主要是靠生物發酵,這就有可能帶來低廉的生產成本。因此,不論是從原材料還是從生產工藝角度考慮,工業開發微生物絮凝劑都有可能降低絮凝成本。從處理費用方面來看,採用微生物絮凝劑處理廢水,前段以生物吸附為主,後段以生物降解為主,其費用也將較目前的化學絮凝法費用低。但是,微生物絮凝劑的研究發展尚未成熟,其自身仍存在著一些不足之處。例如:微生物絮凝劑的處理效果容易受到有毒物質的干擾,因此在處理廢液時需排除妨礙菌體生長的因素。
平板劃線分離法
2.3.2.1 平板的製作
在無菌操作室中,點上酒精燈,打開通風設施,將溶化並冷至約50℃的牛肉膏蛋白腖固體培養基倒入無菌培養皿內,每一個培養皿倒入加瓊脂的牛肉膏蛋白腖15ml,使其凝固成平板。
2.3.2.2 操作
用接種環挑取一環實驗樣品,左手拿培養皿,以中指、無名指和小指拖住皿底,拇指和食指夾住皿蓋,將培養皿稍傾斜,左手拇指和食指將皿蓋掀半開,右手將接種環伸入培養皿內,在平板上輕輕劃線(切勿劃破培養基),劃線方式可取「Z」字形或「W」形中任何一種。劃線完畢蓋好皿蓋,倒置,恆溫30℃培養24h後,觀察結果。
培養2~3天後用顯微鏡鏡檢是否為單一的微生物,若有雜菌,則需再一次分離、純化,直到獲得純培養。
2.4 產絮菌種篩選方法
2.4.1 初篩
將100ml的牛肉膏蛋白腖液體培養基(報紙包紮,雙層紗布,121℃恆壓滅菌30min)裝入250ml的三角瓶中,接種自分離平板上純化出的菌種。轉速150r/min,恆溫30℃搖床培養,每隔24h,將所得培養液進行絮凝活性的初步測定。測定方法:在100ml量筒中加入0.4g高嶺土,5ml氯化鈣溶液(1%無水氯化鈣水溶液)再加入10ml培養液,用手將量筒均勻搖晃兩分鍾,在加自來水到刻度線100ml,在磁力轉子攪拌器中速攪拌2min。目測,能夠使高嶺土懸濁液絮凝成較大絮狀體的為有絮凝活性的菌株。
㈢ 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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㈣ 微生物在生活廢水中的應用論文4000字
水生物處理實際是水體自凈的強化 ,在去除了污水中的污染物後 ,必須將微生物從水中分離出來 ,這種分離主要是通過微生物本身的絮凝和原生動物、輪蟲等的吞食作用完成的。本文主要介紹微生物在生活污水處理中的應用,及幾種主要的污水生物處理技術。
生活污水可生化性相對較高,所以採用生化法處理效果比較好。大多數城市污水處理廠的原水主要是生活污水,其中摻雜的工業污水只佔相當小的一部分,所以生化法一直是城市污水處理廠的首選工藝。
生活污水是一大污染源。生活污水中含有大量的無機物和有機物。無機物如氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽和鈉、鉀、鈣、鐵等碳酸鹽,有機物有纖維素、澱粉、脂肪、蛋白質和尿素等。排放入環境中促使浮游植物生長和大量繁殖,形成赤潮和水華。
利用微生物處理污水實際就是通過微生物的新陳代謝活動,將污水中的有機物分解,從而達到凈化污水的目的。微生物能從污水中攝取糖,蛋白質,脂肪,澱粉及其它有機化合物作為微生物的營養物質,經過一系列的酶促反應,這些有機物在微生物體內得到分解利用,有些合成微生物自身的結構和功能物質,有些則為微生物提供所需的能量。微生物新陳代謝類型有需氧型和厭氧型兩種,因此,污水生物處理方法分為好氧生物處理和厭氧生物處理.
好氧生物處理是在水中有溶解氧存在的條件下,借好氧和兼性厭氧微生物(其中主要是好氧菌)的作用來進行的。在處理過程中,絕大多數的有機物都能被相應的微生物氧化分解。用好氧法處理污水,基本上沒有臭氣,處理所需的時間比較短,如果條件適宜,—般可去除BOD九成以上 。
厭氧生物處理是在無氧的條件下,借厭氧和兼性厭氧微生物(其中主要是厭氧菌)的作用來分解污水中有機物的,也稱厭氧消化或厭氧發酵。厭氧生物處理主要應用於有機污泥和高濃度有機污水的處理。由於是密閉發酵,所以在處理過程中不影響周圍環境;同時隔絕空氣又加以高溫發酵,可以釘死寄生蟲卵和致病菌;並且可以產生生物能源甲烷。因此厭氧消化法近年來漸漸受到重視,但由於所需時間長,對設備要求嚴格,因而影響其迅速推廣。
在污水處理中,通常是以有機物在氧化過程中所消耗的氧量這一綜合性指標來表示有機污染物的濃度,如生化需氧量和化學需氧量。生化需氧量是指在特定的溫度和時間微生物分解污水中有機物所消耗的氧量,稱為生化需氧量。生化需氧量約占生化需氧總量的一大半,故採用生化需氧量來表示污水中可降解有機物的濃度是比較合適的。但污水中有機物並不是都能較快降解的,在工業廢水中,可以結合化學需氧量等指標表示有機污染物的濃度。
只有生化需氧量高的廢水才適宜採用生物處理,化學需氧量很高但生化需氧量不高的廢水不宜採用生物處理。對於有毒的廢水,只要毒物能降解,就可用生物法處理,關鍵是控制毒物濃度和馴化微生物。
污水生物處理方法包含活性污泥法、生物膜法、生物接觸氧化法、厭氧生物化學法、固定化微生物法,生物處理法通常配合化學混凝處理效果更好,化學混凝葯劑處理法資料至http://www.cl39.com/望採納.
㈤ 微生物在環境治理中的應用
微生物降解污水的作用。
㈥ 如何利用微生物處理廢水
科研人員正不斷更新環境保護的方法,提高治理和防禦的效果?在環境污染中,廢水的污染尤為嚴重,直接威脅著我們人類的生存?在研究中科研人員發現,用微生物處理廢水和石油污染具有效率高?成本低的優點,因而備受青睞?
用微生物處理廢水,效果與化學方法處理一樣,而成本只有化學方法的1/10?
其實,在人們還沒有發現並利用微生物處理廢物?凈化環境以前,微生物就已經默默無聞地獨攬著凈化大自然的重要使命?
地球上每年動物?植物的生成量達5000億噸,在它們生命活動結束之後,如果不是微生物悄悄地把遺留的屍體殘骸分解並轉換的話,那麼,地球上的這些廢物一直堆積起來真是會出現可怕而又難以想像的局面?我們上月球也許就不必發射宇宙飛船了,只需爬上垃圾堆就可以進月球了?
大自然環境保護標兵的桂冠非微生物莫屬,人類真應該真誠地感謝這些微小的「朋友」?
微生物又是怎樣「治理」環境的呢?能除掉廢水中毒物的功臣主要是微生物包括細菌?黴菌?酵母菌等和一些原生動物,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作為營養物質吸收利用,除酚效率可達99%,有的微生物還能把穩定有毒的DDT轉變成溶解於水的物質而解除毒性?
微生物處理廢水
㈦ 微生物在水環境保護中的應用 舉例
污水處理菌種來系廣州農冠引進源台灣高科技生物技術研製開發的微生物菌種,微生物污水 污水處理菌種處理菌種具有繁殖快速、生命力強、安全無毒等特點,微生物污水處理菌種能有效消除惡臭困擾,防止病原菌蚊蠅滋生,解決水污染問題。
㈧ 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
㈨ 微生物在廢水中的作用
廢水中的微生物可以幫助分解有害物質,將其代謝為無害的無機小分子。