『壹』 生物法处理废水是利用生物的什么特点
生物法处理重金属废水最大的特点是在运行过程中微生物能不断地增殖,生物质去除金属离子的量随生物质量的增加而增加。生物法在应用上具有很多优点,如综合处理能力较强,使废水中的铜、六价铬、镍、锌、隔、铅等有害金属离子得到有效的去除;处理方法简便实用;过程控制简单;污泥量少,二次污染明显减少。然而生物法处理重金属废水存在着功能菌繁殖速度和反应速率慢,处理水难以回用的缺点。目前一些微生物已经应用于含铜电镀废水的净化,生物吸附是利用一定种类的生物群积聚废水中的重金属,生物群可以被认为是生物吸附的离子交换剂。微生物有机体属于不同的种属,如细菌、真菌、酵母菌、藻类等,这些天然的、丰富的、价廉的微生物可以用作有效的生物吸附剂选择性地去除废水中的铜离子,有关利用微生物去除铜离子的报道很多[18-20]。虽然活性微生物的吸附量和吸附效率高于非活性微生物,通常仍选用非活性微生物,主要是非活性微生物不受环境毒性、营养物、生长介质的限制,解吸容易,微生物可以再利用,过程控制简单,生物体停留时间较长,生物吸附迅速。采用微生物处理重金属废水的研究已成为热点。
『贰』 什么叫菌胶团菌胶团在废水生物处理中有何特殊意义
菌胶团是细菌及其分泌的胶质物质组成的细小颗粒,是活性污泥的主体,污泥的吸附性能、氧化分解能力及凝聚沉降等性能均与菌胶团有关。[1]
菌胶团中的菌体,由于包埋于胶质中,故不易被原生动物吞噬,有利于沉降。菌胶团的形状有球形、蘑菇形、椭圆形、分枝状、垂丝状及不规则形。
上述各菌胶团在活性污泥中均有,典型的有动胶菌属(zoogloea itzigsohn),它有两个种:枝状动胶菌属(Zoogloea ramigera)和垂(悬)丝状动胶菌属(Zoogloea filipenla)。
产生原因
有些细菌在一定的环境条件下可形成一层黏液性物质,包围在细胞壁外面。这层物质叫黏液层。黏液层的厚度不一定,其成分主要是多糖和果胶类物质。黏液的形成是细菌代谢作用的正常结果,但黏液与细菌的生长无关。当细菌运动时,黏液会从细胞表面剥离开来。当黏液层呈现均匀厚度时则称为荚膜(capsule)。荚膜厚0.5~2.0nm,微荚膜厚5一10nm。
在正常情况,荚膜不会在细菌分裂后使它们黏在一起。但是,有些细菌的黏液层能黏结起来,使许多细菌成团块状生长,称为菌胶团(zoogloea)或冻胶菌。并非所有的细菌都能形成菌胶团,能够形成菌胶团的细菌,则称为菌胶团细菌。不同细菌形成不同形状的菌胶团,有分枝状的、垂丝状的、球形的、椭圆形的、蘑菇形的、片状的以及各种不规则形状的。菌胶团细菌藏在胶体物质内,一方面对动物的吞噬起保护作用,同时也增强了它对不良环境的抵抗能力。
作用
概述
菌胶团是活性污泥和生物膜的重要组成部分,有较强的吸附和氧化有机物的能力,在水生物处理中具有重要作用。活性污泥性能的好坏,主要可根据所含菌胶团多少、大小及结构的紧密程度来确定。新生胶团(即新形成的菌胶团)颜色较浅,甚至无色透明,但有旺盛的生命力,氧化分解有机物的能力强。老化了的菌胶团,由于吸附了许多杂质,颜色较深,看不到细菌单体,而像一团烂泥似的,生命力较差。一定菌种的细菌在适宜环境条件下形成一定形态结构的菌胶团,而当遇到不适宜的环境时,菌胶团就发生松散,甚至呈现单个细菌,影响处理效果。因此,为了使水处理达到较好的效果,要求菌胶团结构紧密,吸附、沉降性能良好。这就必须满足菌胶团细菌对营养及环境的要求。
『叁』 如何将细菌的生长曲线用于废水生物处理的应用中
细菌生长曲线可以分为三个部分:一、生长阶段,初期细菌数量相对较少,细菌所需的各种营养相对丰富,这是,细胞就会以指数曲线快速生长,大量繁殖.二、稳定阶段,繁殖到一定阶段以后,在一定的污水空间内,细胞数量较多,但细菌所需的营养以不足以支撑所有的细菌进行繁殖,这是细菌繁殖数量大致与死亡数量相符,这是细菌数量就会处于一个稳定阶段.三、衰亡阶段,随着细菌对各种营养的消耗,污水中的无机物已基本被细菌消耗完全,细菌的繁殖就受到了较大的阻碍,随着细胞的不断死亡,细胞群的数量就会越来越少,直到污水中的无机物全部消耗完全,这就在一定程度上净化了污水.
『肆』 生物体细菌的繁殖速度与温度的关系
高中生物课本中有一个曲线图,其中最高点为最适温度,在达到最适温度前,细菌随温度上升而繁殖加快,超过最适温度后会因为温度升高而减慢甚至死亡,这是个人理解不是很规范,下面是比较规范的细菌繁殖条件:
细菌生长繁殖的条件
1.充足的营养:必须有充足的营养物质才能为细菌的新陈代谢及生长繁殖提供必需的原料和足够的能量。
2.适宜的温度:细胞生长的温度极限为-7℃~90℃。各类细菌对温度的要求不同,可分为嗜冷菌(Psychrophiles),最适生长温度为(10℃~20℃);嗜温菌(Mesophiles),20℃~40℃;嗜热菌(Thermophiles),在高至56℃~60℃生长最好。病原菌均为嗜温菌,最适温度为人体的体温,即37℃,故实验室一般采用37℃培养细菌。
有些嗜温菌低温下也可生长繁殖,如5℃冰箱内,金黄色葡萄球菌缓慢生长释放毒素,故食用过夜冰箱冷存食物,可致食物中毒。
3.合适的酸碱度:在细菌的新陈代谢过程中,酶的活性在一定的PH范围才能发挥。多数病原菌最适PH为中性或弱碱性(pH7.2~7.6)。人类血液、组织液PH为7.4,细菌极易生存。胃液偏酸,绝大从数细菌可被杀死。个别细菌在碱性条件下生长良好,如霍乱孤菌在PH8.4~9.2时生长最好;也有的细菌最适pH偏酸,如结核杆菌(pH6.5~6.8)、乳本乡杆菌(pH5.5)。细菌代谢过程中分解糖产酸,PH下降,影响细菌生长,所以培养基中应加入缓冲剂,保持PH稳定。
4.必要的气体环境:氧的存大与否和生长有关,有些细菌仅能在有氧条件下生长;有的只能在无氧环境下生长;而大多数病原菌在有氧及无氧的条件下均能生存。一般细菌代谢中都需CO2,但大多数细菌自身代谢所产生的CO2即可满足需要。有些细菌,如脑膜炎双球菌在初次分离时需要较高浓度的CO2(5~10%),否则生长很差甚至不能生长。
『伍』 微生物生长曲线在污水处理上有何实际意义
通过微生物生长曲线可以实时的了解到污水处理的程度.微生物生长曲线按微生物生长速度的情况来划分,可分为四个时期,1.停滞期(调整期)这是微生物培养的最初阶段.在这个时期,微生物刚接入,细胞内各种酶系要有一个适应过程.此阶段在污水处理中的实际意义不太大,只是对于刚刚运行的污水处理厂或是停顿检修之后的再运行有意义.2.对数期(生长旺盛期)细胞经过一定时期调整适应后,就可以最快的速度进行增殖,细胞的生长亦就进入了生长旺盛期.在此时期,细菌数以几何级数增加.在该期间内,细菌的生长速度最大.微生物周围的营养物质较丰富,生物体的生长,繁殖不受底物限制.在这期间内,死菌数相对来说是较小的,一般在工程实际中,可略去不计.此时的微生物生长虽然旺盛,但不易沉降,在二沉池中仍以悬浮状态存在,如果以这种状态的出水排放的话,难以达到排放标准.3.静止期(平衡期)细胞经过对数期大量繁殖后,污水中的营养物质逐渐被消耗,减少,细胞繁殖速度逐渐减慢,故有时亦称为减速生长期.在此期间,细胞繁殖速度几乎和细胞死亡速度相等,活菌数趋近稳定.这个现象的出现,主要是由于环境中的养料减少,代谢产物积累过多所致.如果再次期间,继续再增加营养物质,并排除代谢产物,那么,菌体细胞又可恢复过去对数期的生长速度.当然我们并不希望将微生物的生长状态定位在对数期,考虑到出水清澈的要求,我们更希望污泥具有良好的沉降性能,处于此时期的污泥即具有这种良好性能,因此,在污水处理中常将微生物固定在本时期.4.衰老期(衰亡期)在静止期后,由于污水中的营养物质近乎耗尽,细菌将得不到营养而只能利用菌体内的储存物质或以死菌体作为养料,进行着内源呼吸,维持生命,故亦称为内源呼吸期.在这期间,活细胞数急剧下降,只有少数细胞能继续分裂,大多数细胞出现自溶现象并死亡.菌体细胞的死亡速度超过分裂速度,生长曲线显著下降.在细菌形态方面,此时是退化型较多,有些细菌在这个时期也往往产生芽孢.处于此时期的污泥没有什么活性,对有机物的去除基本没什么贡献,因此常在污泥浓缩过程中使用.
『陆』 细菌在水中繁殖速度是空气中的多少倍
这个问题来很难回答。试答如下,请指源教。
由于绝大多数细菌的正常栖息地为土壤、水体以及植物动物的体内,空气中的细菌基本上都附着尘土或水滴中,且为过客(太空微生物除外)。由于空气中营养不足,水活度低,且还有太阳紫外辐射为害,因此空气不是微生物理想的栖息地。所以,细菌在水中的繁殖速度远大于空气中的微生物,悬浮在空气中的微生物基本停止生长。
当然,偶然地,悬浮在空气水滴中微生物,又含丰富的营养,又是阴天或晚上紫外线很少,细菌的生长速度可能与水中的一样快。
满意吗?
『柒』 污水处理中,微生物生长需多长时间能达到对数期
大多数细菌的繁殖速度都很快,大肠杆菌在适宜条件下,每20分钟左右便可分裂一次,如果始终保持这样的繁殖速度,一个细菌在48小时内,其子代群体将达到无法想象的数量。然而,实际情况并非如此。 将少量单细胞纯培养接种到一恒定容积的新鲜液体培养基中,在适宜的条件下培养,定时取样测定其细菌含量,可以看到以下现象:开始有一短暂时间,细菌数量并不增加,随之细菌数目增加很快,既而细菌数又趋稳定,最后逐渐下降。如果以培养时间为横坐标,以细菌数目的对数或生长速度为纵坐标作图,可以得到一条曲线,称为繁殖曲线,通常又称为生长曲线。生长曲线代表了细菌在新的适宜的环境中生长繁殖直至衰老死亡全过程的动态变化。根据细菌生长繁殖速率的不同,可将生长曲线大致分为延迟期、对数期、稳定期和衰亡期四个阶段。(1)延迟期:少量细菌接种到新鲜培养基后,一般不立即进行繁殖,生长速度近于零。因此在开始一段时间,细菌数几乎保持不变,甚至稍有减少。这段时间被称为延迟期,又称为迟缓期、调整期或滞留适应期。处于延迟期细菌细胞的特点是分裂迟缓、代谢活跃。延迟期的长短与菌种、种龄、接种量和培养基成分有关。(2)对数期:对数期又称指数期。这一阶段突出特点是细菌数以几何级数增加,代时稳定,细菌数目的增加与原生质总量的增加,与菌液混浊度的增加均呈正相关性。 设在时间 t0 的活菌数为 X0 ,经培养时间 t 后的菌数为 X 则有: X = X0 ·2n→ lg X = lg X0 + n lg 2= 3.3 (lg X - lg X0 ) 世代时间 G = t - t0 / n= t - t0 / 3.3 (lg X - lg X0 )(3)稳定期:又称恒定期或最高生长期。处于稳定期的微生物,新增殖的细胞数与老细胞的死亡数几乎相等,整个培养物中二者处于动态平衡,此时生长速度又逐渐趋向零。稳定期的细胞内开始积累贮藏物,如肝糖、异染颗粒、脂肪粒等,大多数芽孢细菌也在此阶段形成芽孢。如果为了获得大量菌体,就应在此阶段收获,因这时细胞总数最高;这一时期也是发酵过程积累代谢产物的重要阶段,某些放线菌抗生素的大量形成也在此时期。(4)衰亡期:稳定期后如再继续培养,细菌死亡率逐渐增加,以致死亡数大大超过新生数,群体中活菌数目急剧下降,出现了“负生长”,此阶段叫衰亡期。图2:细菌生长的典型曲线(Ⅰ.延迟期, Ⅱ.对数期, Ⅲ.稳定期, Ⅳ.衰亡期)
『捌』 污水处理微生物菌种用不完怎么办
有两种方式,一种是使用传统方式培养污泥,大概需要1-2个月的时间,另一种方式是购买专用的微生物菌种,如果找到合适的产品,一般需要1-2周(一般一周内)即可恢复。
『玖』 污水处理生物脱氮主要使用哪些微生物菌
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氨化脱氮菌:污水来中的含氮有机物自,在生物处理过程中被好氧或厌氧异养型氨化菌氧化分解为氨氮的过程;
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硝化脱氮菌:在好氧条件下,污水中的氨氮在自养型硝化菌的作用下被转化为NO2-和NO3-的过程;
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反硝化脱氮菌:污水中的NO2-和NO3-在缺氧条件下在兼性异养型反硝化菌的作用下被还原为N2的过程;
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蒙特利脱氮复合杆菌IDN-B5属于反硝化脱氮菌,是针对废水中硝酸盐总氮高筛选出的菌株,该菌种主要用于提高污水处理系统的反硝化能力,增加污泥密度,使得硝酸盐总氮在低温、高盐分、高毒性物质等严苛的环境下更高效的转化为N2的过程。
『拾』 有生活污水处理生物菌
有生活污水处理生物菌
培菌方法:
1、所谓活性污泥培养,就是为活性污泥的微生物提供一定的生长繁殖条件,即营养物,溶解氧,适宜温度和酸碱度。
(1)营养物:即水中碳、氮、磷之比应保持100∶5∶1。
(2)溶解氧:就好氧微生物而言,环境溶解氧大于0.3mg/l,正常代谢活动已经足够。但因污泥以絮体形式存在于曝气池中,以直径500µm活性污泥絮粒而言,周围溶解氧浓度2mg/l时,絮粒中心已低于0.1mg/l,抑制了好氧菌生长,所以曝气池溶解氧浓度常需高于3-5mg/l,常按5-10mg/l控制。调试一般认为,曝气池出口处溶解氧控制在2mg/l较为适宜。
(3)温度:任何一种细菌都有一个最适生长温度,随温度上升,细菌生长加速,但有一个最低和最高生长温度范围,一般为10-45ºC,适宜温度为15-35ºC,此范围内温度变化对运行影响不大。
(4)酸碱度:一般PH为6-9。特殊时,进水最高可为PH 9-10.5,超过上述规定值时,应加酸碱调节。
2、培菌法:
(1)生活污水培菌法:在温暖季节,先使曝气池充满生活污水,闷曝(即曝气而不进污水)数十小时后,即可开始进水。引进水量由小到大逐渐调节,连续运行数天即可见活性污泥出现,并逐渐增多。为加快培养进程,在培菌初期投加一些浓质粪便水或米泔水等,以提高营养物浓度。特别注意,培菌时期(尤其初期)由于污泥尚未大量形成,污泥浓度低,故应控制曝气量,应大大低于正常期曝气量。
(2)干泥接种培菌法:最好取水质相同已正常运行的污水系统脱水后的干污泥作菌种源进行接种培养。一般按曝气池总溶积1%的干泥量,加适量水捣碎,然后再加适量工业废水和浓粪便水。按上述的方法培菌,污泥即可很快形成并增加至所需浓度
(3)数级扩大培菌法:根据微生物生长繁殖快的特点,仿照发酵工业中菌种→种子罐→发酵罐数级扩大培菌工艺,分级扩大培菌。如某工程设计为三级曝气池,此时可先在一个池中培菌,在少量接种条件下,在一个曝气池内培菌,成功后直接扩大至二三级。
(4)工业废水直接培菌法:某些工业废水,如罐头食品、豆制品、肉类加工废水,可直接培菌;另一类工业废水,营养成分尚全,但浓度不够,需补充营养物,以加快培养进程。所加营养物品常有:淀粉浆料、食堂米泔水、面汤水(碳源);或尿素、硫氨、氨水(氮源)等,具体情况应按不同水质而定。
(5)有毒或难降解工业废水培菌:有毒或难降解工业废水,只能先以生活污水培菌,然后再将工业废水逐步引入,逐步驯化的方式进行。
(6)直接引进种菌种培菌:有些特殊水质菌种难于培养,还可利用当地科研力量,利用专业的工业微生物研究所培养菌种后再接种培养,如PVA(聚乙烯醇)好氧消化即有专门好氧菌。此法,投资大,周期长,只有特殊情况才用。
3、驯化:在培菌阶段后期,将生活污水和外加营养物量,逐渐减少,工业废水比例逐渐增加,最后全部转为受纳工业废水,这个过程称为驯化。理论上讲,细菌对有机物分解必须有酶参与,而且每种酶都要有足够数量。驯化时,每变化一次配比时,需要保持数天,待运行稳定后(指污泥浓度未减少,处理效果正常),才可再次变动配比,直至驯化结束。