❶ 水处理微生物学课程研究的对象主包括哪几方面
一、水处理微生物学的研究对象
微生物(microorganism):是个体很小的生物,其大小用um(微米)度量,肉眼看不见,只有在显微镜下放大以后,才能看到的低等生物。
微生物学:研究微生物的形态、分类和生理等特性;研究它们的生存环境条件;研究它们在自然界物质转化中所起的作用;研究控制它们生命活动的方法。
水处理微生物学:研究水微生物的形态、生理特性和控制方法;研究水微生物在水处理中的作用机理和规律;研究水微生物的检验方法;判定水体污染和自净能力以及水处理效果的好坏。
二、水中常见微生物的类型及特点
1、微生物的名称和分类
(1)界―门―纲―目―科―属―种
微生物的名用二个拉丁语拼写,第一个是属名,词首字母大写,第二个是种名,如:Escherichia coli 大肠杆菌
属名相当于我们的姓,种名相当于名。
(2)生物系统分类
见图(1-1)
2、微生物的动植物属性
细菌类不能进行光合作用,不能运动,但属于植物。植物和动物的本质区别见(表1):
(1)病毒:使用光学显微镜看不见,(病毒个体小于0.2um)必须使用超显微镜或电子显微镜。
(2)原核生物:具用原核细胞的生物,其内部结构简单,细胞的核发育不完全,只是一个核物质高度集中的核区(拟核、似核),不具核膜,核物质裸露,与细胞质没有明显的界限,没有分化的特异的细胞器,只有膜体系的不规则泡沫结构,不进行有丝分裂。
(3)真核生物:具有真核细胞的生物,其内部结构比较复杂,有发育完好的细胞核,有核膜使细胞核和细胞质有明显界限,有高度分化的特异细胞器,进行有丝分裂。
4、微生物的五大特点
(1)个体小,面积大;
(2)吸收快,转化快;
(3)生长旺,繁殖快;几十分钟内可繁殖一代,按一个分裂为两个;
(4)适应强,易变异;适应外界环境能力强;
(5)分布广,种类多;微生物无处不在;
三、 微生物在给水排水工程中的作用
1、给水工程中去除病原微生物,满足供水水质要求;
2、污水处理中的生物处理法利用微生物降解有机物,减少对水体的耗氧污染.由于生物处理法经济有效,迄今为止,仍是有机污水处理的主力军;
3、 水处理的微生物检查是生物处理功能判断的重要指标;
4、 微生物在水体自净中的作用;
5、 土壤的自净作用;
❷ 污水处理常用的微生物有哪些
分解氰:诺卡氏菌、假单胞菌、腐皮镰孢霉、木素木霉等菌种
分解丙烯腈回:珊瑚诺卡答氏菌等菌种
分解多氯联苯:红酵母、无色杆菌等
运用活性污泥处理污水中,其中活细菌主要有生枝动胶菌、浮游球衣菌、一些假单胞菌等
而原生动物用在污水处理中的主要有:独缩虫、盖纤虫、钟虫
等
❸ 污水处理生化池内主要的微生物是什么
主要是各种细菌,好氧池中主要一些好氧自氧和异氧的菌,具体的种类是很丰富内的,不同容的工艺菌也很复杂,有降解有机物及氨氮等污染物的,厌氧反应器主要是厌氧菌。并且生化池会有一些原生动物,如钟虫、轮虫等,这些动物通常作为污水处理好坏的指示性生物。
❹ 水处理中常见的原生动物有哪几类
原生动物门(Protozoa)是动物界的1门,为最原始、最简单、最低等的动物。它们的主要特征是身体由单个细胞构成的,因此也称为单细胞动物。原生动物门种类约有30000种。原生动物是单细胞,细胞内有特化的各种胞器,具有维持生命和延续后代所必需的一切功能,如行动、营养、呼吸、排泄和生殖等。每个原生动物都是一个完整的有机体。
水处理中常见的原生动物有
(一) 肉足类
特征:没有固定形状,可形成伪足,为动物性营养,中污染带水体多见.
种类:变形虫、辐射变形虫、太阳虫
(二)鞭毛虫
特征:有一根或一根以上的鞭毛,是运动器官.
种类:植物性鞭毛虫和动物性鞭毛虫
植物性鞭毛虫在中 多污水体中,生活污水中绿眼虫多见;动物性鞭毛虫在有机物较多的水体或曝气池进口会出现.
(三)纤毛虫
特征:周身表面或部分表面具有纤毛,是运动和摄食的工具.
种类-- 游泳性纤毛虫:如草履虫
固着型纤毛虫:如钟虫、群体钟虫
*当生物处理中有群体钟虫和钟虫出现时,可作为处理效果较好的指示生物.
*指示生物:一种生物只在某一环境中生长,这种生物就是这一环境的指示生物.
二、原生动物在废水生物处理中的作用
*废水生物处理中细菌起主要作用,其次为原生动物,并切原生动物可作为指示生物.
*在氧化塘中,细菌起主要作用,其次为藻类,第三为原生动物.
(一)原生动物对废水净化的影响
1、从数量上看,原生动物占微型动物总数的95%以上;
2、从食物链上看,动物营养型的原生动物,与吞食细菌为主,特别是游离细菌,但也直接利用水中的有机颗粒;
3、从生物絮凝上看,在活性污泥中,细菌本身有生物絮凝作用,特别是纤毛虫能促进生物絮凝,因为纤毛虫可分泌出能促进絮凝的糖类和粘液;
二)以原生动物为指示生物
1、原生动物的形体比细菌大的多,以低陪显微镜即可观察,通过观察原生动物种群的生长情况,判断生物处理运转情况和废水净化效果.
微 型 后 生 动 物
也称多细胞动物
微型后生动物:形体微小、显微镜观察
在天然水体、潮湿土壤、水体底泥和污水生物处理构筑物中存在.
在水处理工作中常见的后生动物主要是多细胞的无脊椎动物,包括轮虫(微生物)、甲壳类动物和昆虫幼虫等.
一、轮虫——大灰水
(一)形态、生理
形态:多数在500 um左右,需在显微镜下观察.身体为长形,分头部、躯干和尾部.头部有轮盘,其咽内有一个几丁质的咀嚼器.躯干呈圆筒形,背腹扁宽,具刺或棘,外面有透明的角质甲膜,尾部末端有分叉的趾,内有腺体分泌的粘液,借以固着在其他物体上.
生理:适应pH范围广,以pH6.8左右生活的种类较多.轮虫以小的原生动物和有机颗粒等为食物,在废水的生物处理中有一定的净化作用.
生殖:雌雄异体,雄体比雌体小得多,并退化,有性生殖少,多为孤雌生殖
(二)指示生物作用
当活性污泥中出现轮虫时,往往表明处理效果 为什么?
好,高级动物对污染物浓度及毒性相对敏感
但如数量太多,则是废水污泥膨胀的前兆.
提问:为什么?
答案:破坏污泥的结构,使污泥松散而上浮.
在水源水,会阻塞水厂的砂滤池
目前发现的轮虫有252种,活性污泥中常见的轮虫有玫瑰旋轮虫、转轮虫等.
二、甲壳类动物(非微生物)
甲壳动物是鱼类的基本食料.广泛分布于河流、湖泊和水塘等淡水水体及海洋中.这类生物的主要特点是具有坚硬的甲壳,水生浮游生活.
水蚤
水蚤颜色判断水体的清洁程度
细胞中普遍含有血红素,血红素含量的高低随环境中溶解氧量的高低而变化.
DO高,水蚤的血红素含量低,颜色浅,水体清洁.
DO低,水蚤的血红素含量高,颜色深,水体污染.
三、其它小动物
可同化其它微生物不易降解的固体有机物.
线虫
长形,形体微小,0.25~2mm.
营养类型:腐食性(以动植物的残体和细菌等为食)、植食性(一绿藻和蓝藻为食)和肉食性(以轮虫和其他线虫为食).
•线虫有好氧和兼性厌氧的,兼性厌氧者在缺氧时大量繁殖.
•线虫是污水净化程度差的指示生物.
寡毛类动物---颤蚯蚓(2~4mm)
厌氧生活,以土壤为食.
河流、湖泊底泥污染的指示生物.
底栖动物是生活在水体底部的肉眼可见的动物群落.主要包括水栖寡毛类、软体动物和水生昆虫幼虫等.多数底栖动物长期生活在底泥中,具有区域性强,迁移能力弱等特点,对于环境污染及变化通常少有回避能力,其群落的破坏和重建需要相对较长的时间;且多数种类个体较大,易于辨认.同时,不同种类底栖动物对环境条件的适应性及对污染等不利因素的耐受力和敏感程度不同;根据上述特点,用底栖动物的种群结构、优势种类、数量等参量可确切反应水体质量状况.
❺ 根据微生物生活时是否需要氧气,微生物可分为哪几类这样的分类在废水生物处理中有何重要意义
根据微生物生活时是否需要氧气,微生物可分为:
(1)好氧微生物
必须在有氧气的环境下生存,没有氧气就会死亡,
(2)厌氧微生物
必须在无氧气的环境下生存,
厌氧生物缺乏超氧化物歧化酶及过氧化氢酶兼性厌氧生物,当暴露于有氧气的环境之下,厌氧生物会死亡。
(3)兼性厌氧生物
可以在有氧的环境中,利用当中的氧气进行有氧呼吸。但当在没有氧气的环境下,它们会进行发酵,则进行无氧呼吸。
废水生物处理技术常采用的方法有厌氧生物处理法、活性污泥法、生物膜法、氧化塘法。
(1)厌氧生物处理法
此法主要用于处理污水中的沉淀污泥,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。
厌氧生物处理过程分为3个阶段:第一阶段水解酸化,在水解酶的催化下,将复杂的多糖类水解为单糖类,将蛋白质水解为氨基酸,并将脂肪水解为甘油和脂肪酸;第二阶段产酸,在产酸菌的作用下将第1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;第三阶段产甲烷,在甲烷菌的作用下将第2阶段产生的挥发酸转化成甲烷和二氧化碳。处理后的污泥所含致病菌大大减少,臭味显著减弱,肥分变成速效 的,体积缩小,易于处置。
(2)活性污泥法
活性污泥法是一种应用最广、工艺比较成熟的废水生物处理技术。它利用含有好氧微生物的活性污泥,在通气条件下,使污水净化的生物学方法。根据曝气方式的不同。分为普通曝气法、完 全混合曝气法、逐步曝气法、旋流式曝气法和纯氧曝气法。活性污泥法不仅用于处理生活污水、而且在印染、炼油、石油化工、农药、造纸和炸药等许多工业废水处理中,都取得很好的净化效果
活性污泥中的微生物以细菌为主,还包括真菌、藻 类、原生动物等。此法最大的弱点是产生大量的剩余污泥,剩余污泥已成为令人头疼的难以解决的疑难问题,研究开发从源头上不产生或少产生污泥的污水处理技术成为研究的热点。
(3)生物膜法
生物膜法和活性污泥法一样都是利用微生物来去除废水中有机物的方法。生物膜是微生物高度密集的物质,是由好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物等组成的生态系统,主要用于去除废水中呈溶解的和胶体状有机污染物
根据不同的理装置,又分为生物滤池法、生物转盘法、生物接触氧化池法、流化床生物膜法、悬浮颖粒生物膜法等。它广泛应用于石油、印染、造纸、农药、食品等工业废水的处理。它具有不存在污泥膨胀问题;对废水水质、水量的变化有较好的适应性;剩余污泥量少等优点。
(4)氧化塘法
又称生物塘法或稳定塘法,是利用一些适宜的自然池塘或人工池塘,由于污水在塘内停留的时间较长,通过水中的微生物代谢活动可以将有机物降解,从而使污水得到净化的一种方法。在氧化塘中,废水中的有机物主要是通过有机菌藻 共生作用去除的
氧化塘中同时可以进行好氧和厌氧性分解作用和光合作用,3种作用互相影响。氧化塘的效率较低,并需要较大的空间位置,氧化有机物所需的氧气来源常不足,引起氧化作用不完全,因而常常产生较大的臭味。由于它是一个开放系统,所以它的处理效率受季节温度波动的影响很大,这种处理系统只能在温暖的地方使用。
参见
http://..com/link?url=jnkv6O--LbLkHrfLx_3bR5MepWrp7tRJpK
http://ke..com/view/4112072.htm?fr=aladdin
❻ 简述微生物的分类及其主要代表
细菌(醋酸杆菌),真菌(酵母菌),原生动物(草履虫),显微藻类(硅藻),病毒(烟草花叶病毒)
❼ 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
❽ 水的生物处理技术可分为哪几类
根据所利用微生物类型的不同可分为好氧生物处理与厌氧微生物处理等。
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水的生物处理技术与水的化学处理和水的物理处理一样成为水处理的另一领域。生物处理法也称为生物化学处理法或简称为生化法。它是利用自然界中存在的各种微生物,将水中的有机物分解并向无机物转化,以达到净化水质,清除其对环境的影响、污染和危害的目的。生物处理已成为污水处理中应用最广泛而且较为有效的一种方法,根据所利用微生物类型的不同可分为好氧生物处理与厌氧微生物处理等。
好氧生物处理是一种在提供游离氧前提下,以好氧微生物为主,使水中有机物降解、稳定的无害化处理方法。废水中存在各种有机物,它们主要以胶体状或溶解的有机物为主,作为微生物的营养源。这些高能位的有机物质经过一系列生化反应,逐级释放能量,最终以低能位的无机物质稳定下来,达到无害化的要求,以进一步回到自然环境和妥善处理。好氧生物处理的过程和原理示意图如图10—1所示。
有机物被微生物摄取后,通过代谢活动,有机物一方面被分解、稳定并提供微生物生命活动所需的能量,另一方面被转化、合成新的原生质(或称细胞质)的组成部分,
即微生物自身生长繁殖,即生物处理中的活性污泥或生物膜的增长部分。在水处理过程中,微生物是以活性污泥和生物膜的形式存在并起作用的。所谓活性污泥是细菌、原生动物等微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起形成的具有很强吸附分解有机物能力的絮状体颗粒。而生物膜则是附着在填料上呈薄膜状的活性污泥。
10.2 厌氧生物处理
厌氧生物处理是指在没有游离氧的情况下,以厌氧微生物为主对水中有机物进行降解、稳定的一种无害化处理方法。在厌氧生物处理过程中,复杂的有机化合物被降解、转化为简单、稳定的化合物,同时释放能量,其中大部分能量以甲烷(CH4)形式出现,这是一种可燃气体,町以加以回收和利用。同时仅少量的有机物被转化而合成为新的细胞组成部分,因厌氧处理相对于好氧处理而言,污泥的增长率较小。厌氧生物处理的过程和原理示意图如图10—2所示。
水中有机物的厌氧分解涉及多种微生物生理类群的生物化学反应,依据微生物生理类群的代谢差异,可将有机物的厌氧分解(或称厌氧消化)过程分为两个阶段。第一阶段称为产酸阶段,又称水解发酵阶段,在这一阶段,通过兼性水解发酵细菌(即产酸菌)的代谢活动,将复杂有机物——碳水化