污水處理常見微生物與污水處理的關系：
(1) 著生的緣毛目多時，處理效果良好，出水 BOD5 和濁度低。(如小口鍾蟲、八鍾蟲、溝鍾 蟲、褶鍾蟲、瓶累枝蟲、微盤蓋蟲、獨縮蟲)這些緣毛目的種類都固定在絮狀物上，並隨窗之而 翻動，其中還夾雜一些爬行的棲纖蟲、游仆蟲、尖毛蟲、卑氣管葉蟲等，這說明優質而成熟的活 性污泥。
(2) 小口鍾蟲在生活污水和工業廢水處理很好時往往就是優勢菌種。
(3) 如果大量鞭毛蟲出現，而著生的緣毛目很少時，表明凈化作用較差。
(4) 大量的自由游泳的纖毛蟲出現，指示凈化作用不太好，出水濁度上升。
(5) 如出現主要有柄纖毛蟲，如鍾蟲、累枝蟲、蓋蟲、輪蟲、寡毛類時，則水質澄清良好， 出水清澈透明，酚類去除率在90% 以上。
(6) 根足蟲的大量出現，往往是污泥中毒的表現。
(7) 如在生活污水處理中，累枝蟲的大量出現，則是污泥膨脹、解絮的徵兆。
(8) 而在印染廢水中，累枝蟲則作為污泥正常或改善的指示生物。
(9) 在石油廢水處理中鍾蟲出現是理想的效果。
(10) 過量的輪蟲出現，則是污泥要膨脹的預兆。
另在一些對原生動物不宜生長的污泥中，主要看菌膠團的大小用數量來判斷處理效果。 變形蟲（阿米巴）amoeba 。 顧名思義，變形蟲是能變形的。不過這種變形也是有限度的。 一些種類的變形蟲 能向四外伸出假足，以探查水中的化學成分，決定移動方向。而有些種 類根本沒有假足。 他們獵食時覆蓋它的獵物， 把獵物裹起來，這樣就產生了一個食物泡， 食物泡可以消化吸 收獵物。 大多數變形蟲對人體無害，但有幾種變形蟲能產生人類疾病：阿米巴痢疾，主要發生在貧窮 國家。 變形蟲食性廣，單細胞藻類，細菌，小原生動物，真菌，有機碎片等皆是它們的食物。 變形蟲生命力強，在條件不好時，可以形成一個包囊(休眠體)度過難關。
❷ 廢水中微生物多樣性的檢測有幾種方法
solemon23(站內聯系TA)有沒有水來處理的高手，只源想得到水中微生物多樣性程度，比如某水體中微生物多樣性達到中度多樣性。 現在分子生物學手段比較盛行，PCR，克隆，DGGE等。凡龍(站內聯系TA)沒有簡單方法，只有專業方法，PCR嘍bill2064(站內聯系TA)可以嘗試biolog 但它只針對好氧微生物echo1234(站內聯系TA)PCR-DGGE吧 大概可以看出多樣性程度 成本相對不高cz200717(站內聯系TA)一般的生態分析方法的話，DGGE和RFLP應該都可以。稍微先進點的話就做一下RT-PCR……
❸ 污水處理接觸氧化池怎樣培菌最好
在工業廢水處理工程中常用培養活性污泥（菌種）的方法為：
1. 向好氧池注入清水（同時引入生活污水）至一定水位，並注意水溫。
2. 按風機操作規程啟動風機，鼓風。
3. 向好氧池投加經過濾的濃糞便水（當糞便水不充足時，可用化糞池和排水溝內的污泥補充。），使得污泥濃度不小於1000mg/L，BOD達到一定數值。
4. 有條件時可投加活性污泥的菌種，加快培養速度。
5. 按照活性污泥培養運行工藝對反應池進行曝氣、攪拌、沉降、排水。
6. 通過鏡檢及測定沉降比、污泥濃度，注意觀察活性污泥的增長情況。並注意觀察在線PH值、DO的數值變化，及時對工藝進行調整。
7. 測定初期水質及排水階段上清液的水質，根據進出水NH3-N、BOD、COD、NO3-、NO2-等濃度數值的變化，判斷出活性污泥的活性及優勢菌種的情況，並由此調節進水量、置換量、糞水、NH4Cl、H3PO4、CH3OH的投加量及周期內時間分布情況。
8. 注意觀察活性污泥增長情況，當通過鏡檢觀察到菌膠團大量密實出現，並能觀察到原生動物（如鍾蟲），且數量由少迅速增多時，說明污泥培養成熟，可以進生產廢水，進行馴化。
活性污泥的馴化步驟
1. 通過分析確認來水各項指標在允許范圍內，准備進水。
2. 開始進入少量生產廢水，進入量不超過馴化前 處理能力的20％。同時補充新鮮水、糞便水及NH4Cl。
3. 達到較好處理後，可增加生產廢水投加量，每次增加不超過10～20％，同時減少NH4CL投加量。且待微生物適應鞏固後再繼續增生產廢水，直至完全停加NH4Cl。同步監測出水CODcr濃度等指標,並觀察混合液污泥性狀。在污泥馴化期還要適時排放代謝產物,即泥水分離後上清液。
4. 繼續增加生產廢水投加量，直至滿負荷。滿負荷運行階段,由於池中已培養和保持了高濃度、高活性的足夠數量的活性污泥,池中曝氣後混合液的MLSS達到5000mg/1,此過程同步監測溶解氧,控制曝氣機的運行,並進行污泥的生物相鏡檢。
調試期間的監測和控制
在調試及運行過程有許多影響處理效果的因素,主要有進水CODcr濃度、pH值、溫度、溶解氧等,所以對整個系統通過感官判斷和化學分析方法進行監測是必不可少的。根據監測分析的結果對影響因素進行調整，使處理達到最佳效果。
1、溫度
溫度是影響整個工藝處理的主要環境因素,各種微生物都在特定范圍的溫度內生長。生化處理的溫度范圍在10～40℃,最佳溫度在20～30℃。任何微生物只能在一定溫度范圍內生存，在適宜的溫度范圍內可大量生長繁殖。在污泥培養時，要將它們置於最適宜溫度條件下，使微生物以最快的生長速率生長，過低或過高的溫度會使代謝速率緩慢、生長速率也緩慢，過高的溫度對微生物有致死作用。
2、pH值
微生物的生命活動、物質代謝與pH值密切相關。大多數細菌、原生動物的最適pH值為6.5～7.5，在此環境中生長繁殖最好，它們對pH值的適應范圍在4～10。而活性污泥法處理廢水的曝氣系統中，作為活性污泥的主體，菌膠團細菌在6.5～8.5的pH值條件下可產生較多粘性物質，形成良好的絮狀物。
3、營養物質
廢水中的微生物要不斷地攝取營養物質，經過分解代謝(異化作用)使復雜的高分子物質或高能化合物降解為簡單的低分子物質或低能化合物，並釋放出能量；通過合成代謝(同化作用)利用分解代謝所提供的能量和物質，轉化成自身的細胞物質；同時將產生的代謝廢物排泄到體外。
水、碳源、氮源、無機鹽及生長因素為微生物生長的條件。廢水中應按BOD5∶N∶P=100∶4∶1的比例補充氮源、含磷無機鹽，為活性污泥的培養創造良好的營養條件。
4、懸浮物質SS
污水中含有大量的懸浮物,通過預處理懸浮物已大部分去除,但也有部分不能降解,曝氣時會形成浮渣層,但不影響系統對污水的處理。
5、溶解氧量DO
好養的生化細菌屬於好氧性的。氧對好氧微生物有兩個作用：①在呼吸作用中氧作為最終電子受體；②在醇類和不飽和脂肪酸的生物合成中需要氧。且只有溶於水的氧(稱溶解氧)微生物才能利用。
在活性污泥的培養中，DO的供給量要根據活性污泥的結構狀況、濃度及廢水的濃度綜合考慮。具體說來，也就是通過觀察顯微鏡下活性污環保泥的結構即成熟程度，測量曝氣池混合液的濃度、監測曝氣池上清液中CODCr的變化來確定。根據經驗，在培養初期DO控制在1～2mg/l，這是因為菌膠團此時尚未形成絮狀結構，氧供應過多，使微生物代謝活動增強，營養供應不上而使污泥自身產生氧化，促使污泥老化。在污泥培養成熟期，要將DO提高到3～4mg/l左右，這樣可使污泥絮體內部微生物也能得到充足的DO，具有良好的沉降性能。在整個培養過程中要根據污泥培養情況逐步提高DO。
特別注意DO不能過低，DO不足，好氧微生物得不到足夠的氧，正常的生長規律將受到影響，新陳代謝能力降低，而同時對DO要求較低的微生物將應運而生，這樣正常的生化細菌培養過程將被破壞。
6、混合液MLSS濃度
微生物是生物污泥中有活性的部分,也是有機物代謝的主體,在生物處理工藝中起主要作用,而混合液污泥MLSS的數值即大概能表示活性部分的多少。對高濃度有機污水的生物處理一般均需保持較高的污泥濃度,本工程調試運行期間MLSS范圍在:4.4～5.6g/l之間,最佳值為4.8g/l左右。
7、進水CODcr濃度,進水中有機物濃度對處理影響很大。
8、污泥的生物相鏡檢
活性污泥處於不同的生長階段,各類微生物也呈現出不同的比例。細菌承擔著分解有機物的基本和基礎的代謝作用,而原生動物〈也包括後生動物〉則吞食游離細菌。污水調試運行期間出現的微生物種類繁多,有細菌、綠藻等藻類、原生動物和後生動物,原生動物有太陽蟲、蓋纖蟲、累校蟲等,後生動物出現了線蟲。調試運行後期混合液中固著型纖毛蟲,如累校蟲的大量存在,說明處理系統有良好的出水水質。
9、污泥指數SVI,正常運行時污泥指數在801/mg左右。
❹ 凈水和污水標准檢測方法 微生物取樣技術
你可以到 《工標網》 到那查詢你的標准號和關鍵字，工標網的標准錄入量很內大，聽說有十幾萬
條標准，到工容標網找標准也很方便，聽說是採用智能化搜索引擎，你只要輸入標准號就可以輕松找出相關的標准！
你網路《工標網》進入主頁找你的標准號或關鍵字就可以找到相關的標准了
❺ 污水中BOD測定時，所用稀釋水應含有能分解該污水的微生物。 對還是錯
LB-50型BOD快速測定儀生化需氧量（BOD5）傳統的測定方法時標准稀釋法，該方法需要5天分析周期，操作過程煩瑣，因而給污水處理及環境檢測帶來了許多不便。LB50型BOD快速測定儀採用微生物電極法，能快速測定水樣中的 BOD值，而且操作簡便，測量准確。其原理基於微生物對有機物的耗氧代謝，可在8分鍾內完成一個樣品的測定，大大縮短了測定所需的時間。該方法符合《水質生化需氧量（BOD）微生物感測器快速測定法》(HJ/T86-2002)要求，在2002年出版發行的《水和廢水檢測分析方法》（第四版）中列為A類方法。
★測量原理：
當含有飽和溶解氧的樣品進入流通池中與微生物感測器接觸，樣品中溶解性可生化降解的有機物收到微生物菌膜中菌種的作用而消耗一定的氧，使擴散到氧電極表面上氧的質量減少。當樣品中可生化降解的有機物向菌膜擴散速度（質量）達到恆定時，此時擴散到氧電極表面上氧的質量也達到恆定，因此產生一個恆定的電流。由於恆定電流的差值與氧的減少量存在定量關系，在其線性范圍內，消耗的溶解氧與有機物的濃度成正比，溶解氧電極測出溶解氧的減少量，從而計算出BOD值。
❻ 污水治理與微生物
一、生物降解是指由生物催化的復雜化合物的分解過程。而在石油降解中微生物首先通過自身的代謝產生分解酶，裂解重質的烴類和原油，降低石油的粘度，另外在其生長繁殖過程中,能產生諸如溶劑、酸類、氣體、表面活性劑和生物聚合物等有效化合物利於驅油，然後由其他的微生物進一步的氧化分解成為小分子而達到降解的目的。
二、海洋中最主要的降解細菌屬於:無色桿菌屬、不動桿菌屬、產鹼桿菌屬、節桿菌屬、芽孢桿菌屬、黃桿菌屬、棒桿菌屬、微桿菌屬、微球菌屬、假單胞菌屬以及放線菌屬、諾卡氏菌屬。在大多海洋環境中,上述這些細菌是主要降解菌,在真菌中,金色擔子菌屬、假絲酵母屬、紅酵母屬和擲孢酵母屬是最普遍的海洋石油烴降解菌。一些絲狀真菌如麴黴屬、毛霉屬、鐮刀霉屬和青黴屬也應被歸入海洋降解菌中。土壤中主要的降解菌除了上面提到的細菌種類外,還包括分枝桿菌屬以及大量絲狀真菌。麴黴屬和青黴屬某些種在海洋和土壤兩種環境中都有分布。木霉屬和被孢霉屬某些種是土壤降解菌。
利用微生物對城市垃圾和污水、海洋石油污染等有害物質進行降解日趨廣泛，生物脫硫、生物漂白、農葯殘留的生物降解以及土壤重金屬污染的生物富集和清除等技術也將為環境保護帶來重大效益
生物除污在環境污染治理中潛力巨大，微生物參與治理則是生物除污的主流。微生物可降解塑料、甲苯等有機物；還能處理工業廢水中的磷酸鹽、含硫廢氣以及土壤的改良等。微生物能夠分解纖維素等物質，並促進資源的再生利用。對這些微生物開展的基因組研究，在深入了解特殊代謝過程的遺傳背景的前提下，有選擇性的加以利用，例如找到不同污染物降解的關鍵基因，將其在某一菌株中組合，構建高效能的基因工程菌株，一菌多用，可同時降解不同的環境污染物質，極大發揮其改善環境、排除污染的潛力。美國基因組研究所結合生物晶元方法對微生物進行了特殊條件下的表達譜的研究，以期找到其降解有機物的關鍵基因，為開發及利用確定目標。
❼ 生活污水有哪些指示和病原微生物，各有何指示意義檢測方法有哪些
生活污水有哪些指示和病原微生物，各有何指示意義
活性污泥中好氧細菌是專性好氧菌,主要組版成菌包權括腸桿菌科的大腸桿菌、產氣氣桿菌、變形桿菌等,其中菌膠團細菌是細菌類中的主要成分,具有巨大的表面積和一定的粘性,可以在短時間內吸附大量懸浮有機物質和30—90%的重金屬離子,因而使細菌充分發揮出氧化分解的作用.另一類絲狀真菌因會引起活性污泥密度下降而漂浮出水面流走,使處理效果下降,屬有害細菌.對活性污泥影響最大的絲狀真菌有球衣細菌、貝氏硫菌、發硫細菌等.真菌不是活性污泥中的正常區系,僅少量存在,除絲狀真菌外,還有酵母細胞、黴菌.藻類的種類和數量在活性污泥中很少,主要是因為活性污泥與廢水攪動厲害,不便於藻類進行光合作用所致,但在推流式曝氣系統中因有良好的透光條件能正常生長.活性污泥中的優勢微型動物都是纖毛類原生動物.目前發現有228種,在活性污泥中有一定的凈化、絮聚、澄清作用.
❽ 微生物怎樣進行污水和垃圾處理
微生物怎樣進行污水和垃圾處理
1、創造微生物適合的環境。
2、讓污水、垃圾和微生物充分接觸進行處理。
3、保持微生物濃度。
4、處理後，將水和微生物進行固液分離（一般垃圾不需要）
❾ 淺談如何提高污水水質檢測的准確性及穩定性
顯然這樣的評判是不正確的。文章在詳細介紹水質檢測結果的目的及影響因素的基礎上，指出提高水質檢測結果正確性的可行措施。水質檢測的直接目的就是要判別斷水環境的質量狀況。 一、水質檢測目的 在自然界中，絕對純凈的水是不存在的。水質監測，換個說法就是監視和測定水體中污染物的種類，及各種污染物的濃度和變化趨勢。是一個用以評價水質狀況的過程。水質監測的范圍十分廣泛，既包括未被污染的天然水，也包括已受污染的江、河、湖、海、地下水及各種各樣的工業排水。水質監測的主要監測項目從污染物的指標和種類大體可分為兩大類: 一類是反映水質狀況的綜合指標，例如水質的溫度、色度、濁度、PH 值、懸浮物和生物需氧量等；另一類是水中含有的一些有毒物質，如酚、氰、砷、鉛、鉻、鎘、汞和有機農葯等。以上兩類方法不僅可以評判飲用水的水質，也可以客觀的評價江河和海洋水質的狀況，但是在評價江河湖海水質的質量時，除上述方法外，還必須進行流速和流量的測定。 針對於地表水及地下水，作為檢測部門要進行經常性監測，因為這些水源是與我們生命與生活息息相關的重要構成部分，全民的生活及生產需要都離不開這些水源的供給。 水質監測的質量准確在這部分的應用是相當重要和必不可缺的。當然，水質的好壞直接與環境的優劣相輔相成，水質的變化優劣也將在未來導致我們生存環境的日益惡化。以上說明，水質監測的目的並不止僅僅在於為我們的生活生產用水提供保障，長遠的目標更是為了環境的管理和科學研究提供數據和依據。 二、檢測數據准確性的影響因素 對多種水樣進行檢測，其中包括海水、中水、湖水、深井水、礦井疏水、水庫水、反滲透裝置出水(R0產水)、超濾裝置出水等並採用不同方法對同種水樣進行多次檢測，發現不同方法往往帶來較大的差異。因此，應針對不同水質選擇不同的檢測方法，若方法選擇不當，會影響到檢測結果的准確性。 檢測儀器除了要按說明書正確使用外，還要按時送檢，這是保證測定結果准確性的關鍵。 玻璃器皿、試劑、葯品等在使用前一定要確認有無被污染。有些葯劑經過多人使用後，不可避免帶來污染，會對某些測定項目產生影響。 另外在水質檢測過程中能夠影響水質檢測的因素主要有來源因素和類別因素。 1、 類別因素 負責檢驗水質的人員必須根據不同的水質，採取相應不同的水質監測方法。例如地球地面水質監測方法與地下水質監測方法就各有不同。通常情況下地面水質的收集可以通過對水體的水位流速及流向的變化，一些水體沿岸城市分布、工業化工廠布局、污染源及其排污情況、以及本城市的給排水情況等進行基礎資料的收集並實施監測。但是城市地下水質的採集則需要根據不同水質區域內的不同的城市發展和工業分布以及土地利用，特別是要對地下工程的應用來了解查清其中的污水灌溉、排污納污等情況來進行水樣收集。如果檢測人員不能正確區別各類水質的差別，也會成為導致影響水質監測的因素之一。 2、 來源因素 來源因素是指進行水質監測的過程中，工作人員如果混淆了被監測的水質來源的情況下，也可能導致無法正確提供解決水質問題的方式方法。比如某個地區的水質已經受到污染，基本上來源可以確分為工業廢水和城市污水。就工業廢水而言，它的水樣采樣地點都是在車間或車間處理設備的廢水排放口設置采樣點。 能測出的一類污染物可能會有汞、鎘、砷、鉛、有機氯化物等。如果把采樣點放在工廠廢水總排放口。則是測二類污染物，如懸浮物、硫化物、氰化物，有機磷化合物、硝基苯等。相對於城市污水的監測原理，則是檢測部門在一個城市的主要排污口或總排污口設點采樣，然後根據城市污水管的不同位置以及污水進入水體的排放口，也有在污水處理廠的污水進出口處設點，對城市的生活水質進行准確監測處理。因此，工作人員做好對水質進行監測和分析，是最終能獲得水質准確結果的關鍵因素。 三、測數據的質量控制及提高水質檢測的准確性措施 1、數據的質量控制 (1)檢測之前應確定水樣種類，然後根據水樣的性質選擇分析方法，以增加分析結果的可靠性。 (2)檢測過程中重復2次測定，並通過加標回收率試驗進行質量控制。這樣做雖然增加了工作量，但對數據的准確性起到關鍵的作用。 (3)檢查儀器、玻璃器皿、試劑、葯品等是否符合要求，保證所配製葯品在正常使用期限內，對使用期限短且易變質的葯品應現配現用。 另外，在檢測中，需對各項檢測指標的原始記錄進行規范，各項檢測指標應根據相應檢測標准進行檢測，所有必須填寫的信息都應反映到原始記錄中。 2、 提高水質的措施(1)檢測點污水滲透容易造成地下水的塊狀污染．在缺乏衛生設施的居民區尤其嚴重，這時候的水質檢測點不但要設在水流的垂直方向上還應該在水流的平行方向上也設置檢測點。這樣就能夠防止污染物在兩個方向上的擴散程度。對與滲透度比較小的蓄水層及滲井、滲坑等地區我們的檢測點應該設置在距離他們比較近的地方，這樣就不容易造成污染。在檢測水體的時候，我們要綜合考慮污染物的分布和擴散形式，根據地質條件、水源開采情況以及水化學特徵等多種因素來確定水質檢測點。這就是根據污染源的物理位置來進行水質檢測點的選擇。 (2)科學的管理方法 科學的管理方法對水質檢測結果的正確性有很大的影響。在對傳統的水質檢測的方法使用的同時，我們要想保證正確的水質檢測結果，應該大量使用專業的檢測設備儀器。現在的設備儀器功能強大，不但能提高測量數據的准確性、可靠性，還能夠實現快速檢測的目的。可以大大節省取樣、化驗
❿ 急急急！！！污水中氮和磷對環境有哪些危害分析生物脫氮除磷過程中不同階段微生物作用的特點
第1 卷第1 期
2 0 0 0 年2 月
環境污染治理技術與設備
Techniques and Equipment for Environmental Pollution Control
Vol . 1 , No . 1
Feb . , 2 0 0 0
生物脫氮除磷工藝中的
微生物及其相互關系
X
郭勁松 黃天寅 龍騰銳
(重慶建築大學城市建設學院,重慶400045)
摘 要
本文著重對近年來脫氮除磷微生物學方面的研究進展進行了綜述,分析了生物脫氮除磷
反應器中各類功能微生物間的相互作用關系,營養物代謝機理和對處理效率的貢獻,討論了
脫氮除磷生物學應深入研究的一些問題。
關鍵詞:廢水處理 脫氮除磷 微生物
一、前 言
生物方法脫氮除磷由於其處理效率高、運行成本較低、污泥相對易處理,受到廣泛重
視。目前已經發展了諸如A/ O、A2/ O、Bardenpho 、UCT、VIP、SBR 及氧化溝等較為成功
的脫氮除磷工藝。在生物脫氮除磷過程中,微生物的種類、數量和代謝活性以及它們之間
相互作用關系所形成的微生態系統的特徵,直接影響著廢水處理的效率。因此,分析研究
脫氮除磷微生物的種類及其相互作用的關系,對於生物脫氮除磷工藝的優化控制管理和
開發新工藝將會起到重要作用。
二、生物脫氮除磷活性污泥微生物組成
11 脫氮微生物
一般生物廢水處理反應器內的微生物都能降解蛋白質、多肽、氨基酸、尿素等含氮化
合物以獲得生命活動所需能量和其它小分子物質,並生成氨氮,這個過程稱為氨化[1 ] 。
蛋白質的分解過程如下[2 ] :
蛋白質
蛋白酶
蛋白腖
蛋白酶
多肽
肽酶
氨基酸
不同微生物所具有的蛋白酶也不盡相同,如枯草桿菌有明膠酶和酪蛋白酶,而大腸桿
菌沒有這兩種酶,因此不能分解明膠和酪蛋白。污水中能分解蛋白質的微生物種類很多,
特別是假單胞菌屬、牙孢菌屬中某些種均能產生蛋白酶。真菌中的麴黴、毛霉和木霉也能
X 本研究得到國家自然科學基金資助(59838300)
&; 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
產生蛋白酶分解蛋白質。
氨基酸被吸收進入微生物細胞後,有的轉化為另一種氨基酸用於合成菌體蛋白質或
某些含氮化合物的合成。而另一部分氨基酸的降解主要通過脫氨基和脫羧基兩種方式。
由於微生物類型、氨基酸種類與環境條件不同,脫氨方式也不同,主要有:
a. 氧化脫氮:在有氧條件下好氧微生物將氨基酸氧化成酮基酸和氨。
b. 還原脫氮:在厭氧條件下,專性厭氧菌和兼性厭氧菌將氨基酸還原成飽和脂肪酸和
氨。
c. 水解脫氮和減飽和脫氮:不同氨基酸經此兩種方式脫氨生成不同的產物。如大腸
桿菌及變形桿菌水解色氨酸,生成吲哚、丙酮酸及氨;糞鏈球菌使精氨酸產生瓜氨酸;大腸
桿菌、變形桿菌、枯草桿菌和酵母菌等能將半胱氨酸分解為丙酮酸、氨和硫化氫。
硝化反應是在好氧狀態下由亞硝酸菌( Nit rosomonas ) 與硝酸菌( Nit robacter) 共同完
成的。亞硝酸菌有亞硝酸單胞菌屬、亞硝酸螺桿菌屬和硝酸球菌屬等,硝酸菌有硝酸桿
菌、螺菌屬和球菌屬等,兩者都屬專性好氧菌。硝化細菌幾乎生活在所有污水處理過程
中,它們都是革藍氏染色陰性,具有強烈的好氧性,不能在酸性條件下生長,由於這兩類細
菌不需要有機物作為養料,且是通過氧化無機的氮化合物得到所需的能量,故它們是化能
自養型的細菌[3 ] 。亞硝酸菌和硝酸菌以無機化合物CO2 -
3 、HCO -
3 及CO2 等為碳源,以
NH+
4 及NO -
2 為電子供體,O2 為電子受體,使氨氮氧化並合成新細胞,反應式可表示為:
55NH+
4 + 76O2 + 109HCO-
3
亞硝酸菌
C5H7NO2 + 54NO -
2 + 57H2O + 104H2CO3
400NO -
2 + NH+
4 + 4H2CO3 + HCO -
3 + 195O2
硝酸菌
C5H7NO2 + 3H2O + 400NO -
3
污水生物處理系統中微生物在無氧條件下大多具有反硝化能力,常見的有變形桿菌、
微球菌屬、假單胞菌屬、芽胞桿菌屬等[4 ] 。這些細菌利用硝酸鹽中的氧進行呼吸,氧化分
解有機物,將硝態氮還原為N2 或N2O ,其過程如下[5 ] :
NO -
3
硝酸鹽還原酶
NO -
2
亞硝酸鹽還原酶
NO
氧化氮還原酶
N2O
氧化亞氮還原酶
N2
Payne[6 ] (1973) 系統回顧了具有反硝化能力的廢水處理微生物,指出有些類群只具有
硝酸鹽還原酶,故只能將NO -
3 還原至NO-
2 ,如無色桿菌屬、放線桿菌屬、氣單胞菌屬、瓊
脂桿菌屬、芽孢桿菌屬等;而其它類群由於具有反硝化中的全部酶系,因此能將NO-
3 還
原成N2 ,如微球桿菌屬、丙酸桿菌屬、螺菌屬等。在所有反硝化菌中,有些是專性好氧菌,
有些是兼性厭氧菌。它們在好氧、厭氧或缺氧條件下,即使利用相同的有機基質,但通過
不同的呼吸途徑,產生的能量不同,同時細胞產量也不同。此外,少數專性和兼性自養細
菌也能還原硝酸鹽,如硫桿菌屬細菌能以氫氣還原性H2S 等無機物為電子供體,在厭氧
條件下利用NO -
3 作為電子受體來氧化還原性硫。
Kuenen J G等[7 ] (1987) 及Robert son L A. 等[8 ] (1992) 發現,許多異養型硝化細菌能
進行好氧反硝化反應,在產生NO -
3 和NO -
2 的過程中將這些產物還原,這為在同一反應
器中在同一條件下完成生物脫氮提供了可能。Vandegraaf 等[9 ] (1995) 研究發現異養硝
化、好氧反硝化細菌Thiosphaera pantot ropha 能把NH+
4 氧化成NO-
2 ,爾後通過反硝化途
徑將NO-
2 (與外源提供的NO -
2 和NO -
3 一起) 還原為N2 ,從而完成脫氮。
1 期 郭勁松等:生物脫氮除磷工藝中的微生物及其相互關系 9
&; 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
Mnlder A 等[10 ] (1995) 發現氨確實可以直接作為電子供體進行反硝化反應,並稱之
為Anaerobic Ammonium Oxidation (厭氧氨生物氧化) 。Vandegraaf 等[11 ] (1996) 通過研
究,證實了厭氧氨生物氧化是一個微生物過程,在厭氧分批培養中,氨與硝酸鹽同時被轉
化,僅有微量的亞硝酸鹽積累,一旦硝酸鹽耗盡,氨轉化即停止,但其中起作用的菌屬還待
進一步研究。
21 除磷微生物
在有氧條件下攝取磷,在厭氧條件下釋放磷原理[12 ,13 ,14 ,15 ] ,目前已被普遍接受。
Fuhs 等[16 ] (1975) 對Baltimore Black River 和Seneca Falls 這兩個具有很好除磷效果的污
水廠曝氣池中的活性污泥進行檢測,發現不動桿菌屬( Acinetobacter) 與磷的去除密切相
關。Buchan[17 ] (1983) 研究分析了除磷效果良好的幾個試驗裝置及污水廠的曝氣活性污
泥,表明不動桿菌是其中的優勢菌種,他認為廢水生物除磷過程首先是富集不動桿菌屬,
然後通過該菌過量吸收磷達到除磷的目的。此後,Lotter[18 ] (1985) ,Cloete 等[19 ] (1985) ,Bay2
ly 等[20 ] (1989) 和Beacham[21 ] (1990) 也分別在除磷活性污泥中檢測到了大量的不動桿菌屬。
然而,Brodich 等[22 ] (1983) 發現其生物除磷試驗裝置活性污泥的微生物中,不動桿菌屬是少
數菌屬,只佔總量的1 %～10 %,而優勢菌屬為氣單胞菌屬和假單胞菌屬。Hiraishi 等[23 ]
(1989) 比較了生物除磷工藝活性污泥與非除磷工藝活性污泥的微生物組成,發現兩者中的
不動桿菌都不佔優勢,在除磷A/ O 法活性污泥中不動桿菌屬只佔大約1 %。由此可見不動
桿菌並不是唯一的除磷微生物,還有其它微生物的除磷能力也不容忽視。
Mino[24 ] (1987) 提出內源糖通過EMP 途徑(酵解途徑) 降解,獲得的能量用來吸收醋
酸以合成PHB(聚羥基丁酸鹽) ,除磷菌在厭氧段降解內源糖的反應式為:
CH2O + 0. 083C6H10O5 (CH) + 0. 44HPO2 -
3 + 0. 023H2O
1. 33CH1. 5O0. 5 (PHB) + 0. 17CO2 + 0. 44H3PO4
圖1 厭氧狀態放磷[ 21 ]
在好氧或有NO -
3 存在條件下,因消耗
PHB 及內源碳而建立起的三羧酸循環和呼
吸鏈產生氫離子,為維持細胞質子動力pmf
的恆定趨向,細胞吸收過量磷,並合成豐富的
Poly - P[25 ] 。除磷菌生化反應模型如圖2 所
示。
31 具有反硝化能力的除磷菌(DPB)
在污水生物處理中,生物除磷通常是與
生物脫氮(硝化與反硝化) 工藝一起應用。如
圖2 所示,有些除磷菌亦能利用NO -
3 作為電子受體,在吸收磷的同時進行反硝化。許多
研究者[27 ] [28 ,29 ,30 ]在活性污泥系統和實驗室培養中發現了具有反硝化能力的除磷菌
(DPB) 。NO -
3 被用來氧化細胞內儲存的PHB ,然後以氮分子的形式從廢水中排除。這樣
引起水體富營養化的氮、磷兩大主要元素都被去除。Kuba[31 ] (1994) 發現DPB 除磷能力
與傳統A/ O 工藝中普通除磷菌相似,同時也具有建立在內源PHB 和糖類物質(Carbohy2
drate) 基礎上類似的生物代謝機理。在特定的條件下,除磷菌具有很強的反硝化能力。
1 0 郭勁松等:生物脫氮除磷工藝中的微生物及其相互關系 1 卷
&; 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
Kuba[32 ] (1997) 在Holten 污水處理廠的研究表明,約有50 %的除磷菌參與了反硝化活動。
圖2 好氧/ 缺氧狀態吸磷[ 26 ]
三、生物脫氮除磷工藝反應器中微生物關系
一般來說[33 ] ,微生物的相互關系有三種可能:第一,一種微生物的生長和代謝對另一
種微生物的生長產生有利影響,或者相互有利,形成有利關系,如生物間的共生和互生;第
二,一種微生物的生長與代謝對另一種微生物的生長產生不利影響,或者相互有害,形成
有害關系,如微生物間的拮抗、競爭、寄生和捕食;第三,兩種微生物生活在一起,兩者間發
生無關緊要、沒有意義的相互影響,表現出彼此對生長和代謝無明顯的有利或有害影響,
形成中性關系,如種間共處。
11 有利關系
微生物之間的有利關系可分為互生關系和共生關系。互生關系是微生物間比較鬆散
的聯合,在聯合中可以是一方得利,即一方為另一方提供或改善生活條件,或者是雙方都
得利。而共生關系是兩種微生物緊密地結合在一起,當這種關系高度發展時,就形成特殊
的共同體,在生理上表現出一定的分工,在組織和形態上產生新的結構。
生物脫氮系統中,互生關系主要表現為在化學水平的協作,即微生物間相互提供生長
因子、代謝刺激物或降解對方的代謝抑制物,平衡pH 值,維持適當的氧化還原電位或消
除中間產物的累積。氨化細菌,亞硝酸菌,硝酸菌及反硝化菌之間就表現為互生關系。在
氮素轉化過程中,氨化細菌分解有機氮化合物產生氨,為亞硝酸菌創造了必需的生活條
件,但對氨化細菌則無害也無利。亞硝酸菌氧化氨,生成亞硝酸,又為硝酸菌創造了必要
的生活條件。Chai Sung Gee 等[34 ]研究了亞硝化單胞菌屬與硝化桿菌在反應器內的相互
作用,運用懸浮生長實驗獲得的穩態氨和亞硝酸氧化的數據確定了這兩種細菌數量的生
長參數,得出結論:硝化桿菌的活性依賴於硝化桿菌對亞硝化單胞菌的數量比例,而亞硝
化單胞菌的活性則不受兩者之間數量比例的影響。可以斷定這兩個種群之間必然存在著
酶促共棲或生物化學的能量轉移。反硝化菌則在厭氧條件下將NO-
3 、NO -
2 還原為N2 氣
體,從污水的液相中排出,為亞硝化菌和硝化菌解除抑制因子,同時反硝化過程還提高了
反應器內的鹼度,部分地補充了硝化過程所消耗的鹼度,有利於反應器內pH 值穩定在硝
化菌活性較大的范圍內。