① 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
② 如何處理海水養殖廢水
是叫海水養殖廢水。
海水養殖廢水處理方法
1、物理處理法
海水養殖廢水處理特回別是沉澱、過濾和泡沫分離等技術答，這些物理處理設施具有造價和運行費用低等優點，缺點是只能去除水體中的懸浮物，不能去除溶解性污染物，特別是不能除去對魚類等養殖對象有強毒性的氨氮。
2、化學處理法
化學處理技術中，氧化技術較多應用於海水集約化養殖廢水處理，由於臭氧具有氧化能力強，處理後的水體中溶解氧含量高，能快速分解水體中有機質和還原性無機質，殺滅水體中的病毒、細菌和微藻，無二次污染等優點，特別適合海水養殖廢水中污染物特點和處理後的水質要求。臭氧氧化技術的不足之處是處理成本較高，殘留的臭氧對養殖對象產生一定的毒性作用。
3、生物處理法
生化處理技術利用微生物的吸收、代謝作用去除水體中有機物和氨氮，與物化技術相比具有投資低、不易產生二次污染等優點，是處理溶解態污染物最經濟有效的方式。海水養殖廢水中的有機物主要為碳水化合物、蛋白質、脂肪等，可生化性好，特別適合採用生化處理技術。目前海水養殖廢水生化處理中應用較多的是生物接觸氧化、生物轉盤、生物流化床等工藝。
③ 微生物能處理廢水的原理是什麼
廢水處理有物理方法、化學方法和生物方法，而用微生物處理廢水的生物方法以效率高、成本低受到了廣泛使用。能除掉毒物的微生物主要是細菌、黴菌、酵母菌和一些原生動物。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吸收利用，除酚率可以達到99%；一種耐汞菌通過人工培養可將廢水中的汞吸收到菌體中，改變條件後，菌體又將汞釋放到空氣中，用活性炭就可以回收。有的微生物能把穩定有毒的DDT轉變成溶解於水的物質而解除毒性。每年在運輸中有150萬噸的原油流入世界水域使海洋污染，清除這些油類，真菌比細菌能力更強。在去毒凈化中，不同的微生物各有「高招」！枯草桿菌、馬鈴薯桿菌能清除已內酷胺；溶膠假單孢桿菌可以氧化劇毒的氰化物；紅色酵母菌和蛇皮癬菌對聚氯聯苯有分解能力。
用微生物處理廢水常用生物膜法。所有的污水處理裝置都有固定的濾料介質如碎石、煤渣及塑料等，在濾料介質的表面覆蓋著一層由各類微生物組成的粘狀物稱為生物膜。生物膜主要是由細菌菌膠團和大量真菌菌絲組成，在表面還棲息著很多原生動物。當污水通過濾料表面時，生物膜大量地吸附水中各種有機物，同時膜上的微生物群利用溶解氧將有機物分解，產生可溶性無機物隨水流走，產生的二氧化碳和氫氣等釋放到大氣中，使污水得到凈化。
還有一種活性污泥法。所謂活性污泥是由能形成菌膠團的細菌和原生動物為主組成的微生物類群，及它們所吸附的有機的和無機懸浮物凝聚而成的棕色的絮狀泥粒，它對有機物具有很強的吸附力和氧化分解能力。
利用微生物凈化污水雖然取得了可喜的成就，但在提高工作效益方面還有不少工作要做，因此還不能廣泛應用於消除污染。
④ 微生物處理廢水
污水處理的方法有物理方法、化學方法和生物方法。而物理法和化學法的處理效率低，費用高，管理復雜，甚至可能造成二次污染，所以無法得到很好的應用和大范圍的推廣。而生物法則是目前應用最廣的方法。生物法通常是利用具有各種生理生化性能的微生物類群間的相互配合而進行的一種物質循環過程。從而使污水得到再生的過程。生物法處理污水具有效率高，費用低，能耗低，出水質好，管理簡單等優點。利用微生物進行處理使水資源再生，無論是現在還是將來都是污水處理的主要途徑之一。
微生物具有體積小，表面積大，繁殖能力強等特點，能不斷的與周圍的環境快速的進行物質交換。污水具備微生物生長繁殖的條件，因而能使微生物從中獲得營養物質，同時降解和利用有害的物質，從而使污水得到凈化。依據處理過程中的微生物對氧環境的需求可分為好氧法和厭氧法。現在應用最廣泛的活性污泥法、生物膜法、氧化塘法均屬於好氧法；厭氧處理是現在研究的比較熱門的方法，現在比較流行的厭氧處理器有AF、UASB、EGSB。現在好氧法和厭氧法相結合的處理方法也是比較熱門的研究，因為處理效果要比傳統的方法好。
1、好氧處理系統
好氧微生物在有氧條件下，通過分解代謝、合成代謝和物質礦化，把環境中的有機物氧化分解成無機物，從而使污水得到凈化，同時使微生物得到增長繁殖。
1.1 活性污泥法
活性污泥法由Arden和Lockett於1914年在英國切斯特創建成試驗廠，是利用河流自凈原理的人工強化高效污水處理工藝。經過90多年的發展，該工藝已經成為當前污水處理方面應用得最廣泛的工藝。
所謂活性污泥就是以需氧性細菌為主體的微生物與水中的懸浮物質、膠體物質聚集在一起形成肉眼可見的絮狀顆粒，也稱絮凝體[2]。活性污泥法是以活性污泥為主體的污水生物處理技術，其原理是通過曝氣供氧，使大量繁殖的微生物群體懸浮在水中，並利用從而降解污水中的有機物，停止曝氣時，懸浮微生物群絮凝體易於沉澱與水分離，並使污水得到凈化、澄清[3]。其工藝流程如下圖：
污水預處理→ 曝氣池 → 二沉池 → 出水
↑ ↓ ↓
← 迴流污泥 ← → 剩餘污泥→
⑤ 如何利用微生物的變異進行工業廢水的生物處理
定向培育即通復過有計制劃、有目的地控制微生物地生長條件，使微生物遺傳性向人類需要的方向發展。在污水生物處理中，這種定向培育過程稱為馴化。在工業廢水生物處理中，常利用微生物對營養要求、溫度、pH值以及耐毒能力的變異，改善處理方法。另外利用生活污水活性污泥接種，加速培養工業廢水活性污泥的方法，也利用了微生物的變異特性。
⑥ 微生物處理污水原理
生物接觸氧化法是一種介於活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，其特點是在池內設置填料，池底曝氣對污水進行充氧，並使池體內污水處於流動狀態，以保證污水與污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。
該法中微生物所需氧由鼓風曝氣供給，生物膜生長至一定厚度後，填料壁的微生物會因缺氧而進行厭氧代謝，產生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，並促進新生物膜的生長，此時，脫落的生物膜將隨出水流出池外。
生物接觸氧化法也稱淹沒式生物濾池，其在反應器內設置填料，經過充氧的廢水與長滿生物膜的填料相接處，在生物膜的作用下，廢水得到凈化。生物接觸氧化法在運行初期，少量的細菌附著於填料表面，由於細菌的繁殖逐漸形成很薄的生物膜。在溶解氧和食物都充足的條件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐漸增厚。溶解氧和污水中的有機物憑借擴散作用，為微生物所利用。但當生物膜達到一定厚度時，氧已經無法向生物膜內層擴散，好氧菌死亡，而兼性細菌、厭氧菌在內層開始反之，形成厭氧層，利用死亡的好氧菌為基質，並在此基礎上不斷發展厭氧菌。經過一段時間後在數量上開始下降，加上代謝氣體產物的逸出，使內層生物膜大量脫落。在生物膜已脫落的填料表面上，新的生物膜又重新發展起來。在接觸氧化池內，由於填料表面積較大，所以生物膜發展的每一個階段都是同時存在的，使去除有機物的能力穩定在一定的水平上。生物膜在池內呈立體結構，對保持穩定的處理能力有利。
⑦ 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
⑧ 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
⑨ 如何利用微生物的特性處理工業廢水
如果工業抄廢水中COD較高（1500以上），可生化性好，易於分解，可以選擇厭氧處理工藝，比較節約能源
如果污染物濃度較低，可生化性好，可以選擇好氧處理工藝，可選生物膜法或活性污泥法；
如果污染物中有毒性有機物存在，可能需要對微生物進行馴化；
如果污染物有大分子，環狀成分，可以考慮厭氧微生物的水解作用，提高可生化性。
⑩ 怎麼讓水中有大量微生物和藻類
應該是「水體富營養化」讓水中有大量的微生物和藻類。
大量的生活污水排放、過度發展水體養殖等，都會使大量有機營養物質進入水體，稱為「水體富營養化」。
如果水體不能及時稀釋或轉化這些營養物質，就會造成水體富營養化，使水中微生物和藻類植物大量暴發式增殖，在消耗水中營養物質的時同時，也會迅速消耗水中的溶解氧，造成水中魚蝦大量死%亡。待水中營養物質消耗殆盡時，水中的微生物和藻類植物又會在短時間內大量死%亡，最終形成既無動物，也無植物，發臭發黑的「一潭死水」。