『壹』 微生物能处理废水的原理是什么
废水处理有物理方法、化学方法和生物方法,而用微生物处理废水的生物方法以效率高、成本低受到了广泛使用。能除掉毒物的微生物主要是细菌、霉菌、酵母菌和一些原生动物。它们能把水中的有机物变成简单的无机物,通过生长繁殖活动使污水净化。有种芽孢杆菌能把酚类物质转变成醋酸吸收利用,除酚率可以达到99%;一种耐汞菌通过人工培养可将废水中的汞吸收到菌体中,改变条件后,菌体又将汞释放到空气中,用活性炭就可以回收。有的微生物能把稳定有毒的DDT转变成溶解于水的物质而解除毒性。每年在运输中有150万吨的原油流入世界水域使海洋污染,清除这些油类,真菌比细菌能力更强。在去毒净化中,不同的微生物各有“高招”!枯草杆菌、马铃薯杆菌能清除已内酷胺;溶胶假单孢杆菌可以氧化剧毒的氰化物;红色酵母菌和蛇皮癣菌对聚氯联苯有分解能力。
用微生物处理废水常用生物膜法。所有的污水处理装置都有固定的滤料介质如碎石、煤渣及塑料等,在滤料介质的表面覆盖着一层由各类微生物组成的粘状物称为生物膜。生物膜主要是由细菌菌胶团和大量真菌菌丝组成,在表面还栖息着很多原生动物。当污水通过滤料表面时,生物膜大量地吸附水中各种有机物,同时膜上的微生物群利用溶解氧将有机物分解,产生可溶性无机物随水流走,产生的二氧化碳和氢气等释放到大气中,使污水得到净化。
还有一种活性污泥法。所谓活性污泥是由能形成菌胶团的细菌和原生动物为主组成的微生物类群,及它们所吸附的有机的和无机悬浮物凝聚而成的棕色的絮状泥粒,它对有机物具有很强的吸附力和氧化分解能力。
利用微生物净化污水虽然取得了可喜的成就,但在提高工作效益方面还有不少工作要做,因此还不能广泛应用于消除污染。
『贰』 污水处理常见微生物与污水处理的关系如何
污水处理常见微生物与污水处理的关系:
(1) 着生的缘毛目多时,处理效果良好,出水 BOD5 和浊度低。(如小口钟虫、八钟虫、沟钟 虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上,并随窗之而 翻动,其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等,这说明优质而成熟的活 性污泥。
(2) 小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。
(3) 如果大量鞭毛虫出现,而着生的缘毛目很少时,表明净化作用较差。
(4) 大量的自由游泳的纤毛虫出现,指示净化作用不太好,出水浊度上升。
(5) 如出现主要有柄纤毛虫,如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时,则水质澄清良好, 出水清澈透明,酚类去除率在90% 以上。
(6) 根足虫的大量出现,往往是污泥中毒的表现。
(7) 如在生活污水处理中,累枝虫的大量出现,则是污泥膨胀、解絮的征兆。
(8) 而在印染废水中,累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。
(9) 在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。
(10) 过量的轮虫出现,则是污泥要膨胀的预兆。
另在一些对原生动物不宜生长的污泥中,主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。 变形虫(阿米巴)amoeba 。 顾名思义,变形虫是能变形的。不过这种变形也是有限度的。 一些种类的变形虫 能向四外伸出假足,以探查水中的化学成分,决定移动方向。而有些种 类根本没有假足。 他们猎食时覆盖它的猎物, 把猎物裹起来,这样就产生了一个食物泡, 食物泡可以消化吸 收猎物。 大多数变形虫对人体无害,但有几种变形虫能产生人类疾病:阿米巴痢疾,主要发生在贫穷 国家。 变形虫食性广,单细胞藻类,细菌,小原生动物,真菌,有机碎片等皆是它们的食物。 变形虫生命力强,在条件不好时,可以形成一个包囊(休眠体)度过难关。
『叁』 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
『肆』 如何利用微生物处理废水
科研人员正不断更新环境保护的方法,提高治理和防御的效果?在环境污染中,废水的污染尤为严重,直接威胁着我们人类的生存?在研究中科研人员发现,用微生物处理废水和石油污染具有效率高?成本低的优点,因而备受青睐?
用微生物处理废水,效果与化学方法处理一样,而成本只有化学方法的1/10?
其实,在人们还没有发现并利用微生物处理废物?净化环境以前,微生物就已经默默无闻地独揽着净化大自然的重要使命?
地球上每年动物?植物的生成量达5000亿吨,在它们生命活动结束之后,如果不是微生物悄悄地把遗留的尸体残骸分解并转换的话,那么,地球上的这些废物一直堆积起来真是会出现可怕而又难以想象的局面?我们上月球也许就不必发射宇宙飞船了,只需爬上垃圾堆就可以进月球了?
大自然环境保护标兵的桂冠非微生物莫属,人类真应该真诚地感谢这些微小的“朋友”?
微生物又是怎样“治理”环境的呢?能除掉废水中毒物的功臣主要是微生物包括细菌?霉菌?酵母菌等和一些原生动物,它们能把水中的有机物变成简单的无机物,通过生长繁殖活动使污水净化?
有种芽孢杆菌能把酚类物质转变成醋酸作为营养物质吸收利用,除酚效率可达99%,有的微生物还能把稳定有毒的DDT转变成溶解于水的物质而解除毒性?
微生物处理废水
『伍』 怎样利用微生物处理废水
废水生物处理法
随着工业的发展,污水成分已愈来愈复杂。某些难降解的有机物质和有毒物质,需要运用微生物的方法进行处理,污水具备微生物生长和繁殖的条件,因而微生物能从污水中获取养分,同时降解和利用有害物质,从而使污水得到净化。废水生物处理是利用微生物的生命活动,对废水中呈溶解态或胶体状态的有机污染物降解作用,从而使废水得到净化的一种处理方法。废水生物处理技术以其消耗少、效率高、成本低、工艺操作管理方便可靠和无二次污染等显著优点而备受人们的青睐。
定义
利用微生物的代谢作用除去废水中有机污染物的一种方法,亦称废水生物化学处理法,简称废水生化法。由于传统治理方法有成本高、操作复杂、对于大流量低浓度的有害污染难处理等缺点,经过多年的探索和研究,生物治理技术日益受到人们的重视。随着耐重金属毒性微生物的研究进展,采用生物技术处理电镀重金属废水呈现蓬勃发展势头,根据生物去除重金属离子的机理不同可分为生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法以及植物修复法。
特点
1、用生物方法去除有机物最经济;
2、90%废水处理工艺属于生物处理工艺;
3、水中氨氮用生物处理方法去除最有效;
4、绝大多数工业废水也是以生物处理方法为主
分类
生物化学法
生物化学法指通过微生物处理含重金属废水,将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。硫酸盐生物还原法是一种典型生物化学法。该法是在厌氧条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用,将硫酸盐还原成H2S,废水中的重金属离子可以和所产生的H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除,同时H2SO4的还原作用可将SO42-转化为S2-而使废水的pH值升高。因许多重金属离子氢氧化物的离子积很小而沉淀。有关研究表明,生物化学法处理含Cr6+浓度为30—40mg/L的废水去除率可达99.67%—99.97%。有人还利用家畜粪便厌氧消化污泥进行矿山酸性废水重金属离子的处理,结果表明该方法能有效去除废水中的重金属。赵晓红等人用脱硫肠杆菌(SRV)去除电镀废水中的铜离子,在铜质量浓度为246.8 mg/L的溶液,当pH为4.0时,去除率达99.12%。[2]
生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外,具有絮凝活性的代谢物。一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成,分子中含有多种官能团,能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。至目前为止,对重金属有絮凝作用的约有十几个品种,生物絮凝剂中的氨基和羟基可与Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金属离子形成稳定的鳌合物而沉淀下来。应用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好,且生长快、易于实现工业化等特点。此外,微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有广阔的应用前景。[2]
生物吸附法
生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子,再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法。利用胞外聚合物分离金属离子,有些细菌在生长过程中释放的蛋白质,能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除。生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点,已经被广泛应用。[2]
需氧生物处理法
利用需氧微生物在有氧条件下将废水中复杂的有机物分解的方法。生活污水中的典型有机物是碳水化合物、合成洗涤剂、脂肪、蛋白质及其分解产物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。这些有机物可按生物体系中所含元素量的多寡顺序表示为 COHNS。
生物体系中这些反应有赖于生物体系中的酶来加速。酶按其催化反应分为:氧化还原酶:在细胞内催化有机物的氧化还原反应,促进电子转移,使其与氧化合或脱氢。可分为氧化酶和还原酶。氧化酶可活化分子氧,作为受氢体而形成水或过氧化氢。还原酶包括各种脱氢酶,可活化基质上的氢,并由辅酶将氢传给被还原的物质,使基质氧化,受氢体还原。水解酶:对有机物的加水分解反应起催化作用。水解反应是在细胞外产生的最基本的反应,能将复杂的高分子有机物分解为小分子,使之易于透过细胞壁。如将蛋白质分解为氨基酸,将脂肪分解为脂肪酸和甘油,将复杂的多糖分解为单糖等。此外还有脱氨基、脱羧基、磷酸化和脱磷酸等酶。
许多酶只有在一些称为辅酶和活化剂的特殊物质存在时才能进行催化反应,钾、钙、镁、锌、钴、锰、氯化物、磷酸盐离子在许多种酶的催化反应中是不可缺少的辅酶或活化剂。
在需氧生物处理过程中,污水中的有机物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三个阶段:第一阶段,大的有机物分子降解为构成单元──单糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二阶段中,第一阶段的产物部分地被氧化为下列物质中的一种或几种:二氧化碳、水、乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸(或称 α-氧化戊二酸)或草醋酸(又称草酰乙酸)。第三阶段(即三羧酸循环,是有机物氧化的最终阶段)是乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸和草醋酸被氧化为二氧化碳和水。有机物在氧化降解的各个阶段,都释放出一定的能量。
在有机物降解的同时,还发生微生物原生质的合成反应。在第一阶段中由被作用物分解成的构成单元可以合成碳水化合物、蛋白质和脂肪,再进一步合成细胞原生质。合成能量是微生物在有机物的氧化过程中获得的。
厌氧生物处理法
主要用于处理污水中的沉淀污泥,因而又称污泥消化,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。中国大量建设的沼气池就是具体应用这种方法的典型实例。消化后的污泥比原生污泥容易脱水,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。城市污水沉淀污泥和高浓度有机废水的完全厌氧消化过程可分为三个阶段(见图)。在第一阶段,污泥中的固态有机化合物借助于从厌氧菌分泌出的细胞外水解酶得到溶解,并通过细胞壁进入细胞中进行代谢的生化反应。在水解酶的催化下,将复杂的多糖类水解为单糖类,将蛋白质水解为缩氨酸和氨基酸,并将脂肪水解为甘油和脂肪酸。第二阶段是在产酸菌的作用下将第一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。
反应原理
第一、二阶段又称为液化过程。第三阶段是在甲烷菌的作用下将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷和二氧化碳,因此又称为气化过程,其反应可用下式表示:
一些有机酸或醇的气化过程举例如下:
乙酸:
CH3COOH─→CO2+CH4
丙酸:
4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4
甲醇:
4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O
乙醇:
2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4
为了使厌氧消化过程正常进行,必须将温度、pH值、氧化还原电势等保持在一定的范围内,以维持甲烷菌的正常活动,保证及时地和完全地将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷。
生物化学反应的速度直接受温度的影响。进行厌氧消化的微生物有两类:中温消化菌和高温消化菌。前者的适应温度范围为17~43℃,最佳温度为32~35℃;后者则在50~55℃具有最佳反应速度。
近年来,厌氧消化处理法发展到应用于处理高浓度有机废水,如屠宰场废水、肉类加工废水、制糖工业废水、酒精工业废水、罐头工业废水、亚硫酸盐制浆废水等,比采用需氧生物处理法节省费用。
利用生物法处理废水的具体方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、土地处理系统和污泥消化等
『陆』 污水处理化学药剂和微生物污水处理菌种处理废水的区别
目前做污水处理的时候,药剂方面主要用到两类产品,第一时传统的化学药剂,第二是现在比较流行的微生物污水处理菌种。那二者有什么区别呢,技术工程师对此作出了一些简述以及注意事项,希望对刚接触污水处理的初学者们有所帮助。
(一)传统化学药剂
传统化学药剂主要有:1混凝沉淀:絮凝剂(聚合氯化铝、聚合氯化铁等)、助凝剂(聚丙烯酰胺);2芬顿:亚铁盐、双氧水;3深度处理:脱色剂、次氯酸钠;除磷:4生石灰,少量PAC;5调酸碱:硫酸和烧碱。
絮凝、助凝剂(PAC、PAM)和亚铁盐等聚合盐类:往往在混凝沉淀或者气浮机中使用,但是用量往往无法精确控制,有可能会造成过量投加从而带入到生化系统中,导致生化系统污泥中含有大量絮凝剂,从而使得生化效率降低。
双氧水:过量投加时会造成厌氧系统ORP数值上升,使得厌氧效果不佳。
生石灰:会造成化学污泥大量生成,增加固废处理成本。
强酸强碱:存储安全问题以及购买及使用程序复杂,企业资质要求高。
次氯酸钠:气味重,只适合末端投加,且一般不允许使用。
PAC、PAM、亚铁盐等会给出水带来盐度和金属离子的二次污染;生石灰会造成出水钙离子过高;强酸会造成硫酸根和氯离子的浓度升高,次氯酸钠也会造成出水氯离子过高;双氧水由于极易分解所以不会造成二次污染。
金属离子的升高会造成水生生态系统中动植物的金属离子累积,它们再通过食物链影响人类:例如铝会导致人的神经系统疾病和记忆力衰退等。盐度升高会影响河流和湖泊的含盐量升高,从而使得原先生活在该区域的动物可能无法再适应这种环境。氯离子浓度过高会导致金属管件加速腐蚀,从而造成安全问题。钙离子会提升水的硬度,人过量饮用此类水会造成体内产生结石等问题。
以上对化学药剂的阐述过于片面,仅供参考,初步聊完了化学药剂,那接下来我们来聊下微生物污水处理菌种。
(二)微生物污水处理菌种
微生物菌种治理污水兴起的时间、背景等阐述:用外源补充微生物的方法来调整污水处理系统的稳定性,这是从上世纪七八十年代国外首先采用的。当时,由于发达国家水污染问题日益突出,所以针对性的产生了许多新兴的污水处理系统工艺和方法。其中用微生物菌种外源投加的方法来强化污水处理系统中生化段的污泥活性和处理性能,这一方法一经提出,便以其“无次生二次污染、原位处理、调试周期短、操作便捷”等优势性饱受好评。
自1998年初期起,随着国内对环境的日益重视,日本、台湾等地区开始尝试带进部分微生物菌种,然而初期由于外来菌种无法适应我国多变的气候、地理、气温等条件,所以收效甚微。但是随着国内生物技术的不断探索,近年来,在国内部分企业的不断探索和优化下,适应我国水质的菌种应运而生,从而给我国高度重视的污水处理带来了新的变革。
微生物菌种治理污水的原理:外源投加菌种的原理其实就是用人工的手段在一定程度上大幅加大污水调试初期污泥中细菌种类和数量,使得在调试中期能适应污水水质的细菌种类和数量大幅度增加,这样就可以缩短整个调试周期并强化系统的处理能力和抗冲击能力。
微生物菌种治理污水的趋势:随着我国水处理标准的日益严苛,督察力度的逐渐加大,以前被忽略的总氮氨氮总磷问题被重新提到台面上。各大市政污水处理厂,各企业的污水处理系统都将面临提标的问题。目前来看,我国各级城市基本都拥有自己的污水处理厂,各企业也基本完成了初期基础设施的建设,此时若为了达标再对系统进行改造或者重建无疑是劳民伤财。但是若只对系统进行小规模的改动同时辅以菌种的外源投加(总氮用甘度反硝化细菌、氨氮用甘度硝化细菌、COD用甘度复合细菌、河道除臭抑藻用光合细菌),一方面简化了改造的过程,节约了成本,另一方面也可缩短整个调试周期,节约了时间成本,最重要的是微生物菌种无二次污染物产生,符合绿色治污的理念。所以说,外源微生物投加技术是未来污水处理市场的大势所趋。
『柒』 微生物是怎样净化污水的
目前,废水处理有物理方法、化学方法和生物方法,而用微生物处理废水的生物方法以效率高、成本低受到了广泛关注。
能除掉毒物的微生物主要是细菌、霉菌、酵母菌和一些原生动物。它们能把水中的有机物变成简单的无机物,通过生长繁殖活动使污水净化。
有种芽孢杆菌能把酚类物质转变成醋酸吸收利用,除酚率可以达到99%;一种耐汞菌通过人工培养可将废水中的汞吸收到菌体中,改变条件后,菌体又将汞释放到空气中,用活性炭就可以回收。
有的微生物能把稳定有毒的DDT转变成溶解于水的物质而解除毒性。
每年在运输中有150万吨的原油流入世界水域使海洋污染,清除这些油类,真菌比细菌能力更强。在去毒净化中,不同的微生物各有“高招”!枯草杆菌、马铃薯杆菌能清除体内酷胺;溶胶假单孢杆菌可以氧化剧毒的氰化物;红色酵母菌和蛇皮癣菌对聚氯联苯有分解能力。
用微生物处理废水常用生物膜法。所有的污水处理装置都有固定的滤料介质如碎石、煤渣及塑料等,在滤料介质的表面覆盖着一层由各类微生物组成的黏状物称为生物膜。
生物膜主要是由细菌菌胶团和大量真菌菌丝组成,在表面还栖息着很多原生动物。当污水通过滤料表面时,生物膜大量地吸附水中各种有机物,同时膜上的微生物群利用溶解氧将有机物分解,产生可溶性无机物随水流走,产生的二氧化碳和氢气等释放到大气中,使污水得到净化。
『捌』 微生物处理污水原理
生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺,其特点是在池内设置填料,池底曝气对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水与污水中的填料充分接触,避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给,生物膜生长至一定厚度后,填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢,产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落,并促进新生物膜的生长,此时,脱落的生物膜将随出水流出池外。
生物接触氧化法也称淹没式生物滤池,其在反应器内设置填料,经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接处,在生物膜的作用下,废水得到净化。生物接触氧化法在运行初期,少量的细菌附着于填料表面,由于细菌的繁殖逐渐形成很薄的生物膜。在溶解氧和食物都充足的条件下,微生物的繁殖十分迅速,生物膜逐渐增厚。溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用,为微生物所利用。但当生物膜达到一定厚度时,氧已经无法向生物膜内层扩散,好氧菌死亡,而兼性细菌、厌氧菌在内层开始反之,形成厌氧层,利用死亡的好氧菌为基质,并在此基础上不断发展厌氧菌。经过一段时间后在数量上开始下降,加上代谢气体产物的逸出,使内层生物膜大量脱落。在生物膜已脱落的填料表面上,新的生物膜又重新发展起来。在接触氧化池内,由于填料表面积较大,所以生物膜发展的每一个阶段都是同时存在的,使去除有机物的能力稳定在一定的水平上。生物膜在池内呈立体结构,对保持稳定的处理能力有利。
『玖』 微生物菌处理污水主要有什么作用
主要利用微生物对水体中的有机物进行分解和转化,降低水体中的有机物、COD、氨氮、磷、亚硝酸盐等指标
『拾』 微生物污水处理菌种的优点和缺点是什么
污水处理菌种能够避免化学处理法产生的二次污染,减少污水产生量,改善污内水的水质,减低污水的容处理费用。
污水处理菌种能够提高系统抗冲击负荷的能力,以应付有机物负荷过高的情况
污水处理菌种能够提高有机物去除率,显著降低厌氧塘降解物,以恢复HRT。
污水处理菌种能够减少臭气释放量,抑制腐败细菌的生长,降低沼气,氨和琉化氢的产生。
污水处理菌种能够减少或消除出水中未分解脂肪酸导致的泡沫。
污水处理菌种能够抑制病原性微生物的繁殖,防止病害的产生。