《水處理微生物過程》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 03:12 88 ?具有選擇性； ?生產(chǎn)成本低，可重復(fù)使用； ?吸附和解吸速度快； ?與水溶液的兩相分離應(yīng)高效、快速、廉價； ?吸附容量應(yīng)比較大； ?具有理想的粒度、形狀、機(jī)械強(qiáng)度； ?再生時吸附劑損失量小，經(jīng)濟(jì)上可行。有毒的重金屬離子與細(xì)胞物質(zhì)具有很強(qiáng)的結(jié)合能力，因此，離子交換在重金屬廢水的處理中具有特別重要的意義。 ? 細(xì)胞壁及胞外多聚物等均微生物大分子結(jié)構(gòu)，分子內(nèi)含有的 N、P、 S和 O等 電負(fù)性較大 的原子或基團(tuán)，能與金屬離子發(fā)生螯合或絡(luò)合作用。 生物除磷的本質(zhì) 03:12 79 ?(1)生物超量除磷 ?(2)微生物同化作用 ?(3)化學(xué)共沉積 ?(4)生物膜沉積 ?(5)生物強(qiáng)化的化學(xué)共沉積 可能的生物除磷途徑 03:12 80 ?(1)厭氧環(huán)境 氧化還原電位 小于 100mv 溶解氧濃度 阻止脂肪酸產(chǎn)生 ?PHB NOx濃度 消耗有機(jī)質(zhì) ?(2)有機(jī)質(zhì)濃度及可利用性 ?(3)污泥齡 35d ?pH ?溫度 10 影響生物除磷的因素 03:12 81 五、重金屬離子 ?重金屬指的是原子序數(shù)在鈣 (20)以后的金屬元素； ?重金屬離子具有物質(zhì)不滅性和生物富積性； ?全球每年釋放到環(huán)境中的有毒重金屬高達(dá)數(shù)百萬噸：其中 砷 為 、 鎘 為 噸、 銅 為 、 汞 為 、 鉛 為、 鎳 為 03:12 82 ? 根據(jù)金屬離子與 F和 I離子結(jié)合強(qiáng)弱來分類金屬“硬度”：能與 F形成很強(qiáng)化學(xué)鍵的金屬離子稱為“ 硬金屬 ”，如 Na+、 Mg2+和 Ca2+等；與 F形成弱化學(xué)鍵的金屬離子被稱為“ 軟金屬 ”，如 Hg2+、Cd2+和 Pb2+等，一般都是有毒的重金屬。 ? 即 PAOs攝取碳源并將它們以聚羥基烷酸鹽(polyhydroxyalkanoates， PHAs)的形式儲存，同時降解聚磷釋放正磷酸鹽。 ? 污水生物除磷就是利用微生物的超量吸磷現(xiàn)象，通過設(shè)計生物處理系統(tǒng)或系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變，使細(xì)胞含磷量相當(dāng)高的細(xì)菌體在系統(tǒng)的競爭中取得優(yōu)勢，并通過定期排泥而將磷從水體移除。 厭氧氨氧化 03:12 69 四、生物除磷 ?廢水中磷的存在形態(tài)取決于廢水的類型，最常見的是 磷酸鹽 (H2PO HPO42和 PO43)、聚磷酸鹽 和 有機(jī)磷 。 03:12 61 以甲醇為碳源時反應(yīng)式如下： 反硝化過程 產(chǎn)生部分堿度 ，為 CaCO3/gNO3N。 03:12 55 亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌的特征 03:12 56 ?自養(yǎng)型硝化菌利用無機(jī)碳化合物如 C03HCO3和 CO2作碳源，從氨氮及亞硝氮的氧化反應(yīng)中獲得能量，反應(yīng)均需在有氧條件下進(jìn)行。 03:12 52 ?缺氧條件下，通過 水解反應(yīng) 脫氨 ?好氧條件下，通過 氧化反應(yīng) 脫氨 ?厭氧條件下，通過 還原反應(yīng) 脫氨 氨化反應(yīng) 03:12 53 ?硝化反應(yīng)主要由一群自養(yǎng)好氧微生物完成； ?硝化作用是指由亞硝化細(xì)菌 (Nitrosomonas)將氨氮氧化為亞硝酸鹽，進(jìn)而由硝化菌(Nitrobacter)將亞硝氮氧化成硝酸鹽氮的過程； ?硝化菌為自養(yǎng)菌，它們以 CO2為碳源，通過氧化 NH4+獲得能量。 03:12 51 ?廢水中氮的主要形式是有機(jī)氮化合物如蛋白質(zhì)、氨基酸和無機(jī)氮如氨氮。 aerobic 。 5. 工程實際中的應(yīng)用 03:12 25 ? 由于微生物個體微小，每個微生物所處的環(huán)境也是微小的； ? 從空間角度看，影響微生物生存狀態(tài)的環(huán)境是微小的； ? 微環(huán)境直接影響微生物的活動狀態(tài)； ? 由于 微生物種群結(jié)構(gòu) 、 物質(zhì)分布 和 化學(xué)反應(yīng)的不均勻性 ，菌膠團(tuán)內(nèi)部及生物膜內(nèi)部存在多種多樣的微環(huán)境； ? 各種微環(huán)境下生存著適生種類的微生物，可以發(fā)生相應(yīng)的生物化學(xué)反應(yīng)。 ? 通常脫氮微生物優(yōu)先選擇氧而不是亞硝酸鹽作為電子受體。 ?SRB的生長需要與產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌同樣的底物，因此硫酸鹽還原過程的出現(xiàn)會使甲烷的產(chǎn)量減少。 03:12 19 (4)產(chǎn)甲烷階段 ?在此階段，產(chǎn)甲烷菌在二氧化碳存在時，利用 氫氣生成甲烷 ；也可以直接利用 乙酸生成甲烷， 二者的比例一般為 3/7。 ? 在此過程中，溶解性有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為以揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物，因此這一過程也稱為酸化，酸化過程是由許多種類的發(fā)酵細(xì)菌完成的。 03:12 14 ?厭氧生物處理是在無氧條件下，利用多種專性厭氧微生物 (水解、發(fā)酵及產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷細(xì)菌 )的代謝活動，將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物(沼氣和水 )和少量細(xì)胞物質(zhì)的過程。 03:12 9 ?內(nèi)源呼吸 微生物在利用外部基質(zhì)進(jìn)行生理代謝獲取能量及營養(yǎng)質(zhì)同時，細(xì)胞物質(zhì)同時也在進(jìn)行自身的氧化分解，即內(nèi)源代謝或內(nèi)源呼吸。 03:12 5 ? 微生物代謝活性 — 微生物種類、生長期 ? 目標(biāo)污染物特征 — 空間結(jié)構(gòu)、分子量大小、元素組成、毒性 ? 環(huán)境因素 — 營養(yǎng)、溫度、 pH、氧化還原電位 影響微生物催化降解的因素 03:12 6 生物凈化的進(jìn)展 ?通過現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)加深對微生物
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