水處理工程生物基礎(chǔ)(編輯修改稿)
2025-02-14 01:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 和極少數(shù)球菌能在菌體內(nèi)形成圓形或橢圓形的內(nèi)生孢子，稱為芽孢 。芽孢是這些細菌在生長發(fā)育過程中特殊的休眠細胞形態(tài)，是在一定環(huán)境條件下細胞質(zhì)和核質(zhì)濃縮凝集所形成的。水分少，一般在 40％左右且不易透水，代謝活力也較弱，所以能夠抵抗極不適宜的環(huán)境。 一般說，普通細菌在 70～ 80℃ 時煮 10min就死亡，而芽孢在 120~140 ℃ 時還能生存幾小時，又如在 5％石炭酸 (苯酚 )溶液中普通細菌很快死亡，而芽℃ 能忍耐 15d之久。另外，芽孢對干燥和輻射的抵抗力也很強。 在廢水生物處理過程中，特別是處理有毒廢水時，都有芽孢細菌的生長。 還有些細菌可以形成一種由菌體內(nèi)向菌體外伸出的細而長的鞭毛。 鞭毛由特殊的鞭毛蛋白組成，呈空心柱狀結(jié)構(gòu)，它是細菌的運動器官。 有鞭毛的細菌很容易失去鞭毛而停止游動。無鞭毛的細菌在液體中只能呈分子運動。 有些細菌的表面長有許多細而短和直的纖毛 (或菌毛 )，其組 成與鞭毛相同，但與運動無關(guān)，能幫助細菌呼吸，并在固著物表面以及菌體之間粘成菌醭。 水處理所涉及的細菌種類很多，主要的菌種有下列十一類。對給水 處理而言，由于細菌在常規(guī)過程中不參與處理作用，因此水中出現(xiàn)的細菌只是一種應(yīng)被去除的有害雜質(zhì)。對廢水的生物處理而言，細菌是參與處理過程的基本動力，它們直接或間接地氧化分解有機污染物，是生物絮體和生物膜的基本成分。 (1)假單胞菌屬 (2)動膠菌屬 （ 3）產(chǎn)堿干菌屬 （ 4）黃桿菌屬 （ 5）芽孢桿菌屬 （ 6）埃希氏菌屬 （ 7）微球菌屬 （ 8）葡萄糖菌屬 （ 9）甲烷桿菌屬 （ 10）甲烷八疊球菌屬 （ 11）甲烷球菌屬 (1)假單胞菌屬 (Pseudomomas) 細菌中較大的菌屬，有 200多種細菌，在環(huán)境和水體中極常見。菌體呈直桿狀或微彎曲的桿狀，菌體的大小 ～ ，長 ～ 。革蘭氏染色陰性，不產(chǎn)生芽孢，具有端生一根或叢生鞭毛， 為化能異養(yǎng)型 。 能利用多種有機物，包括一些較復(fù)雜不易為其它微生物利用的化合物，在自然界物質(zhì)轉(zhuǎn)化中起著廣泛而重要的作用。 屬需氧性細菌。 有的能使硝酸鹽還原，具有接觸酶，多數(shù)菌種能產(chǎn)生水溶性螢光色素。少數(shù)菌種為病原菌； (2)動膠菌屬 (Zoogloea) 呈桿狀，菌體寬為 ～ ，長 1～ 3微米。幼齡菌的菌體具有端生鞭毛，運動很活潑，可聚集成絮毛狀菌膠團。革蘭氏染色為陰性，不產(chǎn)生芽孢。 屬于需氧化能異養(yǎng)菌 。 能利用一些糖類及氨基酸等，但不能利用淀粉、肝糖、纖維素和蛋白質(zhì)等高分子有機物，不產(chǎn)生色素。 (3)產(chǎn)堿桿菌屬 (Alcaligenes) 呈短桿狀，菌體寬為 ～ ，長 ～ .。具有 1～ 4根周生鞭毛，無芽孢。革蘭氏陰性， 需氧化能異養(yǎng)菌 。有的能利用硝酸鹽通過厭氧呼吸進行反硝化?？梢岳靡宜猁}、丙酸鹽、丁酸鹽及其它的有機酸和一些含氮有機化合物 。 (4)黃桿菌屬 (F1avobacterium) 從球桿狀到細桿狀，借周生鞭毛運動或不運動。無芽孢，革蘭氏陰性可產(chǎn)生黃、橙、紅或褐色色素。為兼性厭氧化能異養(yǎng)型細菌。 能分解利用蛋白質(zhì)。 (5)芽孢桿菌屬 (Bacillus) 呈桿狀，菌體寬 ～ ，長 ～ 7微米。多具有側(cè)生鞭毛，能產(chǎn)生芽孢。革蘭氏陽性，多為需氧或兼性厭氧菌，為化能異養(yǎng)型。 利用多種底物進行需氧生物氧化。在環(huán)境中各種有機物質(zhì)的轉(zhuǎn)化與分解中起重要作用。 (6)埃希氏菌屬 (Escherichia) 腸桿菌科的代表屬。短桿狀，菌體寬 1～ ，長 2～ 6微米。以周生鞭毛運動或不運動 ,無芽孢，革蘭氏陰性， 兼性厭氧化能異養(yǎng)型細菌 。能發(fā)酵葡萄糖和其它碳水化合物，產(chǎn)生丙酮酸鹽，進一步轉(zhuǎn)化成乳酸、醋酸和甲酸。部分甲酸可轉(zhuǎn)化為 C02和 H2.。 能利用酣酸鹽但不能利用檸檬酸鹽。在伊紅美蘭培養(yǎng)基上茵體呈深藍黑色，有金屬光澤。本屬中的大腸埃希氏菌為重要的糞便污染指示菌。 (7)微球菌屬 (Micrococcus) 呈球形，直徑為 ～ ，單生、成對或形成四聯(lián)、八 疊或不規(guī)則聚集體。 革蘭氏陽性，為需氧化能異養(yǎng)菌 。 能氧化葡萄糖等有機物為醋酸或徹底氧化為 C02和 H20。 (8)葡萄球菌屬 (Staphylococcus) 呈球形，直徑為 ～ ，單生、成對或聚集成不規(guī)則的葡萄狀。革蘭氏陽性， 兼性厭氧化能異養(yǎng)菌 。 在厭氧條件下發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)生乳酸，在需氧條件下主要產(chǎn)生醋酸及少量的 CO2. （ 9)甲烷桿菌屬 (Methanobacterium) 菌體直或彎曲、鉤形，不產(chǎn)生芽孢。有的成為絲狀體或類球菌狀，菌體大小約 ～ 。革蘭氏陽性或陰性。 為嚴格厭氧化能異養(yǎng)菌 ，能利用 H2還原 CO2生成甲烷，并獲得生長的能量。能利用乙酸鹽和丁酸鹽作為能源，有時用甲酸作為電子供體。在 38～ 45℃ 的溫度條件下生長良好。 (10)甲烷八疊球菌屬 (Methanococcus) 大的球形細胞，菌體直徑為 ~，呈規(guī)則的疊狀堆體。革蘭氏染色不定，不運動。 為嚴格厭氧化能菌 。 能從乙酸鹽形成甲烷，有時從甲醇、 CO中形成甲烷。在 30～ 37℃ 時生長良好。 (11)甲烷球菌屬 (Methnococcus) 球形細胞，單個、成對或成堆，革蘭氏染色陽性或陰性。為 嚴格厭氧化能菌 ， 能從 H2和 CO甲酸鹽、乙酸鹽或丁酸鹽形成甲烷。最適合的生長溫度為 30～ 40℃ 。最適宜的 pH值為 。 ?絲狀菌 ? 絲狀菌（ Filamentous Bacteria)主要為球衣菌屬、鐵細菌屬、貝日阿托氏菌屬和發(fā)硫菌屬。 絲狀體不分枝或有假分枝。在正常運行的廢水生物處理系統(tǒng)中，這些絲狀細菌往往是生物絮體或生物膜的骨架，其上附著菌膠團，絲狀細菌與菌膠團細菌形成互惠關(guān)系。這種互惠關(guān)系增加了系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)的多樣性，而微生物群體的穩(wěn)定性是建立在種群多樣性的基礎(chǔ)上的，因此這種結(jié)構(gòu)性的絲狀細菌對維持廢水處理系統(tǒng)穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)抗沖擊負荷能力有重要意義。
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