環(huán)境生物技術(shù)復習(編輯修改稿)
2025-05-27 06:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 養(yǎng)物的需求量少 7）厭氧方法的菌種沉降性能好，生物活性保存期長8)設(shè)備簡單、易于操作影響因素： 1）溫度：嗜冷微生物（5~20℃）；嗜溫微生物（20~42℃）；嗜熱微生物（42~75℃）2）PH：~ 3）氧化—還原電位4)營養(yǎng)物質(zhì)與微量元素（BOD:N:P=100:6:1）5)有毒物質(zhì) 厭氧處理過程的四個階段：1）水解階段 ：復雜的非溶解性聚合物轉(zhuǎn)化為建大的溶解性單體或二聚體的過程。如淀粉在水體中被水解為葡萄糖，蛋白質(zhì)被水解為二肽或氨基酸等。２）發(fā)酵或酸化階段 ：水解過程產(chǎn)生的小分子化合物在發(fā)酵細菌（即酸化菌）的細胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更為簡單的化合物并分泌到胞外。以此同時，酸化菌液利用部分物質(zhì)合成新的細胞物質(zhì)。主要產(chǎn)物有揮發(fā)性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等。3）產(chǎn)乙酸階段 ：酸化產(chǎn)物被進一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸及新的細胞物質(zhì)。4）產(chǎn)甲烷階段：乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇等被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質(zhì)。水中氮、磷的危害：水中大量含氮磷會使藻類大量繁殖，水體缺氧產(chǎn)生毒素，水質(zhì)惡化，對生物產(chǎn)生危害。生物脫氮作用：廢水中氨的存在狀態(tài)4種：有機氮、氨氮、亞硝酸氮鹽、硝酸氮鹽①氨化作用：作用微生物很多，除細菌外還有各種霉菌，作用包括蛋白質(zhì)分解、硝酸分解、其他含氮物質(zhì)分解。②硝化作用 第一步：NH4+轉(zhuǎn)化成NO2，主要的亞硝化菌有亞硝化單胞菌；第二步：NO2轉(zhuǎn)化成NO3，主要有硝化桿菌。③反硝化作用：將NO2或NO3轉(zhuǎn)化為N2或N2O，異養(yǎng)的兼性厭氧細菌以有機物作為電子供體，進行厭氧呼吸。生物除磷原理生物除磷就是利用聚磷菌一類的細菌，過量地、超出其生理需要地從外部攝取磷，并將其以聚合形態(tài)儲藏在體內(nèi)，形成高磷污泥，排出系統(tǒng)，達到從廢水中除磷的效果。聚磷菌的作用機理：厭氧放磷，好氧聚磷①厭氧條件下，聚磷菌將胞內(nèi)有機磷轉(zhuǎn)化成無機磷釋放，利用產(chǎn)生的能量提取廢水中有機質(zhì)形成PHB顆粒，菌體內(nèi)ATP水解形成ADP。②好氧條件下，進行有氧呼吸。菌從外部攝取有機物，產(chǎn)生能量，與ADP結(jié)合形成ATP。聚磷菌的超量累計，集聚廢水中的磷，聚磷菌與剩余污泥一起排除廢水體系。影響生物除磷過程的因素：（1）溶解氧，磷攝取過程要求充足的氧，放磷的過程應保持絕對厭氧的條件。（2）污泥齡， 一般污泥齡短的系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥量較多，可以取得較高的除磷效果。（3）溫度和pH值，5～30℃ pH 6～8（4）BOD負荷， 較高的BOD負荷可取得較好的除磷效果。（5）硝酸氮和亞硝酸氮，抑制磷的釋放堆肥化特點：有機固體體廢棄物在微生物的作用下，通過生物化學反應實現(xiàn)轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定化的過程。注意要求需注意氧氣需求的不同。衛(wèi)生填埋的特點是為防止地下水和大氣污染，利用坑洼地填埋城市垃圾，是一種既可處置廢物，又可覆土造地的保護環(huán)境措施?，F(xiàn)在主要進行厭氧填埋，同時可回收甲烷氣體。注意事項：衛(wèi)生填埋相對焚燒處理，投資和運行費用較低，但填埋場占地相當大，大量有機物和電池等物質(zhì)的填埋，使衛(wèi)生填埋場滲濾液防滲透、收集處理系統(tǒng)負荷和技術(shù)難度大，投資高，填埋操作復雜，管理困難，處理后污水也難以達標排放。此外，填埋場的甲烷、硫化氫等廢氣也必須處理好，以確保防爆和環(huán)保要求。好氧堆肥的作用原理（三個階段）：好氧堆肥過程應伴隨著兩次升溫，將其分成三個階段：起始階段、高溫階段和熟化階段。１起始階段（主發(fā)酵前期,13d）：不耐高溫的細菌分解有機物中易降解的碳水化合物、脂肪等，同時放出熱量使溫度上升，溫度可達15~40℃。２高溫階段（主發(fā)酵、一次發(fā)酵，38d）：耐高溫細菌迅速繁殖，在有氧條件下，大部分較難降解的蛋白質(zhì)、纖維等繼續(xù)被氧化分解，同時放出大量熱能，使溫度上升至60~70℃。當有機物基本降解完，嗜熱菌因缺乏養(yǎng)料而停止生長，產(chǎn)熱隨之停止。堆肥的溫度逐漸下降，當溫度穩(wěn)定在40℃，堆肥基本達到穩(wěn)定，形成腐植質(zhì)。３熟化階段（后發(fā)酵、二次發(fā)酵，需時2030d）：冷卻后的堆肥，一些新的微生物借助殘余有機物（包括死后的細菌殘體）而生長，將堆肥過程最終完成。甲烷產(chǎn)生的機理：沼氣發(fā)酵又稱厭氧消化，是指各種有機物在厭氧條件下 ，被各類沼氣發(fā)酵微生物 分解轉(zhuǎn)化 ，最終生成沼氣的過程。１水解作用:由棱菌屬、擬桿菌屬等細菌將碳水化合
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