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2025-05-12 08:36本頁面
【正文】 體缺氧，浮游動物和魚類無法生存 氮循環(huán) 氮元素的存在狀態(tài)：分子氮；有機氮化合物、無機氮化合物。 在微生物、植物、動物三者的協(xié)同作用下將三種形態(tài)的氮互相轉化，構成氮循環(huán)，其中微生物起著重要作用。 氮循環(huán)包括 氨化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用。 （ 1）氨化作用： 氨化作用是有機氮化物轉化成氨（銨）的過程。微生物、動物和植物都具有氨化能力，可以在好氧和厭氧環(huán)境中。 蛋白質： 蛋白質在蛋白質酶的作用下發(fā)生水解，依次生成蛋白胨、多肽，隨后在肽酶的作用下，繼續(xù)水解成氨基酸。 氨基酸在氨化微生物的脫氨基作用下產生氨。 尿素： 尿素水解生成氨、二氧化碳和水，一般在廢水生物處理中，可加尿素補充氮源。 （ 2）硝化作用： 在好氧條件下，化能自養(yǎng)的硝化細菌將氨基酸等脫下的氨轉化為硝酸或硝酸鹽的過程。它的重要性是產生氧化態(tài)的硝酸鹽，產物又可以參與反硝化作用。 硝化作用分兩個階段進行：第一階段由亞硝化細菌把氨氧化成亞硝酸；第二階段由硝化細菌將亞硝酸氧化成硝酸。 （ 3）反硝化作用： 又稱脫氮作用。兼性厭氧的硝酸鹽還原菌將硝酸還原成 NO2，并進一步還原成 N2的過程。 反硝化作用一般只在無氧條件下發(fā)生。少數(shù)異養(yǎng)和化能自養(yǎng)微生物可進行反硝化作用。 土壤、水體和污水生物處理構筑物中的硝酸鹽在缺氧條件的情況下，會發(fā)生反硝化作用。反硝化作用是土壤中氮素損失的重要原因之一。 （ 4）固氮作用： 在固氮微生物的固氮酶催化作用下，把分子氮轉化為氨，進而合成為有機氮化合物。 固氮對氮在生物圈中的循環(huán)有重要作用，據(jù)測算全年全球有約 108噸氮被固定。 固氮微生物主要是好氧固氮菌如根瘤菌等，也有少數(shù)厭氧固氮菌。 （ 1）有機硫化物的礦化 含硫有機物被微生物分解釋放出 H2S。 （ 2）硫的氧化（硫化）： 在有氧條件下，通過硫細菌的作用將硫化氫氧化為元素硫，再進而氧化為硫酸。 （ 3）硫酸鹽還原（反硫化）： 在無氧條件下，硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽和次亞硫酸鹽等在微生物的還原作用下形成硫化氫。 危害： 硫酸鹽還原最終產物是 H2S，常會造成管道的腐蝕。 4 硫素循環(huán) 第九章 環(huán)境工程微生物學原理 重點內容： ?好氧活性污泥法 ?好氧生物膜法 ?厭氧生物處理技術 ?生物脫氮技術 活性污泥 : 由細菌、菌膠團、原生動物、后生動物等微生物群體及吸附的污水中有機和無機物質組成的，有一定活力，具有良好的凈化污水功能的絮絨狀污泥。 活性污泥對廢水中有機物的去除過程： 吸附過程 生物降解過程 一、好氧活性污泥法 基本流程 ? 活性污泥的結構和功能的中心是能起絮凝作用的細菌形成的 菌膠團 。 ? 活性污泥微生物有很強的生物吸附能力和氧化分解有機物的能力。能夠迅速吸附并穩(wěn)定廢水中的有機污染物。 ?活性污泥有良好的自我凝聚能力和沉降性能。 ?好氧活性污泥的基本特征 ?活性污泥膨脹的相關問題 ? 通過在生物填料表面附著的生物薄膜進行污染物降解的生物處理法 。 ? 生物膜是由多種多樣的好氧和兼性厭氧微生物粘附在濾料或盤片上的一層帶粘性 、 薄膜狀的微生物混合群體 。 ? 好氧生物膜法構筑物有 普通濾池 、 塔式生物濾池 ， 還有生物轉盤 、 接觸氧化法等 。 二、好氧生物膜法 厭氧處理主要用于高濃度有機廢水或剩余污泥的處理。 參與的微生物主要是一些專性或兼性的厭氧菌。 厭氧生物處理具有能耗低、可回收沼氣等優(yōu)點，但一般停留時間長，處理設施體積龐大，而且運行管理的難度較大。 三、厭氧生物處理技術 厭氧法凈化機理 ? 水解與發(fā)酵階段 ：在 水解與發(fā)酵細菌 作用下，復雜的有機物先水解為簡單的有機物，然后通過多種發(fā)酵途徑將水解產物轉化為揮發(fā)性有機酸及醇、 CO2和 H2等。 ? 產氫產乙酸階段 ：在 產氫產乙酸菌 的作用下，把第一階段的產物轉化成 H2/CO乙酸。 ? 產甲烷階段 ：通過 產甲烷菌 的作用，將 H2/CO乙酸最終轉化成甲烷。 三階段理論： 四、污水生物脫氮 缺氧反硝化 ? 細菌：反硝化細菌（兼性厭氧異養(yǎng)菌） ? 反應：反硝化作用， NO3— N還原為 N2，溢出水面釋放到大氣中。 ? 碳源：原水中 BOD ? 硝酸鹽來源：回流出水中的硝化產物 參與脫氮的微生物有：硝化階段的亞硝化菌和硝化細菌以及反硝化階段的反硝化菌。 工藝過程 好氧硝化 ? 硝化 —— NH4+→NO 2→NO 3 ? 硝化菌 —— 好氧自養(yǎng)細菌，以碳酸鹽為碳源。包括亞硝酸菌和硝酸菌兩類細菌。 ?第九章的內容與一些重要的專業(yè)理論密切相關，請結合教材中的思考題進行全面復習。
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