水處理工程生物基礎(chǔ)-閱讀頁(yè)
2025-02-02 01:45本頁(yè)面
【正文】 的廢水中起著重要作用。因其細(xì)胞結(jié)構(gòu)為原核，故歸入細(xì)菌類。 多數(shù)藍(lán)細(xì)菌是由多個(gè)單細(xì)胞連成不分技的絲狀 體。大多數(shù)藍(lán)細(xì)菌能滑行運(yùn)動(dòng)。靜息孢子既是休眠體又是繁殖體。藍(lán)細(xì)菌是光合型微生物，其光合色素主要為葉綠素 α及藻藍(lán)素等。當(dāng)惡性增殖時(shí)，可形成“水華” (water btoom)，造成水質(zhì)惡化。 常見的藍(lán)細(xì)菌屬有下列幾類： 囊藻屬，是湖泊中常見的 種類。色腥藻屬為多細(xì)胞絲狀體，單獨(dú)或成膠團(tuán)的群體，細(xì)胞圓形或腰鼓形，有異形細(xì)胞和靜孢子，在湖泊中大量生長(zhǎng)可形成“水華。 （二）真核細(xì)胞微生物 真核細(xì)胞微生物的細(xì)胞核分化程度較高，有核膜和核仁。真核生物與原核生物雖然在分子水平上相類似，但在遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)及遺傳現(xiàn)象上有很大差異。真菌、單細(xì)胞藻類及原生動(dòng)物等均屬于真核細(xì)胞微生物。 ?原生動(dòng)物 原生動(dòng)物是單細(xì)胞的動(dòng)物，長(zhǎng) 10～ 100微米。有的原生動(dòng)物沒有細(xì)胞壁，只是一團(tuán)裸露的原生質(zhì)，如變形蟲就是這樣。這樣殼上有孔，細(xì)胞質(zhì)通過這些孔與環(huán)境接觸。原生動(dòng)物的原生質(zhì)大致可用實(shí)驗(yàn)式 C7H14O3N表示。 ? 真菌 真菌也是類似植物的低等生物，但結(jié)構(gòu)比細(xì)菌和放線菌復(fù)雜。真菌形態(tài)有單細(xì)胞和多細(xì)胞兩種形式。 ? 藻類 藻類是含有能進(jìn)行光合作用的葉綠素的低等植物。 藻類主要分布在淡水和油水中。在缺日光時(shí)，某些藻種能以化學(xué)合成代謝機(jī)理生存，在這種情況下就要攝入氧氣。 藻類以其色素的顏色分成綠藻、藍(lán)藻、紅藻及褐藻等。藻類利用細(xì)菌分解有機(jī)物所產(chǎn)生的最終產(chǎn)物，釋放氧氣以維持需氧環(huán)境，兩者起協(xié)同作用。在硬水中，藻類從碳酸氫根中取得 CO2,， 從而使硬度離于沉淀出來(lái)，并提高水的 pH值。但是，由于光在廢水中透過較差，不利于藻類的生命活動(dòng)，所以在其它廢水的處理過程中，藻類所能起的作用是有限的。 （ 三）病 毒 病毒為沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的唯一的微生物，大多病毒只是核酸與蛋白質(zhì)組成的大分子，而且只含有 DNA或 RNA一種類型的核酸。它們沒有酶系統(tǒng)，不能進(jìn)行獨(dú)立的代謝活動(dòng)，只能專性寄生，只有在寄主體內(nèi)才表現(xiàn)生命的特征。寄生在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的病毒叫噬菌體。 ? 二、微生物的新陳代謝 ? 微生物在生命活動(dòng)中 ， 不斷從外界環(huán)境中攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) ， 并通過復(fù)雜的酶催化反應(yīng)將其加以利用 ， 提供能量并合成新的生物體 ，同時(shí)又不斷向外接環(huán)境排泄廢物 。 ? （ 一 ） 分解代謝 ? 高能化合物分解為低能化合物 ， 物質(zhì)由繁到簡(jiǎn)并逐級(jí)釋放能量的過程叫分解代謝 （ 好氧分解代謝和厭氧分解代謝 ） ， 或稱異化作用 。 ? （ 三 ） 微生物生長(zhǎng)的影響因素 ? 微生物種類繁多，各種微生物要求的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)亦不盡相同，根據(jù)對(duì)營(yíng)養(yǎng)要求的不同，可將微生物分為特定的種類。 根據(jù)所需的能源，微生物可分為： （ 1）光營(yíng)養(yǎng)型，即利用光作為能源的微生物； （ 2）化能營(yíng)養(yǎng)型，即利用氧化－還原反應(yīng)提供能源的微生物。 ? （ 1） 微生物的營(yíng)養(yǎng) ? 從微生物的細(xì)胞組成元素來(lái)看 ， 碳和氮是構(gòu)成菌體成分的重要元素 ． 對(duì)無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)元素 ， 磷源是主要的 ，且相互間需滿足一定比例 。 對(duì)好氧生物處理： BOD:N:P—100:5:l， 碳源以 BOD5值表示 ， N以 NH3N計(jì) ． P以 PO43中的 P計(jì)；對(duì)厭氧消化處理 ， C/N比值在 （ 10～ 20） :1的范圍內(nèi)時(shí) ， 消化效率最佳 。 從微生物總體來(lái)說 ， 生長(zhǎng)溫度范圍是 0～ 80℃ 、 根據(jù)各類徽生物所適應(yīng)的溫度范圍 ， 微生物可分為高溫性 （ 嗜熱菌 ） 、 中溫性 、常溫性和低溫性 （ 嗜冷菌 ） 四類 ， 如表 1－ 1所示 。在最低生長(zhǎng)溫度和最適溫度范圍內(nèi) ， 若反應(yīng)溫度升嵩 ， 則反應(yīng)速率增快 ，微生物增長(zhǎng)速率也隨之增加 ， 處理效果相應(yīng)提高 、 但當(dāng)溫度超過最高生長(zhǎng)溫度時(shí) ， 會(huì)使微生物的蛋白質(zhì)變性及酶系統(tǒng)遭到破壞而失去活性 ， 嚴(yán)重時(shí)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)會(huì)受到破壞 ， 導(dǎo)致發(fā)生凝固而使微生物死亡 。 （ 3） PH值 由于在廢水生物處理中通常為微生物的混合群體．所以可以在較寬的 PH值范圍內(nèi)進(jìn)行，但要取得較好的處理效果，則需控制在較窄的 PH范圍內(nèi)。 （ 4） 溶解氧 根據(jù)微生物對(duì)氧的要求 ， 可分為好氧微生物 、 厭氧微生物及兼性微生物 。 厭氧微生物：隔絕空氣 （ 5） 有毒物質(zhì) 工業(yè)廢水中含有對(duì)微生物具有抑制和殺害作用的化學(xué)物質(zhì) ， 即有毒物質(zhì) 。 ? 三、酶及酶反應(yīng) （ 一 ） 酶及其特點(diǎn) 酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的能在生物體內(nèi)和體外起催比作用的生物催化劑。 酶具有一般無(wú)機(jī)催化劑所共有的特點(diǎn) ， 更有其獨(dú)具的特殊性能 ， 主要有以下表現(xiàn)： ① 催化效率高 。 ③ 對(duì)環(huán)境條件極為敏感 。 ? （ 二 ） 酶促反應(yīng)速度 酶催化反應(yīng)通常也稱之為酶促反應(yīng)或酶反應(yīng) 。 中間產(chǎn)物學(xué)說： S V=Vmax Km+S V 酶反應(yīng)速度； Vmax最大酶反應(yīng)速度； S底物濃度； Km 米氏常數(shù) K2+k3 Km=Vmax K1 V=(1/2)Vmax, Km=S 即 Km是 V=(1/2)Vmax時(shí)的底物濃度 Km半速度常數(shù)； 四、廢水處理的分類
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