水污染控制工程课件 第3章 生物处理绪论.pptVIP

第三章 废水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础 微生物学的发展简史 早期发展：利用微生物进行酿酒 . 17世纪，荷兰人列文虎克用自制的简单显微镜发现细菌 (球状、杆状和螺旋状等)。 1838年，德国动物学家埃伦贝格在《纤毛虫是真正的有机体》一书中，把细菌列为动物，并且创用细菌一词。 1854年，德国植物学家科恩发现杆状细菌的芽孢，他将细菌归属于植物界，确定了此后百年间细菌的分类地位。 微生物学的发展简史 50和60年代，人口膨胀，工业发展，环境污染严重，人们开始研究海洋石油污染物的生物降解。 70年代，1972年，在瑞典举行微生物生态学现代方法的国际会议，是微生物学发展的一个里程碑。 80年代，Martin Alexander 发现许多人工合成化合物完全不能被微生物降解，引起研究者对污染物的生物降解性的浓厚兴趣。 90年代至今，人们开始利用微生物去除环境污染物。 研究微生物的目的 在与开发和利用自然界中的微生物资源并保护好微生物基因资源。 了解环境条件的变化对自然界微生物群体生长和代谢的影响。 了解微生物在自然界中的所起的作用，并利用有关的微生物为人类服务，为提高生产效率、保护人类健康和保护生态平衡发挥微生物的最佳作用。 § 3.1 环境微生物基础 微生物主要种类及其在水处理中的作用 微 生 物 的 命 名 微生物的命名按国际命名法命名，即Linna所创立的“双名法”。 每一种微生物都用属与种命名，由2个拉丁词或希腊词或拉丁化了的其他文字组成。属名和种名用斜体 表达 。 属名在前，用拉丁名词表示微生物的构造、形态、某科学家名字等，描述微生物的主要特征。第一字母大写 。 种名在后，第一字母小写。用拉丁形容词表示，描述微生物的色素、形状、来源、病名、地名、某科学家的名字等等 。 在种名后，附上命名者的姓和命名年份 。 微 生 物 的 命 名 如命名对象是新种，需在种名后加n.sp (即novo species) 。 如仅泛指某一属的微生物，或某属微生物内的某些种，则在属名后用sp.（单数时）或spp.（复数时） 。 如需表示变种，则在变种学名前加var., 变种学名命名原则与种名的命名同 。 例：Staphylococcus aureus Rosenbach 1884 属名： 葡萄球菌 种名：金黄色 命名者姓 命名年份 Peptostreptococcus foetidus (Veillon) Smith 属名：消化链球菌 种名：恶臭 原命名者 改名者 革兰氏性质 革兰氏染色法是鉴别细菌常用的一种染色法。此法最初为丹麦医师Gram所采用，故名。 过程如下： 细菌菌体涂片——固定——结晶紫染色——碘液媒染——乙醇脱色——沙黄或番红复染 凡染后菌体呈紫色的，称“革兰氏阳性菌G＋” 包括葡萄球菌、链球菌、破伤风梭菌、炭疽杆菌等。 菌体呈红色或土黄色的，称“革兰氏阴性菌G－” 包括大肠杆菌、痢疾杆菌、伤寒杆菌、脑膜炎双球菌等。 § 3.2微生物在生物地球化学循环中的作用 碳循环 氢循环 氧循环 氮循环 硫循环 磷循环 其它元素的循环 氧循环 磷循环 § 3.3 废水的好氧和厌氧生物处理 自然水体中微生物群落的结构及变化规律 多污带：细菌种类多、数量大，每毫升有几亿个细菌。例如硫酸盐还原菌与产甲烷菌等，此外还有颤蚯蚓、蚊蝇幼虫 ； α-污带：天蓝喇叭虫、椎尾水轮虫、独缩虫、颤藻、小球藻等； β-污带：代表性生物有藻类的水花束丝藻、变异直链硅藻、舟形藻；原生动物的草履虫、聚缩虫；微型后生动物的腔轮虫、水蚤； 寡污带：指示生物由鱼腥蓝细菌、黄群藻、玫瑰旋轮虫、钟虫。 好氧系统 好氧环境中的生化过程是以有氧呼吸作用为基础的。 反应的最终受氢体是分子氧。 好氧生物处理 在有游离氧存在的条件下，运用好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。 厌氧/缺氧系统 厌氧/缺氧呼吸是在没有氧分子的情况下进行的生物氧化。厌氧微生物只有脱氢酶系统，没有氧化酶系统。 反应最终受体是氧以外的有机物或无机物。 根据最终受体不同，分为：发酵（厌氧）和缺氧呼吸。 脱氮除磷基础理论 生物法脱氮 磷的去除 化学法：磷酸盐和某些化合物反应生成不溶解的沉淀物，如：铝盐、铁盐、石灰（钙盐）等。 生物法：聚磷菌（好氧吸磷，厌氧放磷）。