工業(yè)純水設備：污水中微生物的分類及處置方法
污水處置中的微生物種類很多，主要有菌類，藻類以及動物類。
1細菌
細菌的適應性強，增長速度快。根據對營養(yǎng)物需求的不同，可將細菌分為自養(yǎng)菌和異養(yǎng)菌兩大類。自養(yǎng)菌利用各種無機物（CO2HCO3-NO3-PO3-4等）為營養(yǎng)將其轉化為另一種無機物，釋放出能量，合成細胞物質，其碳源、氮源和磷源皆為無機物。異養(yǎng)菌以有機碳作碳源，有機或無機氮為氮源，將其轉化為CO2H2ONO3-CH4NH3等無機物，釋放出能量，合成細胞物質。污水處置設施中的微生物主要是異養(yǎng)菌。
2真菌
真菌包括霉菌和酵母菌。真菌是好氧菌，工業(yè)純水設備以有機物為碳源，生長pH為2?9*pH為5.6真菌需氧量少，只有細菌的一半。真菌常出現于低pH值、分子氧較少的環(huán)境中。
真菌絲體對活性污泥的凝聚起到骨架作用，但過多絲狀菌的出現會影響污泥的沉淀性能，而引起污泥膨脹。真菌在污水處置的作用是不可忽視的
3藻類
藻類是單細胞和多細胞的植物性微生物。含有葉綠素，利用光合作用同化二氧化碳和水放出氧氣，吸收水中的氮、磷等營養(yǎng)元素合成自身細胞。
4原生動物
原生動物是*等的能進行分裂增殖的單細胞動物。污水中的原生動物既是水質凈化者又是水質指示物。絕大多數原生動物屬于好氧異養(yǎng)型。污水處置中，原生動物的作用沒有細菌重要，但由于大多數原生動物能吞食固態(tài)有機物和游離細菌，所以有凈化水質的作用。原生動物對環(huán)境的變化比較敏感，不同的水質環(huán)境中出現不同的原生動物，所以是水質指示物。例如，溶解氧充沛時鐘蟲大量出現，溶解氧低于1㎎/L時出現較少，也不活躍。
5后生動物
后生動物是多細胞動物。污水處置設施和穩(wěn)定塘中常見的后生動物有輪蟲、線蟲和甲殼類的動物。
后生動物皆為好氧微生物，生活在較好的水質環(huán)境中。后生動物以細菌、原生動物、藻類和有機固體為食，出現標明處置效果較好，污水處置的指示性生物。
二、微生物的代謝
微生物的生命過程是營養(yǎng)不時被利用，細胞物質不時合成又不斷消耗的過程。這一過程中隨同著新生命的誕生，舊生命的死亡和營養(yǎng)物（基質）轉化。南通純水設備污水的生物處置就是利用微生物對污染物（營養(yǎng)物）代謝轉化作用實現的
1微生物的營養(yǎng)關系
細菌、真菌、藻類、原生動物、后生動物共生于水體中。細菌和真菌以水中的有機物、氮和磷等為營養(yǎng)進行有氧和無氧呼吸合成自身細胞。藻類是利用二氧化碳和水中的氮、磷進行光和作用合成自身細胞并向水體提供氧氣。藻類的細胞死亡后成為菌類繁殖的營養(yǎng)。工業(yè)純水設備原生動物吞食水中固態(tài)有機物、菌類和藻類。后生動物捕食水中固體有機物、菌類、藻類和原生動物。
2微生物的代謝
微生物從污水中攝取營養(yǎng)物質，通過復雜的生物化學反應合成自身細胞和排出廢物。這種為維持生命活動和生長繁殖而進行的生化反應過程叫新陳代謝，簡稱代謝。根據能量的轉移和生化反應的類型可將代謝分為分解代謝和合成代謝。微生物將營養(yǎng)物分解轉化為簡單的化合物并釋放出能量，這一過程叫做分解代謝或產能代謝；微生物將營養(yǎng)物轉化為細胞物質并吸收分解代謝釋放的能量，這一過程叫做合成代謝。當營養(yǎng)缺乏時，微生物對自身細胞物質進行氧化分解，以獲得能量，這以過程叫做內源代謝，也叫內源呼吸。當營養(yǎng)物充分的時，內源呼吸并不明顯，但營養(yǎng)物缺乏時，內源呼吸是能量的主要來源。
沒有新陳代謝就沒有生命。微生物通過新陳代謝不時地增殖和死亡。微生物的分解代謝為合成代謝提供能量和物質，合成代謝為分解代謝提供催化劑和反應器。兩種代謝相互依賴、相互促進、不可分割。
微生物代謝消耗的營養(yǎng)物一局部分解成簡單的物質排入環(huán)境，另一局部合成為細胞物質。不同的微生物代謝速度不同，營養(yǎng)物用于分解和合成的比例也不相同。厭氧微生物分解營養(yǎng)物不徹底，釋放的能量少，代謝速度慢，將營養(yǎng)物用于分解的比例大，用于合成的比例小，細胞增殖慢。好氧微生物分解營養(yǎng)物完全，最終產物（CO2H2ONO3-PO43-等）穩(wěn)定，含有的能量最少，南通純水設備所以好氧微生物代謝中釋放的能量多，代謝速度快，將營養(yǎng)物用于分解的比例小，用于合成的比例大，細胞增殖快。
三、微生物的生長環(huán)境
廢水生物處置的主體是微生物，只有發(fā)明良好的環(huán)境條件讓微生物大量繁殖才干獲得令人滿意的處置效果。影響微生物生長的條件主要有營養(yǎng)、溫度、pH值、溶解氧及有毒物質等。
1營養(yǎng)
營養(yǎng)是微生物生長的物質基礎，生命活動所需的能量和物質來自于營養(yǎng)。微生物細胞的組成（不包括H2O和無機物）可用化學式C5H7O2N或C60H87O23N12P表示。不同微生物細胞的組成不盡相同，對碳氮磷比的要求也不完全相同。好氧微生物要求碳氮磷比為BOD5:N:P=100:5:1[或COD:N:P=200~300:5:1]厭氧微生物要求碳氮磷比為BOD5:N:P=100:6:1其中N以NH3-N計，P以PO43-P計。微生物種類繁多，所需CNP化學形式也不相同。如異養(yǎng)菌需要有機物為碳源，而自養(yǎng)菌以CO2和HCO3為碳源。
幾乎所有的有機物都是微生物的營養(yǎng)源，為達到預期的凈化效果，控制合適的C:N:P比顯得十分重要。微生物除需要CHONP外，還需要SMgFeCaK等元素，以及MnZnCoNiCuMoVIBrB等微量元素。
2溫度
微生物的種類不同生長溫度不同，各種微生物的總體溫度范圍是0~80℃。根據適應的溫度范圍，微生物可分為低溫性（好冷性）中溫性和高溫性（好熱性）三類。低溫性微生物的生長溫度為20℃以下，中溫性微生物的生長溫度為20~45℃，高溫性微生物的生長溫度為45℃以上。好氧生物處置以中溫為主，微生物的最適生長溫度為2037厭氧生物處置時，中溫微生物的最適生長溫度為25~40℃，高溫微生物的最適生長溫度為50~60℃。所以厭氧微生物處置常利用33~38℃和52~57℃兩個溫度段，分別叫做中溫消化（發(fā)酵）和高溫消化（發(fā)酵）隨著科學技術的發(fā)展，厭氧反應已能在20~25℃的常溫下進行，這就大大降低了運行費用。
適宜的溫度范圍內，每升高10℃，生化反應速度就提高1~2倍。所以，較高最適溫度條件下生物處置效果較好。人為改變污水溫度將增大處置本錢，工業(yè)純水設備所以好氧生物處置一般在自然溫度下進行，即在常溫下進行。好氧生物處置效果受氣候的影響較小。厭氧生物處置受溫度影響較大，需要堅持較高的溫度，但考慮到運行本錢，應盡量采用常溫下運行（20~25℃）如果原污水的溫度較高，應采用中溫發(fā)酵（33~38℃）或高溫發(fā)酵（52~57℃）如果有足夠的余熱或發(fā)酵過程中產生足夠的沼氣（高濃度有機污水和污泥消化）則可以利用余熱或沼氣的熱能實現中溫和高溫發(fā)酵。一般情況下，一日內溫度的動搖不宜逾越℃。所以，生物處置時要控制適宜的水溫并保持穩(wěn)定。
3pH值
酶是一種兩性電解質，pH值的變化影響酶的電離形式，進而影響酶的催化性能，所以pH值是影響酶活性的重要因素之一。不同的微生物具有不同的酶系統，就有不同的pH值適應范圍。細菌、放線菌、藻類和原生動物的pH值適應范圍是4~10酵母菌和霉菌的最適pH為3.0~6.0大多數細菌適宜pH=6.5~8.5中性和偏堿性環(huán)境。好氧生物處理的適宜pH為6.5~8.5厭氧生物處理的適宜pH為6.7~7.4*pH為6.7~7.2生物處置過程中保持最適pH值范圍非常重要。否則，微生物酶的活性降低或喪失，微生物生長緩慢甚至死亡，導致處置失敗。
進水pH值的突然變化會對生物處置發(fā)生很大的影響，這種影響不可逆轉。所以堅持pH值的穩(wěn)定非常重要。
4溶解氧
好氧微生物的代謝過程以分子氧為受體，并參與局部物質的合成。沒有分子氧，好氧微生物就不能生長繁殖，所以，進行好氧生物處置時，要堅持一定濃度的溶解氧（DO供氧不足，適合低溶解氧生長的微生物（微量好氧的發(fā)硫菌）和兼性微生物大量繁殖。分解有機物不徹底，處置效果下降，南通純水設備且低溶解氧狀態(tài)下絲狀菌優(yōu)勢生長，引起污泥膨脹。溶解氧濃度過高，不只浪費能量，而且會因營養(yǎng)相對缺乏而使細胞氧化和死亡。為取得良好的處置效果，好氧生物處置時應控制溶解氧在2~3mg/L二沉池出水0.5~1mg/L為宜。
厭氧微生物在有氧的條件下生成H2O2但沒有分解H2O2酶而被H2O2殺死。所以，厭氧生物處置反應器中決不能有分子氧存在其他氧化態(tài)物質如SO42NO3PO43和Fe3+等也會對厭氧生物處置發(fā)生不良影響，也應控制它濃度。
5有毒物質
對微生物有抑制和毒害作用的化學物質叫有毒物質。能破壞細胞的結構，使酶變性而失去活性。如重金屬能與酶的-SH基團結和，或與蛋白質結合使之變性或沉淀。有毒物質在低濃度時對微生物無害，逾越某一數值則發(fā)生毒害。某些有毒物質在低濃度時可以成為微生物的營養(yǎng)。有毒物質的毒性受pH值、溫度和有無其他有毒物質存在等因素的影響，不同條件下毒性相差很大，不同的微生物對同一毒物的耐受能力也不同，具體情況應根據實驗而定。
廢水生物處置過程中，應嚴格控制有毒物質濃度，但有毒物質濃度的允許范圍尚無統一的規(guī)范，表1數據僅供參考。
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