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問:微生物能處理廢水的原理是什么?
- 作者:超級管理員
- 發布時間:2022-03-28
- 點擊:1797
答:關于這個微生物能處理廢水的原理的說法有很多,下面簡單總結幾個僅供大家參考!
1. 廢水處理有物理方法、化學方法和生物方法,而用微生物處理廢水的生物方法以效率高、成本低受到了廣泛使用。能除掉毒物的微生物主要是細菌、霉菌、酵母菌和一些原生動物。它們能把水中的**物變成簡單的無機物,通過生長繁殖活動使污水凈化。有種芽孢桿菌能把酚類物質轉變成醋酸吸收利用,除酚率可以達到99%;一種耐汞菌通過人工培養可將廢水中的汞吸收到菌體中,改變條件后,菌體又將汞釋放到空氣中,用活性炭就可以回收。有的微生物能把穩定有毒的DDT轉變成溶解于水的物質而解除毒性。每年在運輸中有150萬噸的原油流入世界水域使海洋污染,清除這些油類,真菌比細菌能力更強。在去毒凈化中,不同的微生物各有“高招”!枯草桿菌、馬鈴薯桿菌能清除已內酷胺;溶膠假單孢桿菌可以氧化劇毒的氰化物;紅色酵母菌和蛇皮癬菌對聚氯聯苯有分解能力。
用微生物處理廢水常用生物膜法。所有的污水處理裝置都有固定的濾料介質如碎石、煤渣及塑料等,在濾料介質的表面覆蓋著一層由各類微生物組成的粘狀物稱為生物膜。生物膜主要是由細菌菌膠團和大量真菌菌絲組成,在表面還棲息著很多原生動物。當污水通過濾料表面時,生物膜大量地吸附水中各種**物,同時膜上的微生物群利用溶解氧將**物分解,產生可溶性無機物隨水流走,產生的二氧化碳和氫氣等釋放到大氣中,使污水得到凈化。
還有一種活性污泥法。所謂活性污泥是由能形成菌膠團的細菌和原生動物為主組成的微生物類群,及它們所吸附的**的和無機懸浮物凝聚而成的棕色的絮狀泥粒,它對**物具有很強的吸附力和氧化分解能力。
利用微生物凈化污水雖然取得了可喜的成就,但在提高工作效益方面還有不少工作要做,因此還不能廣泛應用于消除污染。
2. 生化處理是利用微生物處理廢水中的**物和污染物的一種工藝,因而也稱為污水的生物處理。
微生物是一類體形微小、結構簡單的生物,主要包括細菌、放線菌、藻類、真菌、立克次氏菌、枝原體以及原生動物和后生動物等類群,其中與廢水處理密切相關的是細菌、放線菌、原生動物和后生動物中的某些種類。
1、細菌:是單細胞生物,有球形,桿狀和螺旋形三種。在廢水處理過程中起主要作用的是由多種細菌所組成的菌膠團。細菌在適宜的環境中,每20~30min可裂殖一次,生成2個細菌。
2、絲狀菌:是一大類菌體細胞相連而形成絲狀的微生物的總稱,也稱為絲狀微生物。包括絲狀細菌、絲狀真菌和絲狀藻類等微生物群。絲狀菌在廢水生化處理過程中是活性污泥絮體的主要骨架材料。如絲狀菌數量不足,則無法形成活性污泥絮體,不能進行高效的泥水分離。從而無法獲得清澈的上清液,使出水渾濁。但當絲狀菌過多時,會導致活性污泥膨脹。
3、原生動物:在廢水活性污泥處理法中,原生動物主要有三類:肉足類、鞭毛類和纖毛類。分別有代表生物變形蟲、鞭毛蟲和纖毛蟲。
3. 微生物凈化污水的過程,實質上就是在污水處理裝置這一小型生態系統內,利用各種生理生化性能的微生物類群間的相互配合而進行的一種物質循環過程。當高BOD5的污水進入污水處理裝置后,其中的自然微生物區系在好氧條件下,根據其中營養物質或有毒物質的情況,在客觀上造成了一個選擇性的培養條件,并隨著時間的推移,發生了微生物區系的有規律的更迭,從而使水中的**物或毒物不斷被降解、氧化、分解、轉化或吸附沉降,進而達到去除污染物和沉降、分層的效果。自然去除廢氣后的低BOD5清水,可流入河道。經好氧性微生物處理后的廢渣——活性污泥或生物膜的殘余物,是比原來污水的BOD5更高的**物,它們可通過厭氧處理(又稱污泥消化或沼氣發酵)而生產出有用的沼氣和**肥料。
在微生物處理污水過程中,BOD5和COD這兩個名詞是十分常見的,現解釋如下:
(1)BOD5(biologicaoxygendemand)即“五日生化需氧量”。它是一種表示水中**物含量的間接指標,一般指在20℃下,1L污水中所含的**物(主要是**碳源),在進行微生物氧化時,5日內所消耗的分子氧的毫克數(或ppm數)。BOD5測定的大體操作是;取一定量被測水樣,用加有磷素營養(如NaH2PO4或K2HPO4等)和經氧飽和的稀釋用水,將被測水樣稀釋到一定濃度,然后放在密封瓶內,在20℃恒溫箱內培養5天,**測定水中殘留的溶解氧的量,并計算BOD5值。在水處理技術中,污水處理前后水中BOD5值之差,即可理解為這一處理過程對**物處理效率的高低。
測定瓶中所發生的微生物氧化作用過程,實際上存在著三個階段:**階段為異養微生物利用污水中有用的、不難分解的**物,它們在生長過程中同化了這些**物質,并排出還原性的無機代謝產物;第二階段為原生動物捕食**階段生長繁殖出來的大量細菌群體;第三階段則主要由自養細菌把氨氧化為硝酸鹽和利用CO2為碳源的階段。BOD5的測定,僅反映了上述**階段中異養微生物區系對**物的好氧分解狀況。
BOD5的測定,起始于英國(1870年),目的是為了判斷河水污染的程度以保護河流。由于英國的泰晤士河水自源頭至大海流程僅5天左右,且英國夏天河水的平均溫度在20℃左右,故至今全世界還一直以這一條件為依據來測定BOD5。
(2)COD(chemicaloxygendemand)使用強氧化劑使1L污水中的**物質迅速進行化學氧化時所消耗氧的毫克數,稱COD或化學需氧量。實際上,污水中除**物外,其中的許多無機物也能被氧化而產生COD值。COD能在短時間中測得,有利于指導現場操作。使用的氧化劑一般有KMnO和K2Cr2O7。KMnO4的氧化力較弱,往往只能使60%左右的污染物氧化,而在污水中含量較高的低級脂肪酸鹽類等卻不易被氧化,因此測得的數值常較低。K2Cr2O7的氧化能力極強,氧化率高達80~****,只有少數直鏈脂肪族**物、芳香烴和吡啶等環式化合物才不易被氧化。因此,實際使用對常采用K2Cr2O7,作氧化劑,并把測得的數值稱為CODcr。同一污水的BOD5與COD值是不一致的,但一般都呈明顯的比例關系。