水處理中的那些微生物有哪些你知道嗎？
發布時間：2023-10-24 10:17:33 人氣：0
中的微(wei)生物分類
污水處理中的微生物(wu)種類(lei)很多(duo)，主要有菌(jun)類(lei)，藻類(lei)以及(ji)動物(wu)類(lei)。
細菌
細菌的適應性強，增(zeng)長速度快(kuai)。根據對(dui)營養物需求的不同，可(ke)將細菌分為自養菌和異養菌兩大類(lei)。
自養菌(jun)利用各種無機物（CO?、HCO?-、NO?-、PO?3-等）為營養(yang)將其(qi)轉化為另一(yi)種無機物，釋放出(chu)能量，合成細(xi)胞物質，其(qi)碳源(yuan)(yuan)、氮源(yuan)(yuan)和磷(lin)源(yuan)(yuan)皆為無機物。
異養菌以有機碳作碳源(yuan)(yuan)，有機或無機氮(dan)為氮(dan)源(yuan)(yuan)，將其轉化為CO?、H?O、NO?-、CH?、NH?等無機物(wu)，釋放出能(neng)量，合成細胞物(wu)質。污水處理設施中的微生物(wu)主要是異養(yang)菌。
真(zhen)菌
真(zhen)菌(jun)(jun)包(bao)括(kuo)霉菌(jun)(jun)和酵(jiao)母菌(jun)(jun)。真(zhen)菌(jun)(jun)是好氧菌(jun)(jun)，以有機物(wu)為碳源，生長pH為2-9，最佳pH為5.6。真(zhen)菌(jun)(jun)需氧量少，只有細菌(jun)(jun)的(de)一(yi)半。真(zhen)菌(jun)(jun)常(chang)出現于低pH值(zhi)、分(fen)子氧較(jiao)少的(de)環境中。
真菌(jun)絲(si)體對活性(xing)污(wu)(wu)泥的(de)凝(ning)聚起(qi)(qi)到(dao)骨架(jia)作用(yong)(yong)，但過多絲(si)狀菌(jun)的(de)出現會(hui)影響污(wu)(wu)泥的(de)沉淀性(xing)能，而引起(qi)(qi)污(wu)(wu)泥膨脹。真菌(jun)在污(wu)(wu)水處理的(de)作用(yong)(yong)是不可忽視的(de)。
藻(zao)類
藻類是單細(xi)胞(bao)和(he)多細(xi)胞(bao)的植物性微(wei)生(sheng)物。它(ta)含有葉綠素(su)，利用光合作(zuo)用同化二氧化碳和(he)水(shui)放(fang)出(chu)氧氣，吸收水(shui)中的氮、磷等營養元(yuan)素(su)合成自(zi)身(shen)細(xi)胞(bao)。
原生動物(wu)
原(yuan)生(sheng)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)(wu)(wu)是最(zui)低(di)等(deng)的(de)(de)能(neng)(neng)進行分裂增殖的(de)(de)單細胞(bao)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)(wu)(wu)。污水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)原(yuan)生(sheng)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)(wu)(wu)既是水(shui)(shui)質(zhi)凈化(hua)者又是水(shui)(shui)質(zhi)指示物(wu)(wu)(wu)。絕大多數原(yuan)生(sheng)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)(wu)(wu)屬于(yu)(yu)好氧(yang)異(yi)養型。在污水(shui)(shui)處理中(zhong)，原(yuan)生(sheng)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)作用(yong)(yong)沒有(you)細菌重要(yao)，但由于(yu)(yu)大多數原(yuan)生(sheng)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)(wu)(wu)能(neng)(neng)吞食(shi)固態有(you)機物(wu)(wu)(wu)和(he)游離細菌，所(suo)以有(you)凈化(hua)水(shui)(shui)質(zhi)的(de)(de)作用(yong)(yong)。原(yuan)生(sheng)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)(wu)(wu)對環境的(de)(de)變(bian)化(hua)比較敏(min)感，在不同的(de)(de)水(shui)(shui)質(zhi)環境中(zhong)出(chu)現不同的(de)(de)原(yuan)生(sheng)動(dong)(dong)(dong)(dong)(dong)物(wu)(wu)(wu)，所(suo)以是水(shui)(shui)質(zhi)指示物(wu)(wu)(wu)。例如，溶解氧(yang)充足(zu)時鐘蟲(chong)大量出(chu)現，溶解氧(yang)低(di)于(yu)(yu)1㎎/L時出(chu)現較少，也不活躍(yue)。
后生動物
后生動(dong)(dong)(dong)物是多細(xi)胞(bao)動(dong)(dong)(dong)物。在(zai)污(wu)水處理設施和(he)穩(wen)定塘(tang)中常見的后生動(dong)(dong)(dong)物有(you)輪蟲、線蟲和(he)甲殼類(lei)的動(dong)(dong)(dong)物。
后生(sheng)動(dong)(dong)物(wu)皆(jie)為好氧微生(sheng)物(wu)，生(sheng)活在較好的水質環境中。后生(sheng)動(dong)(dong)物(wu)以(yi)細菌(jun)、原生(sheng)動(dong)(dong)物(wu)、藻類和有機固體(ti)為食，它(ta)們(men)的出現(xian)表明(ming)處理(li)效果(guo)較好，是污水處理(li)的指(zhi)示性生(sheng)物(wu)。
微(wei)生物(wu)的代謝
微生(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)命過(guo)程是營(ying)(ying)養不斷(duan)被(bei)利用(yong)，細胞(bao)物(wu)(wu)質不斷(duan)合成又不斷(duan)消耗的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程。在這(zhe)一過(guo)程中伴隨著(zhu)新生(sheng)命的(de)(de)(de)(de)(de)誕生(sheng)，舊生(sheng)命的(de)(de)(de)(de)(de)死亡和營(ying)(ying)養物(wu)(wu)（基質）的(de)(de)(de)(de)(de)轉化。污水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)處理(li)就(jiu)是利用(yong)微生(sheng)物(wu)(wu)對污染(ran)物(wu)(wu)（營(ying)(ying)養物(wu)(wu)）的(de)(de)(de)(de)(de)代謝轉化作用(yong)實現的(de)(de)(de)(de)(de)。
微生物的營養(yang)關(guan)系
細菌(jun)(jun)、真菌(jun)(jun)、藻(zao)類(lei)(lei)、原生(sheng)動(dong)(dong)物(wu)(wu)、后(hou)生(sheng)動(dong)(dong)物(wu)(wu)共生(sheng)于(yu)水(shui)體(ti)中(zhong)。細菌(jun)(jun)和(he)(he)真菌(jun)(jun)以水(shui)中(zhong)的有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)、氮和(he)(he)磷等為營(ying)養進行(xing)有(you)(you)氧(yang)和(he)(he)無氧(yang)呼(hu)吸合(he)成(cheng)(cheng)自身細胞。藻(zao)類(lei)(lei)是利用二氧(yang)化碳和(he)(he)水(shui)中(zhong)的氮、磷進行(xing)光合(he)作用合(he)成(cheng)(cheng)自身細胞并向水(shui)體(ti)提供氧(yang)氣。藻(zao)類(lei)(lei)的細胞死亡后(hou)成(cheng)(cheng)為菌(jun)(jun)類(lei)(lei)繁(fan)殖的營(ying)養。原生(sheng)動(dong)(dong)物(wu)(wu)吞食水(shui)中(zhong)固態有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)、菌(jun)(jun)類(lei)(lei)和(he)(he)藻(zao)類(lei)(lei)。后(hou)生(sheng)動(dong)(dong)物(wu)(wu)捕食水(shui)中(zhong)固體(ti)有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)、菌(jun)(jun)類(lei)(lei)、藻(zao)類(lei)(lei)和(he)(he)原生(sheng)動(dong)(dong)物(wu)(wu)。
微生物的(de)代謝(xie)
微生物(wu)從(cong)污水中攝取營養物(wu)質，通過復雜的生物(wu)化學反應(ying)合成自身細胞和(he)排出廢物(wu)。
這種(zhong)為(wei)維持生命活(huo)動和生長繁殖而進行的(de)生化反應(ying)過(guo)程叫(jiao)新陳代(dai)(dai)(dai)謝(xie)，簡(jian)稱代(dai)(dai)(dai)謝(xie)。根據(ju)能(neng)量的(de)轉(zhuan)移(yi)和生化反應(ying)的(de)類型可將(jiang)代(dai)(dai)(dai)謝(xie)分(fen)為(wei)分(fen)解代(dai)(dai)(dai)謝(xie)和合成代(dai)(dai)(dai)謝(xie)。
微生物(wu)將(jiang)營養物(wu)分解轉化(hua)為簡單(dan)的化(hua)合(he)物(wu)并(bing)釋(shi)放出(chu)能(neng)量，這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)叫做分解代謝或(huo)產能(neng)代謝；微生物(wu)將(jiang)營養物(wu)轉化(hua)為細胞(bao)物(wu)質并(bing)吸收分解代謝釋(shi)放的能(neng)量，這(zhe)一(yi)過(guo)程(cheng)叫做合(he)成(cheng)代謝。
當(dang)營養缺乏時(shi)，微生物(wu)對自(zi)身細胞物(wu)質進行氧化分解，以獲得能量，這(zhe)一過程叫(jiao)做(zuo)內源(yuan)代謝(xie)，也叫(jiao)內源(yuan)呼吸。當(dang)營養物(wu)充足的時(shi)，內源(yuan)呼吸并不明顯(xian)，但營養物(wu)缺乏時(shi)，內源(yuan)呼吸是能量的主要來源(yuan)。
沒有新(xin)(xin)陳(chen)代謝(xie)(xie)就沒有生命。微(wei)生物(wu)通過(guo)新(xin)(xin)陳(chen)代謝(xie)(xie)不(bu)斷地增殖和死亡。微(wei)生物(wu)的分解(jie)代謝(xie)(xie)為(wei)合成代謝(xie)(xie)提供能(neng)量和物(wu)質，合成代謝(xie)(xie)為(wei)分解(jie)代謝(xie)(xie)提供催化劑和反(fan)應(ying)器。兩種代謝(xie)(xie)相(xiang)互(hu)依(yi)賴、相(xiang)互(hu)促(cu)進、不(bu)可分割。
微生物代謝(xie)消耗的(de)營(ying)(ying)養物一(yi)部分(fen)分(fen)解成(cheng)簡單的(de)物質排入環(huan)境，另一(yi)部分(fen)合(he)成(cheng)為細胞物質。不(bu)同的(de)微生物代謝(xie)速度不(bu)同，營(ying)(ying)養物用于分(fen)解和合(he)成(cheng)的(de)比例也不(bu)相同。
厭氧微生物(wu)分解營養物(wu)不徹(che)底，釋放的(de)能量(liang)少，代(dai)謝速度慢，將(jiang)營養物(wu)用于分解的(de)比(bi)例大，用于合成的(de)比(bi)例小(xiao)，細(xi)胞增殖(zhi)慢。
好(hao)(hao)氧(yang)微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)分(fen)(fen)解營(ying)養物(wu)(wu)徹底，最(zui)終產(chan)物(wu)(wu)（CO2、H2O、NO3-、PO43-等）穩定(ding)，含有的(de)能量最(zui)少，所以好(hao)(hao)氧(yang)微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)代謝(xie)中(zhong)釋(shi)放(fang)的(de)能量多(duo)，代謝(xie)速度(du)快(kuai)，將營(ying)養物(wu)(wu)用(yong)于分(fen)(fen)解的(de)比(bi)(bi)例小，用(yong)于合成(cheng)的(de)比(bi)(bi)例大，細(xi)胞增殖快(kuai)。
微生(sheng)物的生(sheng)長(chang)環境
廢水(shui)生(sheng)物(wu)處理的(de)(de)主(zhu)(zhu)體(ti)是微生(sheng)物(wu)，只有創造良好的(de)(de)環境(jing)條(tiao)件讓微生(sheng)物(wu)大(da)量繁殖才能獲(huo)得令人滿意的(de)(de)處理效果。影(ying)響微生(sheng)物(wu)生(sheng)長(chang)的(de)(de)的(de)(de)條(tiao)件主(zhu)(zhu)要(yao)有營養、溫度、pH值(zhi)、溶解氧及有毒物(wu)質等。
營養
營(ying)養是微生(sheng)物(wu)生(sheng)長的物(wu)質基礎，生(sheng)命(ming)活動所需的能量和(he)物(wu)質來自于營(ying)養。微生(sheng)物(wu)細(xi)胞的組成（不包(bao)括H2O和(he)無(wu)機(ji)物(wu)），可用化學(xue)式C5H7O2N或C60H87O23N12P表示(shi)。
不(bu)同微(wei)生物(wu)(wu)細(xi)胞的組成不(bu)盡相同，對碳(tan)氮(dan)磷比的要(yao)求也不(bu)完(wan)全相同。好氧微(wei)生物(wu)(wu)要(yao)求碳(tan)氮(dan)磷比為(wei)BOD5:N:P=100:5:1[或COD:N:P=(200~300):5:1]。
厭氧(yang)微生物(wu)要求碳氮磷比為(wei)BOD5:N:P=100:6:1。其中N以NH3-N計，P以PO43－-P計。微生物(wu)種類繁多，所需C、N、P的化學形式也不相同。如(ru)異(yi)養菌(jun)需要有機物(wu)為(wei)碳源，而自養菌(jun)以CO2和HCO3－為(wei)碳源。
幾乎所(suo)有的(de)有機物都是微(wei)生物的(de)營養源，為(wei)達到預期的(de)凈化效果(guo)，控(kong)制(zhi)合適的(de)C:N:P比顯得(de)十分重要(yao)。微(wei)生物除需(xu)要(yao)C、H、O、N、P外，還需(xu)要(yao)S、Mg、Fe、Ca、K等元(yuan)素，以及Mn、Zn、Co、Ni、Cu、Mo、V、I、Br、B等微(wei)量元(yuan)素。
溫(wen)度
微生(sheng)物的(de)(de)種類(lei)不(bu)同生(sheng)長溫(wen)度不(bu)同，各種微生(sheng)物的(de)(de)總體(ti)溫(wen)度范(fan)圍是(shi)0~80℃。根據適應的(de)(de)溫(wen)度范(fan)圍，微生(sheng)物可分為低溫(wen)性(xing)（好冷(leng)性(xing)）、中(zhong)溫(wen)性(xing)和高溫(wen)性(xing)（好熱性(xing)）三類(lei)。
低溫(wen)(wen)性微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的生(sheng)長(chang)溫(wen)(wen)度(du)(du)為(wei)20℃以下，中溫(wen)(wen)性微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的生(sheng)長(chang)溫(wen)(wen)度(du)(du)為(wei)20~45℃，高溫(wen)(wen)性微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的生(sheng)長(chang)溫(wen)(wen)度(du)(du)為(wei)45℃以上。好氧生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)處理以中溫(wen)(wen)為(wei)主，微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的最適生(sheng)長(chang)溫(wen)(wen)度(du)(du)為(wei)20～37。
厭氧(yang)生物(wu)處理(li)時，中溫(wen)(wen)(wen)微(wei)生物(wu)的(de)最適生長(chang)溫(wen)(wen)(wen)度(du)為25~40℃，高溫(wen)(wen)(wen)微(wei)生物(wu)的(de)最適生長(chang)溫(wen)(wen)(wen)度(du)為50~60℃。所以厭氧(yang)微(wei)生物(wu)處理(li)常(chang)利用33~38℃和52~57℃兩個溫(wen)(wen)(wen)度(du)段，分別叫做中溫(wen)(wen)(wen)消化（發酵）和高溫(wen)(wen)(wen)消化（發酵）。
隨著科學技術的發展(zhan)，厭氧(yang)反應已能在20~25℃的常(chang)溫(wen)下(xia)進(jin)行，這(zhe)就大大降低了運行費用。
在(zai)適宜的溫度(du)(du)(du)范圍內，每(mei)升高10℃，生(sheng)化反應速度(du)(du)(du)就提高1~2倍。所(suo)以，在(zai)較(jiao)高最適溫度(du)(du)(du)條件下生(sheng)物(wu)處(chu)(chu)理(li)效果較(jiao)好(hao)。人為改變污水溫度(du)(du)(du)將增大處(chu)(chu)理(li)成本，所(suo)以好(hao)氧生(sheng)物(wu)處(chu)(chu)理(li)一般(ban)在(zai)自然溫度(du)(du)(du)下進(jin)行(xing)，即在(zai)常溫下進(jin)行(xing)。
好氧(yang)生(sheng)物處(chu)理(li)效果受(shou)(shou)氣候的影響較(jiao)小。厭氧(yang)生(sheng)物處(chu)理(li)受(shou)(shou)溫度影響較(jiao)大，需(xu)要保持較(jiao)高的溫度，但考(kao)慮到(dao)運行成本，應盡量采用常溫下運行（20~25℃）。
如果(guo)原污(wu)水(shui)的(de)溫(wen)度(du)較高(gao)，應采用中溫(wen)發(fa)酵(jiao)（33~38℃）或(huo)高(gao)溫(wen)發(fa)酵(jiao)（52~57℃）。如果(guo)有足(zu)夠的(de)余(yu)(yu)熱或(huo)發(fa)酵(jiao)過(guo)程中產(chan)生足(zu)夠的(de)沼氣（高(gao)濃度(du)有機污(wu)水(shui)和(he)污(wu)泥消化），則(ze)可以利用余(yu)(yu)熱或(huo)沼氣的(de)熱能實現中溫(wen)和(he)高(gao)溫(wen)發(fa)酵(jiao)。
pH值
酶(mei)(mei)(mei)是(shi)(shi)一種兩性電解(jie)質，pH值(zhi)(zhi)(zhi)的變化影響酶(mei)(mei)(mei)的電離形式，進而影響酶(mei)(mei)(mei)的催化性能，所以pH值(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)(shi)影響酶(mei)(mei)(mei)活性的重要因(yin)素之一。不同的微生物(wu)具(ju)有不同的酶(mei)(mei)(mei)系(xi)統，就有不同的pH值(zhi)(zhi)(zhi)適(shi)(shi)應范(fan)圍。細菌(jun)(jun)、放線菌(jun)(jun)、藻類和(he)原生動物(wu)的pH值(zhi)(zhi)(zhi)適(shi)(shi)應范(fan)圍是(shi)(shi)4~10。
酵母菌和霉(mei)菌的(de)最適(shi)pH為(wei)(wei)3.0~6.0。大多數細(xi)菌適(shi)宜(yi)(yi)pH=6.5~8.5的(de)中性(xing)和偏堿性(xing)環境。好氧生(sheng)物處(chu)理的(de)適(shi)宜(yi)(yi)pH為(wei)(wei)6.5~8.5，厭氧生(sheng)物處(chu)理的(de)適(shi)宜(yi)(yi)pH為(wei)(wei)6.7~7.4（最佳pH為(wei)(wei)6.7~7.2）。
在生(sheng)物處理(li)過程中保(bao)持最適pH值范圍非常重要。否則，微生(sheng)物酶的(de)活性降低或喪失(shi)，微生(sheng)物生(sheng)長緩慢甚至(zhi)死亡，導致處理(li)失(shi)敗。
進水pH值的突(tu)然變(bian)化會對生(sheng)(sheng)物處理產(chan)生(sheng)(sheng)很大的影響，這(zhe)種影響不(bu)可逆轉。所以保持(chi)pH值的穩定非常重要(yao)。
溶解氧
好氧(yang)(yang)微生(sheng)物(wu)的(de)代謝過程(cheng)以(yi)分子氧(yang)(yang)為受體，并參與部分物(wu)質的(de)合(he)成。沒有分子氧(yang)(yang)，好氧(yang)(yang)微生(sheng)物(wu)就不能(neng)生(sheng)長(chang)繁(fan)殖(zhi)，所以(yi)，進行好氧(yang)(yang)生(sheng)物(wu)處理時，要(yao)保持一定濃(nong)度的(de)溶(rong)解氧(yang)(yang)（DO）。
供氧(yang)(yang)不足，適合低溶(rong)解(jie)氧(yang)(yang)生長(chang)的(de)微(wei)生物(wu)(wu)（微(wei)量好氧(yang)(yang)的(de)發硫菌(jun)）和兼性微(wei)生物(wu)(wu)大(da)量繁殖。它(ta)們分解(jie)有(you)機物(wu)(wu)不徹底(di)，處理效(xiao)果下降，且低溶(rong)解(jie)氧(yang)(yang)狀(zhuang)態(tai)下絲狀(zhuang)菌(jun)優(you)勢(shi)生長(chang)，引起污泥膨(peng)脹。
溶(rong)解氧(yang)濃度過(guo)高，不僅浪(lang)費能量，而且會因營養相對缺乏而使細胞氧(yang)化和死亡。為取(qu)得良(liang)好(hao)的處理效果，好(hao)氧(yang)生物(wu)處理時應控制溶(rong)解氧(yang)在2~3mg/L（二(er)沉池出水0.5~1mg/L）為宜(yi)。
厭氧(yang)(yang)微生(sheng)物在有(you)氧(yang)(yang)的(de)條件下(xia)生(sheng)成H?O?，但沒(mei)有(you)分解(jie)H?O?的(de)酶而被(bei)H?O?殺死(si)。所以(yi)，在厭氧(yang)(yang)生(sheng)物處理反(fan)應(ying)器中絕對(dui)不能(neng)有(you)分子氧(yang)(yang)存在。其他氧(yang)(yang)化態(tai)物質如SO?2－、NO?－、PO?3－和Fe3+等也(ye)會對厭氧(yang)生物處理(li)產(chan)生不良影響，也(ye)應控制它們(men)的濃度。
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。它能破壞細胞的結構，使酶變性而失去活性。如重金屬能與酶的-SH基團結合，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，超過某一數值則發生毒害。
某(mou)些有毒(du)物質在(zai)低濃(nong)度時可以成為微生物的營養(yang)。有毒(du)物質的毒(du)性受(shou)pH值、溫度和有無其他有毒物質存在等因素的影響，在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。
原文出處：//easyluxury.cn/2023/sjhzx_10/703.shtml
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