一、污水處置中的微生物分類

生活和工業(yè)污水處理中的微生物品種很多，主要有菌類，藻類以及動(dòng)物類。

01、細(xì)菌

細(xì)菌的順應(yīng)性強(qiáng)，增長(zhǎng)速度快。依據(jù)對(duì)營(yíng)養(yǎng)物需求的不同，可將細(xì)菌分為自養(yǎng)菌和異養(yǎng)菌兩大類。自養(yǎng)菌應(yīng)用各種無機(jī)物(CO2、HCO3-、NO3-、PO3-4等)為營(yíng)養(yǎng)將其轉(zhuǎn)化為另一種無機(jī)物，釋放出能量，合成細(xì)胞物質(zhì)，其碳源、氮源和磷源皆為無機(jī)物。

異養(yǎng)菌以有機(jī)碳作碳源，有機(jī)或無機(jī)氮為氮源，將其轉(zhuǎn)化為CO2、H2O、NO3-、CH4、NH3等無機(jī)物，釋放出能量，合成細(xì)胞物質(zhì)。污水處置設(shè)備中的微生物主要是異養(yǎng)菌。

02、真菌

真菌包括霉菌和酵母菌。真菌是好氧菌，以有機(jī)物為碳源，生長(zhǎng)pH為2?9，最佳pH為5.6。真菌需氧量少，只要細(xì)菌的一半。真菌常呈現(xiàn)于低pH值、分子氧較少的環(huán)境中。

真菌絲體對(duì)活性污泥的凝聚起到骨架作用，但過多絲狀菌的呈現(xiàn)會(huì)影響污泥的沉淀性能，而惹起污泥收縮。真菌在污水處置的作用是不可無視的。

03、藻類

藻類是單細(xì)胞和多細(xì)胞的植物性微生物。它含有葉綠素，應(yīng)用光協(xié)作用異化二氧化碳和水放出氧氣，吸收水中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素合成本身細(xì)胞。

04、原生動(dòng)物

原生動(dòng)物是最低等的能實(shí)施團(tuán)結(jié)增殖的單細(xì)胞動(dòng)物。污水中的原生動(dòng)物既是水質(zhì)凈化者又是水質(zhì)指示物。絕大多數(shù)原生動(dòng)物屬于好氧異養(yǎng)型。在污水處置中，原生動(dòng)物的作用沒有細(xì)菌重要，但由于大多數(shù)原生動(dòng)物能吞食固態(tài)有機(jī)物和游離細(xì)菌，所以有凈化水質(zhì)的作用。

原生動(dòng)物對(duì)環(huán)境的變化比擬敏感，在不同的水質(zhì)環(huán)境中呈現(xiàn)不同的原生動(dòng)物，所以是水質(zhì)指示物。例如，溶解氧充足時(shí)鐘蟲大量呈現(xiàn)，溶解氧低于1/L時(shí)呈現(xiàn)較少，也不活潑。

05、后生動(dòng)物

后生動(dòng)物是多細(xì)胞動(dòng)物。在污水處置設(shè)備和穩(wěn)定塘中常見的后生動(dòng)物有輪蟲、線蟲和甲殼類的動(dòng)物。

后生動(dòng)物皆為好氧微生物，生活在較好的水質(zhì)環(huán)境中。后生動(dòng)物以細(xì)菌、原生動(dòng)物、藻類和有機(jī)固體為食，它們的呈現(xiàn)標(biāo)明處置效果較好，是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(yíng)養(yǎng)不時(shí)被應(yīng)用，細(xì)胞物質(zhì)不時(shí)合成又不時(shí)耗費(fèi)的過程。在這一過程中隨同著重生命的降生，舊生命的死亡和營(yíng)養(yǎng)物(基質(zhì))的轉(zhuǎn)化。污水的生物處置就是應(yīng)用微生物對(duì)污染物(營(yíng)養(yǎng)物)的代謝轉(zhuǎn)化作用完成的。

01、微生物的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系

細(xì)菌、真菌、藻類、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物共生于水體中。細(xì)菌和真菌以水中的有機(jī)物、氮和磷等為營(yíng)養(yǎng)實(shí)施有氧和無氧呼吸合成本身細(xì)胞。藻類是應(yīng)用二氧化碳和水中的氮、磷實(shí)施光和作用合成本身細(xì)胞并向水體提供氧氣。藻類的細(xì)胞死亡后成為菌類繁衍的營(yíng)養(yǎng)。

原生動(dòng)物吞食水中固態(tài)有機(jī)物、菌類和藻類。后生動(dòng)物捕食水中固體有機(jī)物、菌類、藻類和原生動(dòng)物。

02、微生物的代謝

微生物從污水中攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)過復(fù)雜的生物化學(xué)反響合成本身細(xì)胞和排出廢物。這種為維持生命活動(dòng)和生長(zhǎng)繁衍而實(shí)施的生化反響過程叫新陳代謝，簡(jiǎn)稱代謝。

依據(jù)能量的轉(zhuǎn)移和生化反響的類型可將代謝分為合成代謝和合成代謝。微生物將營(yíng)養(yǎng)物合成轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的化合物并釋放出能量，這一過程叫做合成代謝或產(chǎn)能代謝;微生物將營(yíng)養(yǎng)物轉(zhuǎn)化為細(xì)胞物質(zhì)并吸收合成代謝釋放的能量，這一過程叫做合成代謝。

當(dāng)營(yíng)養(yǎng)缺乏時(shí)，微生物對(duì)本身細(xì)胞物質(zhì)實(shí)施氧化合成，以取得能量，這以過程叫做內(nèi)源代謝，也叫內(nèi)源呼吸。當(dāng)營(yíng)養(yǎng)物充足的時(shí)，內(nèi)源呼吸并不明顯，但營(yíng)養(yǎng)物缺乏時(shí)，內(nèi)源呼吸是能量的主要來源。

沒有新陳代謝就沒有生命。微生物經(jīng)過新陳代謝不時(shí)地增殖和死亡。微生物的合成代謝為合成代謝提供能量和物質(zhì)，合成代謝為合成代謝提供催化劑和反響器。兩種代謝互相依賴、互相促進(jìn)、不可分割。

微生物代謝耗費(fèi)的營(yíng)養(yǎng)物一局部合成成簡(jiǎn)單的物質(zhì)排入環(huán)境，另一局部合成為細(xì)胞物質(zhì)。不同的微生物代謝速度不同，營(yíng)養(yǎng)物用于合成和合成的比例也不相同。

厭氧微生物合成營(yíng)養(yǎng)物不徹底，釋放的能量少，代謝速度慢，將營(yíng)養(yǎng)物用于合成的比例大，用于合成的比例小，細(xì)胞增殖慢。好氧微生物合成營(yíng)養(yǎng)物徹底，最終產(chǎn)物(CO2、H2O 、NO3- 、PO43-等)穩(wěn)定，含有的能量最少，所以好氧微生物代謝中釋放的能量多，代謝速度快，將營(yíng)養(yǎng)物用于合成的比例小，用于合成的比例大，細(xì)胞增殖快。

三、微生物的生長(zhǎng)環(huán)境

廢水生物處置的主體是微生物，只要發(fā)明良好的環(huán)境條件讓微生物大量繁衍才干取得令人稱心的處置效果。影響微生物生長(zhǎng)的的條件主要有營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH值、溶解氧及有毒物質(zhì)等。

01、營(yíng)養(yǎng)

營(yíng)養(yǎng)是微生物生長(zhǎng)的物質(zhì)根底，生命活動(dòng)所需的能量和物質(zhì)來自于營(yíng)養(yǎng)。微生物細(xì)胞的組成(不包括H2O和無機(jī)物)，可用化學(xué)式C5H7O2N或C60H87O23N12P表示。不同微生物細(xì)胞的組成不盡相同，對(duì)碳氮磷比的請(qǐng)求也不完整相同。好氧微生物請(qǐng)求碳氮磷比為BOD5:N:P=100:5:1[或COD:N:P=(200~300):5:1]。

厭氧微生物請(qǐng)求碳氮磷比為BOD5:N:P=100:6:1。其中N以NH3 - N計(jì)，P以PO43--P計(jì)。微生物品種繁多，所需C、N、P的化學(xué)方式也不相同。如異養(yǎng)菌需求有機(jī)物為碳源，而自養(yǎng)菌以CO2和HCO3-為碳源。

簡(jiǎn)直一切的有機(jī)物都是微生物的營(yíng)養(yǎng)源，為到達(dá)預(yù)期的凈化效果，控制適宜的C:N:P比顯得非常重要。微生物除需求C、H、O、N、P外，還需求S、Mg、Fe、Ca、K等元素，以及Mn、Zn、Co、Ni、Cu、Mo、V、I、Br、B等微量元素。

02、溫度

微生物的品種不同生長(zhǎng)溫度不同，各種微生物的總體溫度范圍是0~80。依據(jù)順應(yīng)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(zhǎng)溫度為20以下，中溫性微生物的生長(zhǎng)溫度為20~45，高溫性微生物的生長(zhǎng)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(zhǎng)溫度為20～37。厭氧生物處置時(shí)，中溫微生物的最適生長(zhǎng)溫度為25~40，高溫微生物的最適生長(zhǎng)溫度為50~60。所以厭氧微生物處置常應(yīng)用33~38和52~57兩個(gè)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(xué)技術(shù)的開展，厭氧反響已能在20~25的常溫下實(shí)施，這就大大降低了運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。

在適合的溫度范圍內(nèi)，每升高10，生化反響速度就提升1~2倍。所以，在較高最適溫度條件下生物處置效果較好。人為改動(dòng)污水溫度將增大處置本錢，所以好氧生物處置普通在自然溫度下實(shí)施，即在常溫下實(shí)施。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，需求堅(jiān)持較高的溫度，但思索到運(yùn)轉(zhuǎn)本錢，應(yīng)盡量采用常溫下運(yùn)轉(zhuǎn)(20~25)。假如原污水的溫度較高，應(yīng)采用中溫發(fā)酵(33~38)或高溫發(fā)酵(52~57)。假如有足夠的余熱或發(fā)酵過程中產(chǎn)生足夠的沼氣(高濃度有機(jī)污水和污泥消化)，則能夠應(yīng)用余熱或沼氣的熱能完成中溫和高溫發(fā)酵。普通狀況下，一日內(nèi)溫度的動(dòng)搖不宜超越。所以，在生物處置時(shí)要控制適合的水溫并堅(jiān)持穩(wěn)定。

03、pH值

酶是一種兩性電解質(zhì)，pH值的變化影響酶的電離方式，進(jìn)而影響酶的催化性能，所以pH值是影響酶活性的重要要素之一。不同的微生物具有不同的酶系統(tǒng)，就有不同的pH值順應(yīng)范圍。細(xì)菌、放線菌、藻類和原生動(dòng)物的pH值順應(yīng)范圍是4~10。

酵母菌和霉菌的最適pH為3.0~6.0。大多數(shù)細(xì)菌適合pH=6.5~8.5的中性和偏堿性環(huán)境。好氧生物處置的適合pH為6.5~8.5，厭氧生物處置的適合pH為6.7~7.4(最佳pH為6.7~7.2)。在生物處置過程中堅(jiān)持最適pH值范圍十分重要。否則，微生物酶的活性降低或喪失，微生物生長(zhǎng)遲緩以至死亡，造成處置失敗。

進(jìn)水pH值的忽然變化會(huì)對(duì)生物處置產(chǎn)生很大的影響，這種影響不可逆轉(zhuǎn)。所以堅(jiān)持pH值的穩(wěn)定十分重要。

04、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(zhì)的合成。沒有分子氧，好氧微生物就不能生長(zhǎng)繁衍，所以，實(shí)施好氧生物處置時(shí)，要堅(jiān)持一定濃度的溶解氧(DO)。供氧缺乏，合適低溶解氧生長(zhǎng)的微生物(微量好氧的發(fā)硫菌)和兼性微生物大量繁衍。

它們合成有機(jī)物不徹底，處置效果降落，且低溶解氧狀態(tài)下絲狀菌優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)，惹起污泥收縮。溶解氧濃渡過高，不只糜費(fèi)能量，而且會(huì)因營(yíng)養(yǎng)相對(duì)缺乏而使細(xì)胞氧化和死亡。為獲得良好的處置效果，好氧生物處置時(shí)應(yīng)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，但沒有合成H2O2的酶而被H2O2殺死。所以，在厭氧生物處置反響器中決不能有分子氧存在。其他氧化態(tài)物質(zhì)如SO42-、NO3-、PO43-和Fe3+等也會(huì)對(duì)厭氧生物處置產(chǎn)生不良影響，也應(yīng)控制它們的濃度。

05、有毒物質(zhì)

對(duì)微生物有抑止和毒害作用的化學(xué)物質(zhì)叫有毒物質(zhì)。它能毀壞細(xì)胞的構(gòu)造，使酶變性而失去活性。如重金屬能與酶的-SH基團(tuán)結(jié)和，或與蛋白質(zhì)分離使之變性或沉淀。

有毒物質(zhì)在低濃度時(shí)對(duì)微生物無害，超越某一數(shù)值則發(fā)作毒害。某些有毒物質(zhì)在低濃度時(shí)能夠成為微生物的營(yíng)養(yǎng)。有毒物質(zhì)的毒性受pH值、溫度和有無其他有毒物質(zhì)存在等要素的影響，在不同條件下毒性相差很大，不同的微生物對(duì)同一毒物的耐受才能也不同，詳細(xì)狀況應(yīng)依據(jù)實(shí)驗(yàn)而定。