文档介绍：微生物的应用
——污水处理
生科院
生物工程二班
袁文霞
20110374
我国污水污染现状
据有关调查显示,我国江河湖泊普遍遭受污染,全国75%的湖泊出现了不同程度的富营养化;90%的城市水域污染严重,南方城市总缺水量的60%---70%是由于水污染造成的;对我国118个大中城市的地下水调查显示,有115个城市地下水受到污染,其中重度污染约占40%。水污染降低了水体的使用功能,加剧了水资源短缺,不仅对我们的生活,健康等方面带来了负面效应,更严重影响了我国的可持续发展战略。
我国水体污染主要来自两方面,一是工业发展超标排放工业废水,二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏,大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。工业废水近年来经过治理虽有所减少,但城市生活污水有增无减,占水质污染的51%以上。据环境部门监测,1999年全国近80%的生活污水未经处理直接进入江河湖海,年排污量达400亿立方米,造成全国三分之一以上水域受到污染.
污水造成的危害
面对这些,我们该怎么办呢?
我们的努力
不同的废水其成分差异很大,其采用的处理方法也不一样,总的来说可以分为物理法,化学法和生物法,实际中往往是多种方法相结合。对于生活污水,发酵废水等含有有机物废水往往才用生物法,但对于冶炼,电镀等含金属离子的特种废水则不适于用微生物学方法。
污水处理方法类型
污水处理步骤
预处理通过格栅过滤等措施除去粗固体
常规处理通过物理,化学,生物等不同方法除去可溶性有机物
高级处理除去氮,磷和其他无机物及消毒
其中,生物处理法根据处理过程中氧的状况可分为好氧和厌氧两种处理类型
(一)好氧生物处理
好氧生物处理法是指利用好氧微生物处理污水的方法。主要有活性污泥法和生物膜法
活性污泥:指由菌胶团形成菌,原生动物,有机和无机胶体及悬浮物组成的絮状体,具有很强的吸附,氧化和分解有机物的能力,静止状态时又具有良好的沉降能力。活性污泥是一种复杂的生态系统,其中细菌占90%~95%,常见的有生枝动胶菌,假单胞菌属,无色杆菌属,黄杆菌属,节杆菌属,亚硝化单胞菌属,蛭弧菌属和原生动物及钟虫属。
处理不同性质的污水,活性污泥中的微生物会有很大的差异,因此需要进行培养和驯化,以选择适应于不同处理的优势菌群。
活性污泥
活性污泥法的基本工艺流程
工业序列间歇式活性污泥处理法
(二)厌氧生物处理
厌氧生物处理是指在缺氧的条件下,利用厌氧微生物(包括兼性厌氧微生物)分解污水中有机污染物的方法,又称厌氧消化或厌氧发酵法。因为发酵产生甲烷,也称甲烷发酵。该法既能消除环境污染,又能开发生物能源。
厌氧发酵是一个极其复杂的过程,其依赖于厌氧消化器来完成。发酵系统是一复杂的生态系统,涉及多种交替作用的菌群,它们所要求的基质和条件各不相同。
甲烷发酵的三个阶段
液化阶段由厌氧或兼性厌氧的水解性细菌或发酵性细菌将复杂有机物如纤维素,蛋白质,脂肪等分解为有机酸,醇等。本阶段的微生物有链球菌属,假单细胞菌属,气杆菌属,埃希氏菌属,梭菌属,丁酸弧菌属和双歧杆菌书等
产氢产乙酸阶段指产氢产乙酸细菌利用液化阶段产生的各种有机酸,醇等进一步转化为乙酸,H2,和CO2
产甲烷阶段指产甲烷细菌利用前面步骤中产生的有机物及气体等形成甲烷的过程。产甲烷细菌属于古菌,严格厌氧,主要有甲烷杆菌属,甲烷八叠球菌属和甲烷球菌属等。发酵后的污水和污泥分别从池的上部和底部排出,产生的沼气由顶部排出并作为能源加以利用。