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    污水处理知识:厌氧环境中的生物群落处理原理及特点

    2018-06-14 14:24:01
    根据微生物与分子氧的关系,将微生物分为好氧微生物(包括专性好氧微生物和微量好氧微生物)、兼性厌氧(或叫兼性好氧)微生物及厌氧微生物。专性好氧微生物是指在氧分压为0.2*101kPa的条件下生长繁殖良好的微生物。微量好氧微生物是指在氧分压为(0.0030.2*101kPa的条件下生长繁殖良好的微生物。厌氧微生物包括专性厌氧微生物和耐氧厌氧微生物。专性厌氧微生物是指只能在氧分压小于0.005*101kPa的琼脂表面生长的微生物。而兼性厌氧微生物是指既可在有氧条件下,又可在无氧条件下生长的微生物。这三种类型微生物对氧的反应不同。
    根据微生物在构筑物中处于悬浮状态或固着状态,分为活性污泥法和生物膜法。污水的各种生物处理构筑物为活性污泥或生物膜提供一个环境(有氧环境和无氧环境),构筑物中充满活性污泥或生物膜,或活性污泥与生物膜的混合体。有氧环境或无氧环境与其中的活性污泥和生物膜就构成一个生态系。活性污泥和生物膜是净化污水的工作主体。
    一、厌氧环境中的生物群落处理原理
    厌氧环境下的微生物群落与有氧环境中的不同,它们是由分解蛋白质、脂肪、淀粉、纤维素等的专性厌氧菌和兼性厌氧菌及专性厌氧的产甲烷菌等组成,在出流处附近,有少量厌氧或兼性厌氧的游泳型纤毛虫,例如扭头虫、草履虫等。
    1. 厌氧活性污泥的组成和性质
    厌氧活性污泥是由兼性厌氧菌和专性厌氧菌与废水中的有机杂质交织在一起形成的颗粒污泥。
    厌氧活性污泥中的微生物的组成有五种:①将大分子水解为小分子的水解细菌②将小分子的单糖、氨基酸等发酵为氢和乙酸的发酵细菌③氢营养型和乙酸营养型的古菌④利用氢气和二氧化碳合成甲烷的古菌⑤厌氧的原生动物。
    厌氧活性污泥(颗粒状)一般厌氧的活性污泥没有处在激烈运动中,所以,它的微生物群落分布与生物膜相似,有分层现象,但不及好氧生物膜明显。
    1. 厌氧微生物处理原理厌氧处理的原理称为厌氧消化,也叫做甲烷发酵,该理论曾有过二阶段、三阶段和四阶段发酵理论。现在用得比较普遍的是四阶段发酵理论:
       
      1)*阶段:水解。以下几类污染物消解同步进行①水解和发酵性细菌群将复杂有机物(如纤维素、淀粉等)分解为单糖后,再酵解为丙酮酸;②蛋白质水解为氨基酸,脱氨基成有机酸和氨;③脂类水解为各种低级脂肪酸和醇(如乙酸等,酸化Ⅰ)。
      *阶段的微生物群落是水解、发酵性细菌群。
      2)第二阶段:酸化Ⅱ,酸化产氢和产乙酸细菌群把*阶段的产物进一步分解为乙酸和氢气。
      第二阶段的微生物群落为产氢、产乙酸细菌。
      3)第三阶段:气化,第三阶段的微生物是两组生理不同的专性厌氧的产甲烷菌群。一组是将氢气和二氧化碳合成甲烷或一氧化碳和氢气合成甲烷;另一组是将乙酸脱羧生成甲烷和二氧化碳。或利用甲酸、甲醇、及甲基胺裂解为甲烷。
      第四阶段:是与上述阶段同步进行的逆向反应,为同型产乙酸阶段,是同型产乙酸细菌将氢气和二氧化碳转化为乙酸的过程。第四阶段在厌氧消化中的作用目前仍在研究中。                                               有机厌氧消化过程

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