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    污水處理知識:厭氧環境中的生物群落處理原理及特點

    2018-06-14 14:24:01
    根據微生物與分子氧的關系,將微生物分為好氧微生物(包括專性好氧微生物和微量好氧微生物)、兼性厭氧(或叫兼性好氧)微生物及厭氧微生物。專性好氧微生物是指在氧分壓為0.2*101kPa的條件下生長繁殖良好的微生物。微量好氧微生物是指在氧分壓為(0.0030.2*101kPa的條件下生長繁殖良好的微生物。厭氧微生物包括專性厭氧微生物和耐氧厭氧微生物。專性厭氧微生物是指只能在氧分壓小于0.005*101kPa的瓊脂表面生長的微生物。而兼性厭氧微生物是指既可在有氧條件下,又可在無氧條件下生長的微生物。這三種類型微生物對氧的反應不同。
    根據微生物在構筑物中處于懸浮狀態或固著狀態,分為活性污泥法和生物膜法。污水的各種生物處理構筑物為活性污泥或生物膜提供一個環境(有氧環境和無氧環境),構筑物中充滿活性污泥或生物膜,或活性污泥與生物膜的混合體。有氧環境或無氧環境與其中的活性污泥和生物膜就構成一個生態系。活性污泥和生物膜是凈化污水的工作主體。
    一、厭氧環境中的生物群落處理原理
    厭氧環境下的微生物群落與有氧環境中的不同,它們是由分解蛋白質、脂肪、淀粉、纖維素等的專性厭氧菌和兼性厭氧菌及專性厭氧的產甲烷菌等組成,在出流處附近,有少量厭氧或兼性厭氧的游泳型纖毛蟲,例如扭頭蟲、草履蟲等。
    1. 厭氧活性污泥的組成和性質
    厭氧活性污泥是由兼性厭氧菌和專性厭氧菌與廢水中的有機雜質交織在一起形成的顆粒污泥。
    厭氧活性污泥中的微生物的組成有五種:①將大分子水解為小分子的水解細菌②將小分子的單糖、氨基酸等發酵為氫和乙酸的發酵細菌③氫營養型和乙酸營養型的古菌④利用氫氣和二氧化碳合成甲烷的古菌⑤厭氧的原生動物。
    厭氧活性污泥(顆粒狀)一般厭氧的活性污泥沒有處在激烈運動中,所以,它的微生物群落分布與生物膜相似,有分層現象,但不及好氧生物膜明顯。
    1. 厭氧微生物處理原理厭氧處理的原理稱為厭氧消化,也叫做甲烷發酵,該理論曾有過二階段、三階段和四階段發酵理論。現在用得比較普遍的是四階段發酵理論:
       
      1)*階段:水解。以下幾類污染物消解同步進行①水解和發酵性細菌群將復雜有機物(如纖維素、淀粉等)分解為單糖后,再酵解為丙酮酸;②蛋白質水解為氨基酸,脫氨基成有機酸和氨;③脂類水解為各種低級脂肪酸和醇(如乙酸等,酸化Ⅰ)。
      *階段的微生物群落是水解、發酵性細菌群。
      2)第二階段:酸化Ⅱ,酸化產氫和產乙酸細菌群把*階段的產物進一步分解為乙酸和氫氣。
      第二階段的微生物群落為產氫、產乙酸細菌。
      3)第三階段:氣化,第三階段的微生物是兩組生理不同的專性厭氧的產甲烷菌群。一組是將氫氣和二氧化碳合成甲烷或一氧化碳和氫氣合成甲烷;另一組是將乙酸脫羧生成甲烷和二氧化碳。或利用甲酸、甲醇、及甲基胺裂解為甲烷。
      第四階段:是與上述階段同步進行的逆向反應,為同型產乙酸階段,是同型產乙酸細菌將氫氣和二氧化碳轉化為乙酸的過程。第四階段在厭氧消化中的作用目前仍在研究中。                                               有機厭氧消化過程

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