7--第七章 水微生物.ppt

（一）水体自净 水体自净指天然水体受到污染后，在无人为处理的条件下，借水体自身的净化能力使之得到净化的过程。包括： 物理作用 稀释、沉降、扩散等， 化学作用 氧化、还原、分解、凝聚等 生物学作用 水中大部分有机物经过生物氧化分解作用而得到降解与去除的。 在正常情况下，各种自然水体有各自的生态系统。以河流为例： 污物入水 有机营养丰富 细菌大量繁殖 有机营养消耗，含量降低，藻类渐多 甲壳动物等繁殖 鱼类以之 为食，繁殖 人类食用鱼类 （二）微生物在污水处理中的作用 污水处理是一项工程技术，生物净化是较为可行的方法之一。 污水微生物处理的基本过程 ，一般可分为三级。 （1）一级处理：又称预处理，目的是 去除污水中的固体物质、油脂等颗粒状物质 对污水进行中和与调节，除去污水中的悬浮固体物和部分生化需氧量(biochemical oxygen demand,BOD) 减少后续处理的固体负荷和容积，使排入二级处理系统的污水更适于微生物的生长繁殖，加快处理速度和增强处理效果。 包括三步： 第一步是利用格栅、筛网、砂滤等去除污水中悬浮的粗大固体物； 第二步是将污水排放入沉砂池中，沉出砂子； 第三步是将上述处理过的污水再排入沉淀池中，某些生物量和有机物便沉淀下来，形成粗污泥从污水中分离开来。粗污泥可作为厌氧处理的对象，干燥后的污泥可作为肥料，但要注意重金属的含量。一级处理可以除去70%～80%的BOD。 （2）二级处理：大致可分为两大类： 厌氧法 好氧法 其原理是人工给予一定的理化条件，利用所生成的微生物群落的生物活性加速对污染物的降解或转化。在这一生物群落中细菌有着重要作用，细菌在利用降解底物进行代谢时，可分为需氧及厌氧两种不同类型的生化过程，在污水处理中亦有相应的处理方法。 需氧处理法： 生物滤膜法 生物滤池中生物膜的微生物群落组成种类，不同于活性污泥，基本区别是在生物滤池中繁殖大量的真菌，在此条件下积极参与去除污水中有机物的作用。 污水二级处理的方法 活性污泥法 活性污泥由细菌、真菌、原生动物及有机、无机物组成。 以菌胶团为主体，具有粘性，使废水中有机物粘于其上加以分解。 菌胶团中占有优势的细菌是有荚膜的生枝动胶菌（Zoogloea ramigra），为革兰阴性杆菌，不形成芽胞，单鞭毛。这种细菌分泌胶状物质将细菌粘合在一起形成团块，被包在胶质中的细菌可防止被原生动物吞噬。由于其他微生物在其上栖息，并黏附悬浮颗粒，使活性污泥絮状化并利于沉淀。 形成活性污泥的细菌主要有假单胞菌、动胶菌、无色杆菌、亚硝化菌、芽胞杆菌及大肠菌群等，此外尚有多种原生动物和真菌。 活性污泥不是上述各种微生物的机械组合，而是一个小的生态体系。因此在不同化学性质污水中所形成的污泥，在条件的选择下其微生物组成会有所不同。 2)厌氧处理法：利用厌氧细菌在无氧条件下将有机物降解并最终还原成甲烷（CH4），此法形成的微生物的生物量较少。 厌氧消化中主要的细菌有兼性厌氧菌、厌氧菌及产甲烷细菌，如甲烷球菌属（Methanococcus）、甲烷螺菌属（Methanospirillm）、甲烷杆菌属（Methanobacterium）等。 无典型的真菌。 污水二级处理的方法 厌氧降解分为二个独立的阶段 首先在非甲烷产生阶段由兼性厌氧菌，异养厌氧菌将有机物降解为醋酸、CO2及H 2 。 第二为产甲烷阶段，产甲烷菌将CO2及H2合成甲烷及水。 厌氧消化需一定温度，加热35℃～40℃可加速反应。 厌氧降解过程可降低固体物60%。产物易沉淀脱水。 致病菌明显下降。 产生的气体70%为甲烷、30%为CO2和微量硫化氢（H2S）与氨（NH3），可用作燃料。在污水处理厂常用于消化罐的加温。 沉渣可直接施于土地或与城市垃圾混合高温堆肥。 （3）三级处理：三级处理的目的在于除去微生物无法降解的污染物和无机物，如含氮、含磷的无机盐等。可采用： 厌氧污泥消化 污泥压滤晒干 某些情况下，还需消毒处理 （三）水中病毒的消除 物理方法：加温、沉淀、沉降、吸附、混凝过滤等除去病毒； 化学方法：高pH、化学消毒剂灭活病毒，但其效果受化学物品的浓度、作用时间、温度、pH、有机物和病毒量等影响。同时，不同的病毒对化学因素的抵抗力也各不相同，在一定的条件下，病毒受化学因素作用时，还可以发生变异，使抵抗力增强； 生物学方法：利用水中生物的直接吞食或产生灭活病毒的物质或改变水中pH而使病毒灭活，主要用于污水处理。污水和生活污水的处理，目前为世界各国广泛采用的是三级处理法。 一级处理（物理处理） 主要是沉淀，可以清除污水中悬浮物、沉降物及附着其上的微生物，但对病毒的去除很少，一般小于50%。 二级处理（生物处理） 为活性污泥处理过程，肠道病毒去除率可达96.5 %～100%，并且效果稳定，但二级处