第十一章废水生物处理的基介绍.ppt

三、米氏常数的意义及测定 米氏常数Km(动力学系数、稳态平衡常数） 1.物理意义： (1)Km值是酶的特征常数之一，只与酶的性质有关，而与酶浓度无关。不同的酶，Km值不同。 (2)如果一个酶有几种底物，则对每一种底物，各有一个特定的Km，Km值不受pH及温度的影响。 (3) 同一种酶有几种底物就有几个Km值。其Km值最小的底物，一般称为该酶的最适底物或天然底物。 (4)1/Km反映酶对底物亲和力的大小，1/Km愈大，表明亲和力愈大。最适底物与酶的亲和力最大，不需很高的底物浓度，就可较易地达到Vmax。 2.米氏常数Km测定: 求解Km值法为兰维福—布克(Lineweaver-Burk)作图法或称双倒数作图法。此法先将米氏方程式改写成如下的形式，即： 实验时，选择不同Ps,测定对应的V.求出两者的倒数，以1/V对1/ Ps作图，即可得图中直线。此直线在纵轴截距为1/ Vmax ，在横轴上截距为-1/Km，直线的斜率为Km/Vmax。量取直线在两坐标轴上的截距，就可求出Km值及Vmax。 第五节 莫诺特（Monod)方程 第六节 废水生物处理工程的基本数学模式 1.概述：在废水生物处理中，废水中的有机污染物质(即底物、基质)正是需要去除的对象；生物处理的主体是微生物；而溶解氧则是保证好氧微生物正常活动所必需的。米—门方程式和莫诺特方程式引用进来，结合处理系统的物料街算，提出了所需的生物处理的数学模式，供废水生物处理系统的设计和运行之用。 2.宏观上作了几点假定： (1)整个处理系统处于稳定状态 反应器中的微生物浓度和底物浓度不随时间变化，维持一个常数。即： (2)反应器中的物质按完全混和及均布的情况考虑 换句话说， 产率系数(或称微生物增长系数)y常以实际测得的观测产率系数(或称微生物净增长系数)Yobs替代。为此，上式可改写为： 作业： P77: 4、6、10题，9题选作。 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 第十一章 废水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础 河北工业大学 郭振华 第一节废水的好氧生物处理和厌氧生物处理 一、微生物的呼吸类型 概述： 1）微生物的呼吸指微生物获取能量的生理功能。 2）分类：好氧呼吸和厌氧呼吸。 3）呼吸作用是生物氧化和还原的过程，存在着电子、原子转移，而在有机物的分解和合成过程中，都有氢原子的转移，因此，呼吸作用可按受氢体的不同来划分。 1.好氧呼吸 （1）定义：好氧呼吸是在有分子氧(O2)参与的生物氧化，反应的最终受氢体是分子氧。 （2）过程：好氧呼吸是营养物质进人好氧微生物细胞后，通过一系列氧化还原反应获得能量的过程。【首先底物中的氢被脱氢酶活化，并从底物中脱出交给辅酶(递氢体)，同时放出电子，氧化酶利用底物放出的电子激活游离氧，活化氧和从底物中脱出的氢结合成水。因此，好氧呼吸过程实质上是脱氢和氧活化相结合的过程。在这过程中，同时放出能量。】 （3）分类：依好氧微生物的类型不同，被其氧化的底物不同，氧化产物也不同。好氧呼吸分为：异氧型和自养型微生物。 ①异养型微生物 异氧型微生物以有机物为底物(电子供体)，其终点产物为二氧化碳、氨和水等无机物，同时放出能量。有机废水的好氧生物处理，如活性污泥法、生物膜法、污泥的好氧消化等都属于这种类型的呼吸。 ②自养型微生物 自养型微生物以无机物为底物(电子供体)，其终点产物也是无机物，同时放出能量。 【大型合流污水沟道和污水沟道存在第一式所示的生化反应，是引起沟道顶部腐蚀的原因；第二式为生物脱氮工艺中的生物硝化过程。】 特点：底物被氧化得比较彻底，获得的能量也较多。 2．厌氧呼吸 （1）定义：厌氧呼吸是在无分子氧(O2)的情况下进行的生物氧化。厌氧微生物只有脱氢酶系统，没有氧化酶系统。 （2）过程：在呼吸过程中，底物中的氢被脱氢酶活化，从底物中脱下来的氢经辅酶传递给除氧以外的有机物或无机物，使其还原。因此，厌氧呼吸的受氢体不是分子氧。在厌氧呼吸过程中，底物氧化不彻底，最终产物不是二氧化碳和水，而是一些较原来底物简单的化合物。这种化合物还含有相当的能量，故释放能量较少。如有机污泥的厌氧消化过程中产生的甲烷，是含有相当能量的可燃气体。 （3）分类：厌氧呼吸按反应过程中的最终受氢体的不同，可分为发