承德集中式一體化生活污水處理設(shè)備
微生物的代謝
微生物的生命過程是營養(yǎng)不斷被利用,細(xì)胞物質(zhì)不斷合成又不斷消耗的過程。在這一過程中伴隨著新生命的誕生,舊生命的死亡和營養(yǎng)物(基質(zhì))的轉(zhuǎn)化。污水的生物處理就是利用微生物對(duì)污染物(營養(yǎng)物)的代謝轉(zhuǎn)化作用實(shí)現(xiàn)的。
1、微生物的營養(yǎng)關(guān)系
細(xì)菌、真菌、藻類、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物共生于水體中。細(xì)菌和真菌以水中的有機(jī)物、氮和磷等為營養(yǎng)進(jìn)行有氧和無氧呼吸合成自身細(xì)胞。藻類是利用二氧化碳和水中的氮、磷進(jìn)行光和作用合成自身細(xì)胞并向水體提供氧氣。藻類的細(xì)胞死亡后成為菌類繁殖的營養(yǎng)。原生動(dòng)物吞食水中固態(tài)有機(jī)物、菌類和藻類。后生動(dòng)物捕食水中固體有機(jī)物、菌類、藻類和原生動(dòng)物。
2、微生物的代謝
微生物從污水中攝取營養(yǎng)物質(zhì),通過復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)合成自身細(xì)胞和排出廢物。這種為維持生命活動(dòng)和生長繁殖而進(jìn)行的生化反應(yīng)過程叫新陳代謝,簡稱代謝。根據(jù)能量的轉(zhuǎn)移和生化反應(yīng)的類型可將代謝分為分解代謝和合成代謝。
微生物將營養(yǎng)物分解轉(zhuǎn)化為簡單的化合物并釋放出能量,這一過程叫做分解代謝或產(chǎn)能代謝;微生物將營養(yǎng)物轉(zhuǎn)化為細(xì)胞物質(zhì)并吸收分解代謝釋放的能量,這一過程叫做合成代謝。當(dāng)營養(yǎng)缺乏時(shí),微生物對(duì)自身細(xì)胞物質(zhì)進(jìn)行氧化分解,以獲得能量,這以過程叫做內(nèi)源代謝,也叫內(nèi)源呼吸。當(dāng)營養(yǎng)物充足的時(shí),內(nèi)源呼吸并不明顯,但營養(yǎng)物缺乏時(shí),內(nèi)源呼吸是能量的主要來源。
沒有新陳代謝就沒有生命。微生物通過新陳代謝不斷地增殖和死亡。微生物的分解代謝為合成代謝提供能量和物質(zhì),合成代謝為分解代謝提供催化劑和反應(yīng)器。兩種代謝相互依賴、相互促進(jìn)、不可分割。
微生物代謝消耗的營養(yǎng)物一部分分解成簡單的物質(zhì)排入環(huán)境,另一部分合成為細(xì)胞物質(zhì)。不同的微生物代謝速度不同,營養(yǎng)物用于分解和合成的比例也不相同。厭氧微生物分解營養(yǎng)物不*,釋放的能量少,代謝速度慢,將營養(yǎng)物用于分解的比例大,用于合成的比例小,細(xì)胞增殖慢。好氧微生物分解營養(yǎng)物*,終產(chǎn)物(CO2、H2O 、NO3- 、PO43-等)穩(wěn)定,含有的能量少,所以好氧微生物代謝中釋放的能量多,代謝速度快,將營養(yǎng)物用于分解的比例小,用于合成的比例大,細(xì)胞增殖快。
微生物的生長環(huán)境
廢水生物處理的主體是微生物,只有創(chuàng)造良好的環(huán)境條件讓微生物大量繁殖才能獲得令人滿意的處理效果。影響微生物生長的的條件主要有營養(yǎng)、溫度、pH值、溶解氧及有毒物質(zhì)等。
1、營養(yǎng)
營養(yǎng)是微生物生長的物質(zhì)基礎(chǔ),生命活動(dòng)所需的能量和物質(zhì)來自于營養(yǎng)。微生物細(xì)胞的組成(不包括H2O和無機(jī)物),可用化學(xué)式C5H7O2N或C60H87O23N12P表示。不同微生物細(xì)胞的組成不盡相同,對(duì)碳氮磷比的要求也不*相同。好氧微生物要求碳氮磷比為BOD5:N:P=100:5:1[或COD:N:P=(200~300):5:1]。厭氧微生物要求碳氮磷比為BOD5:N:P=100:6:1。其中N以NH3 - N計(jì),P以PO43--P計(jì)。微生物種類繁多,所需C、N、P的化學(xué)形式也不相同。如異養(yǎng)菌需要有機(jī)物為碳源,而自養(yǎng)菌以CO2和HCO3-為碳源。
承德集中式一體化生活污水處理設(shè)備活性污泥法是去除有機(jī)污染物有效的方法之一,目前國內(nèi)外95%以上的城市污水處理和50%左右的工業(yè)廢水處理都采用活性污泥法。具有很強(qiáng)的凈化功能,去除BOD(生化需氧量)及混合液中活性污泥濃度的效率高,均可達(dá)到95%以上。適合于各種有機(jī)廢水,大中小型污水處理廠,高中低負(fù)荷。由于是依靠微生物處理,運(yùn)行費(fèi)用較低。
生物膜法模擬了自然界中土壤自凈的一種污水處理法,使游離態(tài)的微型動(dòng)物,通過吸附作用附著在濾料或某些載體上,如天然材料(如卵石)、合成材料(如纖維),在那里生長繁育,并形成膜狀生物污泥生物膜。
污水與生物膜接觸,污水中的有機(jī)污染物作為營養(yǎng)物質(zhì),為生物膜生的微生物所攝取,污水得到凈化,微生物自身也得到繁殖增殖。生物膜表面積增大,可為微生物提供較大的附著表面,有利于加強(qiáng)對(duì)污染物的降解。
生物法是一門關(guān)于微生物處理污水的學(xué)問。在污水好氧生化處理中,活性污泥法和生物膜法是其中的兩大流派,就好比武學(xué)屆的南拳北腿,二者各有千秋,互為補(bǔ)充。
活性污泥法和生物膜法這兩類工藝,有相同的地方,也有差異之處。但總體上來說,活性污泥法和生物膜法都是依靠微生物在新陳代謝過程中吃掉有機(jī)物,以此機(jī)理來凈化污水的,活性污泥法和生物膜法都是在好氧環(huán)境下、主要依靠好氧菌,它們不同的地方是微生物在反應(yīng)器中的活動(dòng)狀態(tài)不相同。