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好氧微生物如何去除毒性

发布时间:2022-08-15 20:12:31

‘壹’ 哪几种氧形式对细胞有毒性微生物细胞具有什么酶来解除氧的毒性

对于生物细胞来说,氧除了参与构成细胞物质和作为呼吸链中最终的电子受体外,氧一无用处,而且因为氧的化学性质比较活泼,反而会产生毒性而缩短细胞的寿命。
对细胞有毒性的有超氧化物自由基、过氧化氢、羟基自由基等。这些物质都是强氧化剂,能迅速破坏细胞组分,导致细胞古往今来缩短甚至死亡。细胞为了对抗这些含氧毒性物质,进化出超氧化物歧化酶和过氧化氢酶,用来解除氧自由基的毒性。
厌氧型微生物就是因为细胞内缺乏超氧化物歧化酶、过氧化氢酶及过氧化物酶,无法在有氧的环境中生存。

‘贰’ 污水好氧微生物处理的原理

应用 好氧生物处理原理是一种在提供游离氧的前提下 以好氧微生物为主 使有机物降解 稳定的无害化处理方法 微生物以活性污泥和生物膜的形式存在 活性污泥 由细菌 原生动物等微生物与悬浮物质 胶体物质混杂在一起的絮状体颗粒 生物膜 附着在填料上呈薄膜状的活性污泥 活性污泥的主要特征具有较强的吸附能力 10~30min 内吸附作用可以去除达85~90%的BOD 铁 铜 铅等金属离子 约有30~90%能吸附去除 具有很强的分解 氧化有机物的能力 吸附的大分子有机物质在胞外酶的作用下 变成小分子可溶性物质 微生物的异化作用 微生物的同化作用 具有良好的沉降性能 具有絮状结构 泥水分开 曝气池 曝气池出水堰 废水好氧生物处理的优越性 效率高 物质迁移转化效率高

‘叁’ 废水好氧生物处理方法有哪些

废水生物处理方法有:
1,生物化学法
生物化学法指通过微生物处理含重金属废水,将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。硫酸盐生物还原法是一种典型生物化学法。该法是在厌氧条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用,将硫酸盐还原成H2S,废水中的重金属离子可以和所产生的H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除,同时H2SO4的还原作用可将SO42-转化为S2-而使废水的pH值升高。因许多重金属离子氢氧化物的离子积很小而沉淀。有关研究表明,生物化学法处理含Cr 6+浓度为30—40mg/L的废水去除率可达99.67%—99.97%[11]。有人还利用家畜粪便厌氧消化污泥进行矿山酸性废水重金属离子的处理,结果表明该方法能有效去除废水中的重金属。赵晓红等人[12]用脱硫肠杆菌(SRV)去除电镀废水中的铜离子,在铜质量浓度为246.8 mg/L的溶液,当pH为4.0时,去除率达99.12%。
2,生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外,具有絮凝活性的代谢物。一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成,分子中含有多种官能团,能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。至目前为止,对重金属有絮凝作用的约有十几个品种,生物絮凝剂中的氨基和羟基可与Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金属离子形成稳定的鳌合物而沉淀下来。应用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好,且生长快、易于实现工业化等特点。此外,微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有广阔的应用前景。
3,生物吸附法
生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子,再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法。利用胞外聚合物分离金属离子,有些细菌在生长过程中释放的蛋白质,能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除。生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点,已经被广泛应用。
4,需氧生物处理法
利用需氧微生物在有氧条件下将废水中复杂的有机物分解的方法。生活污水中的典型有机物是碳水化合物、合成洗涤剂、脂肪、蛋白质及其分解产物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。这些有机物可按生物体系中所含元素量的多寡顺序表示为 COHNS。在废水需氧生物处理中全部反应可用以下两式表示:
微生物细胞+COHNS+O2─→ 较多的细胞+CO2+H2O+NH3
生物体系中这些反应有赖于生物体系中的酶来加速。酶按其催化反应分为:氧化还原酶:在细胞内催化有机物的氧化还原反应,促进电子转移,使其与氧化合或脱氢。可分为氧化酶和还原酶。氧化酶可活化分子氧,作为受氢体而形成水或过氧化氢。还原酶包括各种脱氢酶,可活化基质上的氢,并由辅酶将氢传给被还原的物质,使基质氧化,受氢体还原。水解酶:对有机物的加水分解反应起催化作用。水解反应是在细胞外产生的最基本的反应,能将复杂的高分子有机物分解为小分子,使之易于透过细胞壁。如将蛋白质分解为氨基酸,将脂肪分解为脂肪酸和甘油,将复杂的多糖分解为单糖等。此外还有脱氨基、脱羧基、磷酸化和脱磷酸等酶。许多酶只有在一些称为辅酶和活化剂的特殊物质存在时才能进行催化反应,钾、钙、镁、锌、钴、锰、氯化物、磷酸盐离子在许多种酶的催化反应中是不可缺少的辅酶或活化剂。在需氧生物处理过程中,污水中的有机物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三个阶段:第一阶段,大的有机物分子降解为构成单元──单糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二阶段中,第一阶段的产物部分地被氧化为下列物质中的一种或几种:二氧化碳、水、乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸(或称 α-氧化戊二酸)或草醋酸(又称草酰乙酸)。第三阶段(即三羧酸循环,是有机物氧化的最终阶段)是乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸和草醋酸被氧化为二氧化碳和水。有机物在氧化降解的各个阶段,都释放出一定的能量。在有机物降解的同时,还发生微生物原生质的合成反应。在第一阶段中由被作用物分解成的构成单元可以合成碳水化合物、蛋白质和脂肪,再进一步合成细胞原生质。合成能量是微生物在有机物的氧化过程中获得的。
5,厌氧生物处理法
主要用于处理污水中的沉淀污泥,因而又称〖HTK〗污泥消化〖HT〗,也用于处理高浓度的有机废水。这种方法是在厌氧细菌或兼性细菌的作用下将污泥中的有机物分解,最后产生甲烷和二氧化碳等气体,这些气体是有经济价值的能源。中国大量建设的沼气池就是具体应用这种方法的典型实例。消化后的污泥比原生污泥容易脱水,所含致病菌大大减少,臭味显着减弱,肥分变成速效的,体积缩小,易于处置。城市污水沉淀污泥和高浓度有机废水的完全厌氧消化过程可分为三个阶段(见图)。在第一阶段,污泥中的固态有机化合物借助于从厌氧菌分泌出的细胞外水解酶得到溶解,并通过细胞壁进入细胞中进行代谢的生化反应。在水解酶的催化下,将复杂的多糖类水解为单糖类,将蛋白质水解为缩氨酸和氨基酸,并将脂肪水解为甘油和脂肪酸。第二阶段是在产酸菌的作用下将第一阶段的产物进一步降解为比较简单的挥发性有机酸等,如乙酸、丙酸、丁酸等挥发性有机酸,以及醇类、醛类等;同时生成二氧化碳和新的微生物细胞。
反应原理
第一、二阶段又称为液化过程。第三阶段是在甲烷菌的作用下将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷和二氧化碳,因此又称为气化过程,其反应可用下式表示:
一些有机酸或醇的气化过程举例如下:乙酸:
CH3COOH─→CO2+CH4
丙酸:
4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4
甲醇:
4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O
乙醇:
2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4
为了使厌氧消化过程正常进行,必须将温度、pH值、氧化还原电势等保持在一定的范围内,以维持甲烷菌的正常活动,保证及时地和完全地将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷。
生物化学反应的速度直接受温度的影响。进行厌氧消化的微生物有两类:中温消化菌和高温消化菌。前者的适应温度范围为17~43℃,最佳温度为32~35℃;后者则在50~55℃具有最佳反应速度。
近年来,厌氧消化处理法发展到应用于处理高浓度有机废水,如屠宰场废水、肉类加工废水、制糖工业废水、酒精工业废水、罐头工业废水、亚硫酸盐制浆废水等,比采用需氧生物处理法节省费用。
利用生物法处理废水的具体方法有〖HTK〗活性污泥法〖HT〗、〖HTK〗生物膜法〖HT〗、〖HTK〗氧化塘法〖HT〗、〖HTK〗土地处理系统〖HT〗和污泥消化等。〖HT〗。

随着工业的发展,污水成分已愈来愈复杂。 某些难降解的有机物质和有毒物质,需要运用微 生物的方法进行处理,污水具备微生物生长和繁 殖的条件,因而微生物能从污水中获取养分,同时 降解和利用有害物质,从而使污水得到净化。废 水生物处理是利用微生物的生命活动,对废水中 呈溶解态或胶体状态的有机污染物降解作用,从 而使废水得到净化的一种处理方法。废水生物处 理技术以其消耗少、效率高、成本低、工艺操作管 理方便可靠和无二次污染等显着优点而备受人们 的青睐。

‘肆’ 好氧生物处理与厌氧生物处理的基本原理是什么

好氧生物处理:
好氧微生物(包括兼性微生物)在有氧气存在的条件下进行生物代谢以降解有机物,使其稳定、无害化的处理方法.微生物利用水中存在的有机污染物为底物进行好氧代谢,经过一系列的生化反应,逐级释放能量,最终以低能位的无机物稳定下来,达到无害化的要求,以便返回自然环境或进一步处理.另,在充足供氧条件下,好氧段自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4+)氧化为NO3- ,进而为厌氧异养菌提供NO3-.
厌氧生物处理:
缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸,使大分子有机物分解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时,提高污水的可生化性,提高氧的效率;在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+),通过好氧段的回流至厌氧段,在缺氧条件下,异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮(N2)完成C、N、O在生态中的循环.
实际运用中,A、O多是混合运用,A多在前.

‘伍’ 如何控制对微生物具有毒性的有机污染物

有机污染物的控制、降解非常复杂,要根据有机物本身的物化性质、其环境行为、微生物的生理特性综合考虑。

‘陆’ 微生物如何用来解毒

20世纪50~60年代,甲苯汞是用作稻田的有效的农药,后来发现,其毒性是导致人患水俣病的祸根,成了公害。日本科学家已找到了一种能分解有机汞的假单胞微生物。它可以将这种有机汞分解成苯和金属汞,金属汞大部分挥发到空气中,少量沉淀到试验容器底部。研究人员将这种微生物基因植入具有传播性能的药剂质体上,广泛喷施到有毒的田地水域,抗汞的质体使其他微生物也具有了解汞毒的性能,从而降低了汞毒危害。

‘柒’ 我想把用过洗洁精的水养鱼,如何过滤洗洁精的毒性

放弃这个不切实际的想法吧。
洗洁精的主要成分是表面活性剂,这是一种完全溶于水的有机化合物,溶于水成为真溶液,而不是悬浊液或者乳浊液,不可能通过任何过滤的方法来去除。
举个例子说,你的过滤的器具空隙像鸡蛋那么大,而需要过滤的表面活性剂分子相比而言,只有小米那么大,你如何能过滤得下来它?
污水处理站处理洗涤剂废水都是采用厌氧、好氧微生物分解的方法来完成的,绝非过滤能够做到。

‘捌’ 污水好氧生物处理的基本原理

污水好氧生物处理的原理是,生物反应器中的微生物以悬浮状态存在,在好氧条件下氧化、分解有机物和氨氮。常见的有好氧活性污泥法,该方法不仅能有效去除污水中的有机物,还能有效的进行生物脱氮除磷。

‘玖’ 生物膜处理材料——悬浮球该如何理解

不同的微生物可以净化不同的污水。芽孢杆菌能消除污水中的酚,耐汞杆菌能吸收污水中的汞。有一种细菌能把滴滴涕转变成溶于水的物质,消除毒性。真菌可以吃掉浮在水面上的油类。枯草杆菌、马铃薯杆菌能消除己丙酰胺。溶胶假单孢杆菌可以氧化剧毒的氰化物。红色酵母菌和蛇皮癣菌对聚氯联苯有分解能力。

根据采用的微生物的呼吸特性,生物处理可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类。根据微生物的生长状态,废水生物处理法又可分为悬浮生长型(如活性污泥法)和附着生长型(生物膜法)。

(1)好氧生物处理法好氧生物处理是利用好氧微生物,在有氧环境下,将废水中的有机物分解成二氧化碳和水。好氧生物处理处理效率高,使用广泛,是废水生物处理中的主要方法。好氧生物处理的工艺很多,包括活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等工艺。

(2)厌氧生物处理法厌氧生物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物的处理技术,最终产物为甲烷、二氧化碳等。多用于有机污泥、高浓度有机工业废水,如啤酒废水、屠宰厂废水等的处理,也可用于低浓度城市污水的处理。污泥厌氧处理构筑物多采用消化池,最近20多年来,开发出了一系列新型高效的厌氧处理构筑物,如升流式厌氧污泥床、厌氧流化床、厌氧滤池等。

(3)自然生物处理法自然生物处理法即利用在自然条件下生长、繁殖的微生物处理废水的技术。主要特征是工艺简单,建设与运行费用都较低,但净化功能易受到自然条件的制约。

用微生物处理废水一般采用活性污泥法、塔式生物过滤法、生物转盘法、氧化塘法等。尽管微生物的本领奇妙,但它们对通气性、酸碱度、营养物、温差等都有一定的要求。因此,使用时一定要掌握好它们的生长规律。

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