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1、水处理生物学(12)蛋白质蛋白质朊（朊（ruan）胨胨肽肽氨基酸氨基酸（一）氨基酸的生物分解（氨化作用）（一）氨基酸的生物分解（氨化作用）（1）有氧条件下）有氧条件下（2）厌氧条件下）厌氧条件下 由以上反应式我们知道，氨基酸不管是好氧降解由以上反应式我们知道，氨基酸不管是好氧降解还是厌氧分解氨基酸中的氨基都被转化成了游离氨。还是厌氧分解氨基酸中的氨基都被转化成了游离氨。 这种由有机物氮化物转化为氨态氮的过程叫做微这种由有机物氮化物转化为氨态氮的过程叫做微生物的氨化作用。生物的氨化作用。 含硫的氨基酸硫会还原成硫化氢，而释放出来。含硫的氨基酸硫会还原成硫化氢，而释放出来。（二）硝化作用（二）硝化
2、作用氨化细菌：好氧的荧光假单胞菌和灵杆菌、真菌氨化细菌：好氧的荧光假单胞菌和灵杆菌、真菌兼性的变形杆菌兼性的变形杆菌厌氧的腐败梭菌。（厌氧的腐败梭菌。（P210图图10-13） 氨态氮在硝化细菌的呼吸过程中先氧化成亚硝酸氨态氮在硝化细菌的呼吸过程中先氧化成亚硝酸再氧化成硝酸，这个过程称为微生物硝化作用再氧化成硝酸，这个过程称为微生物硝化作用。硝化细硝化细菌：氨氧化细菌或亚硝酸细菌（氨亚硝酸）菌：氨氧化细菌或亚硝酸细菌（氨亚硝酸）亚硝酸氧化菌或硝酸细菌（亚硝酸）。亚硝酸氧化菌或硝酸细菌（亚硝酸）。硝酸细菌的特性：都是革兰氏阴性菌、无芽孢、强烈硝酸细菌的特性：都是革兰氏阴性菌、无芽孢、强烈好氧、适
3、宜中性碱性环境生长、酸性环境不能生长、好氧、适宜中性碱性环境生长、酸性环境不能生长、菌为自养菌菌为自养菌。（P21图图10-1） 影响硝化作用的环境因素影响硝化作用的环境因素 (1)pH值：适宜微碱性值：适宜微碱性 (2)温度：温度：4-40，最适：，最适：25-35 (3)通气：需氧通气：需氧硫化作用硫化作用 硫化氢中的硫在硫化细菌的呼吸过程中先氧化成硫化氢中的硫在硫化细菌的呼吸过程中先氧化成硫磺和硫酸的过程称为微生物硫化作用硫磺和硫酸的过程称为微生物硫化作用。硫化细硫化细菌：硫磺细菌和硫化细菌菌：硫磺细菌和硫化细菌硫酸细菌的特性：中性碱性环境生长、菌为自养菌硫酸细菌的特性：中性碱性环境生长
4、、菌为自养菌（二）反硝化作用（二）反硝化作用 硝酸盐在缺氧的条件下可被厌氧菌利用还原成亚硝酸盐在缺氧的条件下可被厌氧菌利用还原成亚硝酸盐和氮气，这个过程称为微生物反硝化作用硝酸盐和氮气，这个过程称为微生物反硝化作用。反硝化细反硝化细菌：反硝化杆菌、荧光假单胞菌等。菌：反硝化杆菌、荧光假单胞菌等。反硝化作用的特性：在有有机物条件下、无氧或低氧反硝化作用的特性：在有有机物条件下、无氧或低氧（三）尿素的转化（三）尿素的转化尿素尿素碳酸铵碳酸铵CO(NH2)2+2H2O (NH4)2CO3尿酶尿酶2NH3+CO2+H2O尿素的氨化尿素的氨化尿素细菌：尿素细菌： 1、球菌：尿素生孢八叠球菌、球菌：尿素生
5、孢八叠球菌 2、芽孢杆菌：巴斯德尿素芽孢杆菌、芽孢杆菌：巴斯德尿素芽孢杆菌尿素细菌的生理特性：尿素细菌的生理特性： 喜好碱性条件。喜好碱性条件。 以尿素、铵盐为以尿素、铵盐为N源，以有机源，以有机C为为C源、能源。源、能源。第五节微生物对无机元素的转化作用第五节微生物对无机元素的转化作用（一）硫化作用（一）硫化作用 由硫磺细菌和硫化细菌作用下，硫磺细菌氧化硫由硫磺细菌和硫化细菌作用下，硫磺细菌氧化硫化氢成硫粒并储存在细胞中，但环境缺乏硫化氢时细化氢成硫粒并储存在细胞中，但环境缺乏硫化氢时细胞内的硫粒则被氧化成硫酸，这个过程称为硫化作用。胞内的硫粒则被氧化成硫酸，这个过程称为硫化作用。硫化细硫化
6、细菌：无色硫磺细菌（贝日阿托氏菌、发硫菌）菌：无色硫磺细菌（贝日阿托氏菌、发硫菌）紫色硫磺细菌（八叠硫菌、紫硫菌）紫色硫磺细菌（八叠硫菌、紫硫菌）（二）反硫化作用（二）反硫化作用一、硫化的生物转化一、硫化的生物转化 硫酸盐还原菌在缺乏氧气的条件下，把硫酸盐还硫酸盐还原菌在缺乏氧气的条件下，把硫酸盐还原成硫化氢释放出来，叫反硫化作用。原成硫化氢释放出来，叫反硫化作用。(P214图图17)二、磷的生物转化二、磷的生物转化 有机磷化物在有氧的条件下，可被大多数细菌分有机磷化物在有氧的条件下，可被大多数细菌分解形成磷酸盐。解形成磷酸盐。 在厌氧条件下，磷酸盐可以被索状芽孢杆菌、大在厌氧条件下，磷酸盐可
7、以被索状芽孢杆菌、大肠杆菌等微生物作用而还原。肠杆菌等微生物作用而还原。三、金属的生物转化三、金属的生物转化 自学铁、铬、汞的金属的生物转化自学铁、铬、汞的金属的生物转化第六节第六节 生物对污染物的浓缩与吸附作用生物对污染物的浓缩与吸附作用基本概念基本概念 生物浓缩生物浓缩：生物个体或出于同一营养水平的生物：生物个体或出于同一营养水平的生物种群，从环境中吸收积累某种元素或化合物，使体内种群，从环境中吸收积累某种元素或化合物，使体内该物质超过环境中该物质浓的现象。该物质超过环境中该物质浓的现象。 生物吸附生物吸附：微生物细胞小，具有很大的比表面积，：微生物细胞小，具有很大的比表面积，具有吸附有机
8、颗粒、胶体物质、溶解性有机物，特别具有吸附有机颗粒、胶体物质、溶解性有机物，特别是疏水性有毒有害有机污染物的能力。是疏水性有毒有害有机污染物的能力。第十一章第十一章 污水生物处理系统中的主要微生物污水生物处理系统中的主要微生物第一节第一节 污水生物处理基本原理污水生物处理基本原理一、一、基本原理基本原理 利用微生物对有机污染物的分解转化能力，并且利用微生物对有机污染物的分解转化能力，并且强化强化 他们的转化能力的污水处理方法叫做污水生物处他们的转化能力的污水处理方法叫做污水生物处理法。理法。二、二、基本类型基本类型 根据需氧类型：好氧生物处理和厌氧生物处理。根据需氧类型：好氧生物处理和厌氧生物
9、处理。 根据微生物生长类型：悬浮生长和附着生长。根据微生物生长类型：悬浮生长和附着生长。三、三、主要微生物主要微生物 1985年年wheatley提出生物滤池和活性污泥实际金提出生物滤池和活性污泥实际金字塔。（字塔。（P221图图11-1）有机污染物种类、特性有机污染物种类、特性 决定了是否采用微生物处理以及选用哪种微生决定了是否采用微生物处理以及选用哪种微生物处理方法物处理方法来源来源人工合成人工合成天然成分天然成分分子量分子量复杂复杂简单简单浓度浓度高浓度高浓度低浓度低浓度形态形态固态固态液态液态气态气态降解能力降解能力可生物降解可生物降解非生物降解非生物降解第二节第二节 有机污染物好氧生
10、物处有机污染物好氧生物处 理的基本原理及主要污染物理的基本原理及主要污染物生物处理生物处理 好氧生物处理是在有氧的情况下，借助好氧微生好氧生物处理是在有氧的情况下，借助好氧微生物的作用来进行的。物的作用来进行的。一、污水的好氧生物处理一、污水的好氧生物处理 在处理过程中，污水中的溶解性有机物透过细菌在处理过程中，污水中的溶解性有机物透过细菌的细胞壁和细胞膜而被细菌吸收。固体和胶体的有机的细胞壁和细胞膜而被细菌吸收。固体和胶体的有机物先附着在细胞的体外，由细菌分泌的胞外酶分解为物先附着在细胞的体外，由细菌分泌的胞外酶分解为溶解性的有机物质，再渗入细胞。溶解性的有机物质，再渗入细胞。好氧生物特点：
11、好氧生物特点： 有机物的好氧分解有分解速度快、分解程度彻底、有机物的好氧分解有分解速度快、分解程度彻底、能量利用率高、转化为细胞的比例大、氧气等营养物能量利用率高、转化为细胞的比例大、氧气等营养物质耗量大、耗时短、无臭气、质耗量大、耗时短、无臭气、BOD去除率去除率80-90%。好氧处理的基本原理好氧处理的基本原理 有机污染物好氧微生物处理的一般途径有机污染物好氧微生物处理的一般途径 二、活性污泥法处理构筑物内的微生物二、活性污泥法处理构筑物内的微生物 1.活性污泥生态及常见微生物活性污泥生态及常见微生物活性污泥法活性污泥法 1914年的在英国曼彻斯特年的在英国曼彻斯特 依靠曝气池中悬浮流动着
12、的活性污泥来分解有机物依靠曝气池中悬浮流动着的活性污泥来分解有机物.2.活性污泥常见微生物活性污泥常见微生物 假单胞菌、无色杆菌、黄杆菌、硝化细菌、球假单胞菌、无色杆菌、黄杆菌、硝化细菌、球衣细菌、贝日阿托氏菌、发硫均、地霉等，还有钟衣细菌、贝日阿托氏菌、发硫均、地霉等，还有钟虫、盖纤虫、等支虫、草履虫等原生动物，以及轮虫、盖纤虫、等支虫、草履虫等原生动物，以及轮虫等后生动物。（虫等后生动物。（P222图图11-2）1) 活性污泥的基本特性活性污泥的基本特性 组成：组成：有机和无机的固体有机和无机的固体好氧微生物好氧微生物兼性厌氧微生物兼性厌氧微生物专性厌氧微生物专性厌氧微生物絮状体或绒粒絮状
13、体或绒粒 曝气池中的细菌主要是异养性细菌。（表曝气池中的细菌主要是异养性细菌。（表11-1） 活性污泥中常见的原生动物。（表活性污泥中常见的原生动物。（表11-2）2) 活性污泥成熟的原生动物变化特征活性污泥成熟的原生动物变化特征 混合液中的优势动物的变化顺序：混合液中的优势动物的变化顺序： 肉足、鞭毛类优势动物肉足、鞭毛类优势动物游泳型纤毛虫游泳型纤毛虫爬爬行型纤毛虫行型纤毛虫附着型纤毛虫附着型纤毛虫 活性污泥成熟或出水较好原生动物优势菌种：活性污泥成熟或出水较好原生动物优势菌种： 多为纤毛虫有吸管虫、豆形虫、术纤毛虫、某些多为纤毛虫有吸管虫、豆形虫、术纤毛虫、某些独缩类和钟虫。独缩类和钟虫
14、。内容重点内容重点1.1.理解生物氨化作用、硝化作用、反硝化作理解生物氨化作用、硝化作用、反硝化作 用、硫化作用、反硫化作用的基本概念。用、硫化作用、反硫化作用的基本概念。2.2.理解硝化细菌、反硝化细菌的特性。理解硝化细菌、反硝化细菌的特性。3.3.了解生物吸附、生物浓缩的基本概念。了解生物吸附、生物浓缩的基本概念。4.4.理解微生物氧处理的基本原理及类型。理解微生物氧处理的基本原理及类型。5.5.理解好氧有机物处理的过程和好氧处理的特理解好氧有机物处理的过程和好氧处理的特 点。点。6.6.理解活性污泥法概念及成熟原生动物发展变理解活性污泥法概念及成熟原生动物发展变 化特征。化特征。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
