微生物在環保中的應用

----------環境治理

成員：夏靖雅薛嘉馨卜一凡陳寧陳相杰微生物在環保中的應用

----------環境治理1微生物是肉眼看不見或看不清的生物的總稱。包括原核生物（細菌，放線菌和藍細菌），真核生物（真菌和微型藻類），非細胞生物（病毒類）。微生物具有體積小、表面積大、繁殖力驚人等特點，能不斷與周圍環境快速進行物質交換。什么是微生物微生物是肉眼看不見或看不清的生物的總稱。包括原核生物（細菌，2環境污染的嚴重環境污染的嚴重3典型事件典型事件4生活污水生活污水中含有大量的無機物，有機物。無機物如氯化物，硫酸鹽，磷酸鹽和鈉，鉀，鈣，鐵等碳酸鹽，有機物有纖維素，淀粉，脂肪，蛋白質和尿素等。排放入環境中促使浮游植物生長和大量繁殖，形成赤潮和水華。工業廢水工業廢水是水體污染的主要污染源。包括鋼鐵工業廢水，食品工業廢水，印刷廢水，化工廢水等。農業廢水它面廣而量大且分散。農田使用農藥，化肥，進入水體造成水體富營養化。水污染的主要來源生活污水水污染的主要來源5廢水中氮、磷是造成水體富營養化的根源，利用生物脫氮除磷已進行了廣泛的研究。污水脫氮技術主要有活性污泥法脫氮工藝，包括A/O（缺氧／耗氧）工藝，可使ＮＨ4+_Ｎ去除率達80

%以上，A2/O工藝。改進的氧化溝工藝和SBR工藝都可使總氮(TN)去除率達90%以上。生物膜脫氮有生物濾池、生物轉盤、生物流化床、浮動床、浸沒式、三級生物濾池脫氮系統等，其中三級生物濾池的反硝化速度最高達1.0kgN/(m３?d)。去除污水中的氮磷廢水中氮、磷是造成水體富營養化的根源，利用生物脫氮除磷已進行6SBR工藝流程圖SBR工藝流程圖7應用常見技術污水生物處理中，除磷常與脫氮工藝一起應用，常見的除磷技術有：phostrip工藝，能使總磷(TP)≤1mg/L以下：Bardenpho系統；A/O系統；改良UCI工藝；A2/O工藝。除磷過程一般認為在有氧條件下攝取磷，在厭氧條件下釋放磷，其中不動桿菌屬(Acinetobacter)是除磷的優勢菌種。脫氧生物脫氮中，有反硝化能力的微生物有變形桿菌、微球菌屬、假單胞菌屬、芽胞桿菌屬等。這些細菌分解硝酸鹽的過程如下：

NO3+硝酸鹽還原酶NO2+

亞硝酸還原酶NO氧化還原酶N2O氧化亞氮還原酶

N2應用常見技術污水生物處理中，除磷常與脫氮工藝一起應用，常見的8微生物治理水污染主要利用微生物的生命活動過程,將污水中的有機物分解，從而達到凈化污水的目的，微生物能從污水中攝取糖，蛋白質，脂肪，淀粉及其它低分子化合物。微生物新陳代謝類型有需氧型和厭氧型兩種,因此,凈化方法分為好氧凈化和厭氧凈化.微生物治理水有機物污染原理微生物治理水污染主要利用微生物的生命活動過程,將污水中的有機9微生物治理水有機物污染原理好氧凈化氧存在條件下，許多好氧微生物通過分解代謝、合成代謝和物質礦物化，在把有機物氧化分解成CO2和H2O等過程中，獲尋C源、N源、P源、S和能量。污水的微生物好氧凈化就是模擬上述原理，把微生物置于一定的構筑物內通氣培養，高效率凈化污水的方法。厭氧凈化微生物在嚴格厭氧條件下，有機物發酵或消化過程中，大部分有機物被解生成H2、CO2、H2S和CH4等氣體。污水的生物厭氧凈化就是根據污水經厭氧發酵后既到凈化，又獲得了生物能源CH4的原理。微物細胞能量轉移的電子受體，由好氧條件下分子氧改變為厭氧條件下的有機物。在厭氧件下，不溶于水而難分解的大分子有機污物，被微生物的胞外酶降解為可溶性物質，再由產甲烷厭氧細菌和產氫細菌降解成低分子有酸類和醇類、并放出H2和CO2；有機酸類和類經產甲烷菌降解成H2、CO2和CH4。甲烷菌還可利用H2還原CO2，形成CH4。微生物治理水有機物污染原理好氧凈化氧存在條件下，許多好氧微生10微生物用于煙氣脫硫，不需高溫、高壓、催化劑，設備要求簡單。利用自養生物脫硫，營養要求低，無二次污染，處理費用為濕法脫硫的50%。目前公認的硫酸鹽還原的最初幾點是Postgate在1969年證實的。很多學者利用細菌研究了大量的脫硫技術。如利用氧化亞鐵硫桿菌已使脫硫率達95%以上，日本利用該菌已使H2S脫除率達99.99%，中國利用該菌對煉油廠催化干氣和工業廢氣脫硫，H2S去除率分別為71.5%和46.91%。Saleem等用脫氮硫桿菌的耐受株T.denitrificansF，在厭氧條件下脫硫率達80%。微生物治理水有機物污染的應用微生物用于煙氣脫硫，不需高溫、高壓、催化劑，設備要求簡單。利11Bio-SR工藝流程圖Bio-SR工藝流程圖12廢氣在反應器中停留時間很短，處理率可達90%以上。生物過濾法還可去除空氣中的異味、揮發性物質（VOCs）和有害物質，包括控制（去除）城市污水處理設施中的臭味、化工過程中的生產廢氣、受污染土壤和地下水中的揮發性物質、室內空氣中低濃度物質等。微生物還可用來固定CO2，實現CO2的資源化，同時產生很多附加值高的產品。生物技術用于有機廢氣具有費用低、效率高等優點，在德國、荷蘭、日本及北美國家得到廣泛應用。廢氣處理廢氣在反應器中停留時間很短，處理率可達90%以上。生物過濾法13微生物在污染治理中具有廣泛的應用前景，為提高微生物降解能力，擴大其應用范圍，分離、重建高效、廣譜降解微生物具有重要意義。同時，在微生物對污染物的適應及其降解遺傳學機制，微生物凈化的高效性及安全性，研究成果從實驗室研究向工程應用的轉移，以及高效、準確評估技術的應用等方面，尚需加大投入和作進一步研究。我國的環境微生物技術研究尚處于起步階段，與國際