微生物论文

微生物在环境工程的应用

摘要 对微生物进行分离、接种与培养特征观察，初步了解微生物；对微生物的染色、鉴定与显微个体观察，进一步认识微生物研究对象；进行絮凝菌的分离与筛选和絮凝微生物性能试验，研究了絮凝菌的絮凝特性；应用微生物检验饮用水及空气的卫生。通过这四个实验，对实验现象所进行分析，对所做实验进行的综合整理、总结和展望，从而掌握如何去研究以及探究微生物在环境工程的应用。 一、引言

近几十年来，我国人口迅速增长，特别改革开放后乡镇企业突飞猛进的发展，在给我国人民带来经济繁荣的同时，也给我国的环境造成了严重威胁，许多江河、土壤和农田受到了严重污染。新的污染源和污染物种类不断出现。

为了解决我国日趋严重的环境污染问题，我国政府和有关企业投放了大量的人力和财力开展了污染环境的治理工作。微生物原本就与人们的生活密切相关，利用微生物作用的生化法因其投资少、处理效率高、运行成本低、二次污染小、且微生物的来源广泛繁殖迅速容易培养、处理污染简便，利用微生物处理各种污水和废气，并广泛开展了各种污染环境的微生物种类和分布的调查，发现了许多对污染物具有强降解能力的微生物，并对各种苯环污染物、石油、洗涤剂、农药、染料的降解途径和降解程度，各种重金属的微生物转化和吸附，废水中氮和磷的微生物去除，各种污水处理系统中微生物生态学进行了比较全面的研究，建立各种处理效果显著的各种污水处理工艺，包括活性污泥法，各种生物膜反应器，固定化细胞等等。

微生物学是环境科学、环境工程一门重要的基础性学科。微生物在生态系统中有着重要的作用，是物质主要分解者，在自然界物质和能量转化中占有特殊的地位。微生物在废水生化处理过程中有着非常重要的作用。不论是好氧处理还是厌氧处理，都是靠微生物的分解来消除水中的有机物、氨氮、磷等污染物对环境的影响。

以活性污泥举例：在废水处理系统投入使用时，从外面投入一些污泥（当中含有大量的微生物）或者系统经过一段时间运行（因为废水自身含有一些营养物质，会生成微生物），系统中就会有大量的生物出现。这些生物在有机物、N、P和一些微量的物质，如S，有一定量的氧的存在下，就会把有机物分解成CO2、HO2等无污染的物质，从而来获取能量，合成细菌。这样循环，污水就得到净化，系统却能保持稳定。

另外，在废水处理中，观察微生物的形态，种类，也能了解到水的水质。

在我国，微生物技术是环境保护广泛应用和十分重要的技术，在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、环境修复和污染源中的工业企业的清洁生产等方面，发挥着重要的作用。

二、基本概念

活性污泥的组成：由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的有机物和无机物质组成的，有一定的活力、具有良好净化污水功能的絮绒状污泥。

包括：活性微生物（Ma）；微生物自身氧化残留物（Me）；吸附的不恩能够被降解的有机物（Mi）；无机悬浮固体（Mii）。

活性微生物主要为呈菌胶团装的细菌、真菌。菌胶团是由细菌分泌的多糖类物质等包覆的粘性团块，使微生物具有抵御外界不利因素的性能；游离状的细菌不易沉淀，而原生动物捕食游离细菌，这样沉淀出的水更清澈，故原生动物有利于提高出水水质。

三、基本性质

活性污泥具有吸附和分解废水中的有机物（有些也可利用无机物质）的能力，显示出生物化学活性。

性能良好的活性污泥，除了具有去除有机物的能力外，还应有好的絮凝沉降性能。活性污泥的絮凝沉降性能可用污泥沉降比（SV）和污泥体积指数（SVI）来评价。

四、应用领域

活性污泥法1913年在英国实验成功，最初用于处理城市的污水。随着科技的进步和社会发展的需要，活性污泥应用领域已经向多个方向拓展，从城市污水到工业废水，从低浓度废水到高浓度废水，从印染废水到重金属废水等等。

五、制备方法

1．自然培菌

自然培菌，也称直接培菌法。它是利用废水中原有的少量微生物，逐步繁殖的培养过程。城市污水和一些营养成份较全、毒性小的工业废水，如食品厂、肉类加工厂废水，可以考虑这种培养方法，但培养时间相对较长。自然培菌又可分为间歇培菌和连续培菌二种。

2．接种培菌

接种培菌法的培养时间较短，是常用的活性污泥培菌方法，适用于大部分工业废水处理厂。城市污水厂如附近有种泥，也可采用此法，以缩短培养时间。接种培养法常用的有浓缩污泥接种培菌和干污泥接种培菌。

六、浓缩污泥接种培菌制备活性污泥

1.制备步骤

采用附近污水处理厂的浓缩污泥作菌种(种泥或种污泥)来培养。城市污水和营养齐全、毒性低的工业废水处理系统的活性污泥培养，可直接在所要处理的废水中加入种泥进行曝气，直至污泥转棕黄色时就可连续进污水（进水量应逐渐增加），此时沉淀池也投入运行，让污泥在系统内循环。

2.影响因素

水的pH、COD、氨氮和曝气池溶解氧、污泥沉降性能等指标。尽可能在温度适宜的季节进行。要留意防止污泥过度自身氧化，特别是在夏季。

3.结果讨论等

为了加快培养进程，可在培养过程中投加未发酵过的大粪水或其它营养物。活性污泥浓度达到工艺要求值即完成了培菌过程。从经济上讲，种泥的量应尽可能少，一般情况下控制在稀释后使混合液污泥浓度在0.5g/L以上。

参考文献：

1孟凡刚、张捍民等.活性污泥性质对短期膜污染影响的解析研究.环境科学，2006，7

2. 张峰、周国光.活性污泥法处理过程中泡沫问题的产生与控制.环境污染与防治，2006，8

3 孔秀琴、兰建伟等.污水生化处理过程中微生物指示作用试验.水处理技术，2006，12

4. 汪大翚、徐新华、赵伟荣.化工环境工程概论.化学工业出版社，2008，4

5. 吴柏春.微生物学

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