微生物知識(shí)簡(jiǎn)介

1、現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)原理與應(yīng)用考題一、請(qǐng)?jiān)敿?xì)論述微生物的特點(diǎn)與污染控制工程的關(guān)系。微生物主要有：病毒，原核微生物（以細(xì)菌為例），真核微生物（以酵母菌為例）等幾種病毒形態(tài)-大多數(shù)小直徑100nm左右，形態(tài)多樣：磚狀,子彈狀，球狀，蝌蚪狀，桿狀，卵圓狀，絲狀等。結(jié)構(gòu)：病毒中心是核酸（RNA）,外面包被著1層有規(guī)律地排列的蛋白亞單位，稱為衣殼。構(gòu)成衣殼的形態(tài)亞單位稱為殼粒，由核酸和衣殼蛋白所構(gòu)成的粒子稱為核衣殼。核衣殼外面有一層由脂類貨脂蛋白組成的包膜，包膜上還可有刺突。特性：1體積微小2非細(xì)胞結(jié)構(gòu)3病毒的化學(xué)組成比較簡(jiǎn)單4嚴(yán)格活細(xì)胞內(nèi)寄生5以復(fù)制方式繁殖6特殊的抵抗力病毒在污染控制方面的意義：日常生活

2、中，通過(guò)水傳播的人類病毒超過(guò)100多種，檢測(cè)水中紛繁的病毒極為困難。需要尋找一種指示微生物顯得十分必要。噬菌體與腸道病毒的結(jié)構(gòu)、組成、大小和復(fù)制方式等具有相似性，因此，噬菌體是較理想的水環(huán)境腸道病毒指示生物，目前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用如：大腸桿菌噬菌體（SC噬菌體）、F-RNA噬菌體、脆弱擬桿菌噬菌體等病毒均有十分良好的指示效果。原核微生物形態(tài)：以球狀，桿狀，螺旋狀，絲狀為主。例如細(xì)菌個(gè)體形態(tài)有三類：球狀，桿狀，螺旋狀放線菌個(gè)體具有發(fā)育良好的分支狀菌絲體，少數(shù)為桿狀或原始絲狀的簡(jiǎn)單形態(tài)。藍(lán)細(xì)菌形態(tài)多樣，一般有球狀，桿狀，單生或者形成團(tuán)聚體。也有絲狀和螺旋狀的藍(lán)細(xì)菌。結(jié)構(gòu)：1有核糖體和裸露的環(huán)狀D

3、NA2 有細(xì)胞質(zhì)，細(xì)胞膜；沒(méi)有真正細(xì)胞核，但有擬核；3 .有核糖體，沒(méi)有其他被磨包圍的細(xì)胞器：線粒體，溶酶體，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，過(guò)氧化氫酶等4 .大多數(shù)都有細(xì)胞壁4特性：?jiǎn)渭?xì)胞動(dòng)物，原核生物，最主要的特點(diǎn)是沒(méi)有細(xì)胞核、染色體，即DNA#無(wú)蛋白質(zhì)包裹。其次，原核生物體內(nèi)無(wú)高級(jí)的細(xì)胞器（線粒體、葉綠體、高爾基體等），他只含有核糖體。另外，原核生物有細(xì)胞壁，但其成分和植物的不同，植物的是纖維素，原核生物是肽聚糖。原核生物外還有鞭毛等.原核微生物在污染控制方面的意義：細(xì)菌對(duì)污染物的凈化處理1過(guò)細(xì)菌的分解作用降解環(huán)境中的有機(jī)污染物，細(xì)菌對(duì)環(huán)境中有機(jī)污染物有很強(qiáng)的降解作用。通過(guò)細(xì)菌的轉(zhuǎn)化作用降低重金屬等污染目前環(huán)境

4、中的金屬污染主要是通過(guò)細(xì)菌的轉(zhuǎn)化作用去除的，它主要是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化一些金屬原子、金屬離子的形態(tài)使其沉淀，然后加以去除?；蛘咿D(zhuǎn)化金屬離子的價(jià)態(tài)，使其從毒性大的價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化為毒性小的價(jià)態(tài)，并溶于土壤液體，從而易于從土壤中濾除。2細(xì)菌在水處理中的作用污水生物處理的工作主體是曝氣池活性污泥中的細(xì)菌通過(guò)活性污泥法、生物膜法、穩(wěn)定塘法等人工生物處理技術(shù)對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解。在處理廢水的過(guò)程中吸附能力很強(qiáng)的菌膠團(tuán)將廢水中的雜質(zhì)和游離細(xì)菌等吸附在其上，形成了活性污泥的絮凝體。作為絮凝體主體骨架的菌膠團(tuán)細(xì)菌在廢水處理過(guò)程中有很強(qiáng)的生物絮凝、吸附能力和氧化分解有機(jī)物的能力，同時(shí)菌膠團(tuán)對(duì)有機(jī)物的吸附和分解。還具有指示作

5、用：通過(guò)菌膠團(tuán)的顏色、透明度、數(shù)量、顆粒大小及結(jié)構(gòu)的松緊程度可衡量好氧活性污泥的性能。放線菌對(duì)污染物的凈化處理放線菌為腐生菌促進(jìn)土壤形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，改良土壤，在有機(jī)固體廢物的填埋和堆肥發(fā)酵及廢水生物處理中起積極作用。高溫性菌種降解大量有機(jī)物，使之框化。還有的菌種能使石油脫蠟、燒類發(fā)酵，脫硫、脫磷。有的對(duì)氧化物、睛類化合物的分解能力很強(qiáng)，適合用于丙烯睛廢水生物處理。真核微生物形態(tài)：有呈圓形，卵圓形，圓柱形，檸檬形的酵母菌，有呈絨毛狀，絮狀，貨網(wǎng)狀的霉菌，形態(tài)各異的藻類，單細(xì)胞的原生動(dòng)物等。結(jié)構(gòu)：完整的細(xì)胞核內(nèi)具有核膜，細(xì)胞質(zhì)中存在高度分化的細(xì)胞器，如線粒體，高爾基體，內(nèi)質(zhì)網(wǎng),染色體，中心體等。特性

6、：1好氧，2化能異養(yǎng)3細(xì)胞質(zhì)中含有線粒體，無(wú)葉綠體，不進(jìn)行光合作用4有細(xì)胞核，進(jìn)行有絲分裂5以無(wú)性抱子和有型抱子兩種方式進(jìn)行繁殖6一般不運(yùn)動(dòng)真核微生物在污染控制方面的意義酵母菌既具有細(xì)菌單細(xì)胞、生長(zhǎng)快、能形成很好的絮體、適應(yīng)于各種不同的反應(yīng)器等特點(diǎn),又具有真菌細(xì)胞大、代謝旺盛，耐酸、耐高滲透壓、耐高濃度的有機(jī)底物等特性，其體內(nèi)含有特殊的氧化分解酶能利用多種有機(jī)物（簡(jiǎn)單糖，有機(jī)酸、醇等），快速分解，到達(dá)凈化水質(zhì)的作用，因此酵母菌在廢水處理中的應(yīng)用廣泛，高濃度有機(jī)廢水，含有重金屬離子的廢水，有毒、含難降解污染物廢水，以及生活廢水都可使用酵母菌進(jìn)行生物處理。霉菌對(duì)有機(jī)物的降解能力很強(qiáng)，有些難降解的物

7、質(zhì)如纖維素和碳?xì)浠衔锟杀黄渥鳛樘荚春湍茉醇右越到饫?。所以在廢水和廢物處理中，起到重要作用。廢水處理中，生物膜法使用適當(dāng)?shù)拿咕梢詫?duì)降解有機(jī)物產(chǎn)生積極的作用。部分原生動(dòng)物代謝方式與細(xì)菌類似，可以通過(guò)體表吸收溶解性有機(jī)物，使之氧化分解，另一些可吞噬水中細(xì)小的有機(jī)顆粒物或游離細(xì)菌，起到凈化水質(zhì)的作用。生動(dòng)物中的纖毛蟲占大多數(shù)，在污泥發(fā)生變化或污泥增氧初期可看到大量鞭毛蟲和變形蟲。系統(tǒng)正常運(yùn)行期固著行纖毛蟲占優(yōu)勢(shì)。在環(huán)境工程中一般可根據(jù)污泥中動(dòng)物的種類和營(yíng)養(yǎng)特性，凈化程度來(lái)判斷系統(tǒng)運(yùn)行狀況。在水質(zhì)突變或者污泥中毒時(shí)，可根據(jù)生物相的變化及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，采取必要措施。二、以A2/O工藝（提供工藝流程圖）

8、、SBHC藝（提供工藝流程圖）甲烷發(fā)酵工藝（提供工藝流程圖）為例，完成下列各題：1 .詳細(xì)闡述三種工藝所涉及的微生物種類,并詳細(xì)說(shuō)明各類微生物所屬營(yíng)養(yǎng)類型。2 .繪圖并詳細(xì)論述細(xì)菌細(xì)胞膜在污染物選擇性吸收中的作用;3 .詳細(xì)論述細(xì)胞膜在污染物降解與代謝中的作用;4 .繪圖并詳細(xì)論述細(xì)菌莢膜與活性污泥形成的關(guān)系;1.A2/O工藝流程圖：內(nèi)循環(huán)金.應(yīng)噩|*謨氧反應(yīng)器（串化、吸收謖、去除的。）1處理水圖1A70法同步脫氮除磷工藝流程硝化細(xì)菌，亞硝化細(xì)菌，屬于化能自養(yǎng)微生物反硝化細(xì)菌是異養(yǎng)兼性缺氧型微生物，化能異養(yǎng)微生物聚磷菌分為兩種，兼性厭氧的反硝化聚磷菌和好氧聚磷菌，屬于化能異養(yǎng)型微生物。SBRC

9、藝流程圖力能脫水*一J一一椎岷池傳統(tǒng)的5BR工藝流程圖SBR工藝中，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，硝化細(xì)菌，亞硝化細(xì)菌，反硝化細(xì)菌交替進(jìn)行。此時(shí)硝化細(xì)菌，亞硝化細(xì)菌是化能自養(yǎng)微生物，反硝化細(xì)菌是化能異養(yǎng)微生物。聚磷菌好氧狀態(tài)下對(duì)磷進(jìn)行吸收，屬于化能異養(yǎng)型微生物。甲烷發(fā)酵工藝流程圖甲烷調(diào)節(jié)碎干顯圖m查t后處理-律放水解和發(fā)酵細(xì)菌，將碳水化合物和蛋白質(zhì)等大分子有機(jī)質(zhì)降解為小分子有機(jī)化合物，如葡萄糖、氨基酸等，于化能自養(yǎng)微生物產(chǎn)乙酸菌把發(fā)酵作用所產(chǎn)生的小分子醇類和一些脂肪酸降解為乙酸、甲酸、二氧化碳和氫，屬于化能自養(yǎng)微生物。產(chǎn)甲烷細(xì)菌將之前階段所產(chǎn)生的氫氣、二氧化碳以及甲酸、乙酸甲醇和甲胺類等轉(zhuǎn)化為甲

10、烷,屬于化能自養(yǎng)微生物。2繪圖并追!論述細(xì)菌細(xì)胞膜在污染物選擇性吸收中的作用;糖蛋白磷脂分子蛋白質(zhì)磷脂雙分子層細(xì)胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，含有少量糖類。磷脂雙分子層是構(gòu)成細(xì)胞膜的的基本支架。其中部分脂質(zhì)和糖類結(jié)合形成糖脂，部分蛋白質(zhì)和糖類結(jié)合形成糖蛋白。細(xì)胞膜上存在兩類主要的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，即：載體蛋白和通道蛋白。載體蛋白又稱做載體、通透酶和轉(zhuǎn)運(yùn)器，能夠與特定溶質(zhì)結(jié)合，通過(guò)自身構(gòu)象的變化，將與它結(jié)合的溶質(zhì)轉(zhuǎn)移到膜的另一側(cè)，載體蛋白有的需要能量驅(qū)動(dòng)，如：各類ATP驅(qū)動(dòng)的離子泵；有的則不需要能量，以協(xié)助擴(kuò)散的方式運(yùn)輸物質(zhì)，如：繳氨酶素。通道蛋白與與所轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)的結(jié)合較弱，它能形成親水的通道，當(dāng)通道打開(kāi)

11、時(shí)能允許特定的溶質(zhì)通過(guò)，所有通道蛋白均以協(xié)助擴(kuò)散的方式運(yùn)輸溶質(zhì)。物質(zhì)跨膜運(yùn)輸細(xì)胞膜是細(xì)胞與細(xì)胞環(huán)境間的半透膜屏障。對(duì)于污染物進(jìn)出細(xì)胞有選擇性調(diào)節(jié)作用。細(xì)胞膜除了通過(guò)選擇性滲透來(lái)調(diào)節(jié)和控制細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)交換外，還能以胞吞和胞吐的方式，幫助細(xì)胞從外界環(huán)境中攝取液體小滴和捕獲食物顆粒，供應(yīng)細(xì)胞在生命活動(dòng)中對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求。大分子與顆粒物質(zhì)的運(yùn)輸：對(duì)于大分子污染物以及顆粒污染物等、是由質(zhì)膜運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生外吐和出芽而出胞。3詳細(xì)論述細(xì)胞膜在污染物降解與代謝中的作用;在細(xì)胞的新陳代謝過(guò)程中，不斷有各種物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，這些物質(zhì)包括一些離子、小分子物質(zhì)、大分子物質(zhì)及一些顆粒物質(zhì)。這些物質(zhì)跨細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)的途徑是：脂溶性或

12、極性較小的小分子物質(zhì)可通過(guò)物理擴(kuò)散透過(guò)細(xì)胞膜，水溶性小分子物質(zhì)需要借助細(xì)胞膜中的膜蛋白的介導(dǎo)來(lái)完成跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，大分子物質(zhì)及顆粒性物質(zhì)不能穿過(guò)細(xì)胞膜，如蛋白質(zhì)主要是通過(guò)細(xì)胞膜的內(nèi)吞作用和外排作用跨越質(zhì)膜。細(xì)胞膜上有轉(zhuǎn)運(yùn)電子和磷酸化作用，即呼吸作用的場(chǎng)所；排出水溶性的胞外酶，將大分子化合物水解成簡(jiǎn)單化合物，而后攝入細(xì)胞內(nèi)的功能。微生物在細(xì)胞膜外通過(guò)水解使其從多糖轉(zhuǎn)化為二糖后，透過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)作進(jìn)一步的降解。污染物有機(jī)物就通過(guò)以上過(guò)程得到降解。4詳細(xì)論述細(xì)菌莢膜與活性污泥形成的關(guān)系;莢膜是某些細(xì)菌在細(xì)胞壁外包圍的一層粘液性物質(zhì)，一般由糖和多肽組成。細(xì)菌的莢膜物質(zhì)，相互融合，連為一體，組成共同的莢膜

13、，將多個(gè)菌體包埋其中，形成的一團(tuán)膠狀物。它是活性污泥絮體和滴濾池粘膜的主要組成部分。菌膠團(tuán)中的菌體，由于包埋于膠質(zhì)中，故不易被原生動(dòng)物吞噬，有利于沉降。在處理廢水的過(guò)程中，具有很強(qiáng)吸附能力的菌膠團(tuán)把廢水中的雜質(zhì)和游離細(xì)菌等吸附在其上，形成了活性污泥的凝絮體。因此，菌膠團(tuán)構(gòu)成了活性污泥絮體的骨架。菌膠團(tuán)是活性污泥和生物膜的重要組成部分，有較強(qiáng)的吸附和氧化有機(jī)物的能力，在水生物處理中具有重要作用?；钚晕勰嘈阅艿暮脡?，取決于所含菌膠團(tuán)多少、大小及結(jié)構(gòu)的緊密程度。三、詳細(xì)論述古生菌、放線菌、霉菌、酵母菌及原生動(dòng)物與污染控制工程的關(guān)系。古生菌以產(chǎn)甲烷菌為例。產(chǎn)甲烷菌在厭氧生物處理起著重要作用。廢水厭氧生

14、物處理是指在無(wú)分子氧條件下通過(guò)厭氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，將廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)。厭氧生物處理是一個(gè)復(fù)雜的微生物化學(xué)過(guò)程，產(chǎn)甲烷菌在產(chǎn)甲烷階段把中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為乙酸和氫，并有二氧化碳生成，再把乙酸、氫氣和二氧化碳等轉(zhuǎn)化為甲烷。放線菌對(duì)污染物的凈化處理作用。放線菌為腐生菌促進(jìn)土壤形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，改良土壤，在有機(jī)固體廢物的填埋和堆肥發(fā)酵及廢水生物處理中起積極作用。高溫性菌種降解大量有機(jī)物，使之框化。還有的菌種能使石油脫蠟、燒類發(fā)酵，脫硫、脫磷。有的對(duì)氧化物、睛類化合物的分解能力很強(qiáng)，適合用于丙烯睛廢水生物處理。霉菌對(duì)有機(jī)物的降解能力很強(qiáng)，有些難降解的物質(zhì)如纖維素

15、和碳?xì)浠衔锟杀黄渥鳛樘荚春湍茉醇右越到饫谩Ｋ栽趶U水和廢物處理中，起到重要作用。廢水處理中，生物膜法使用適當(dāng)?shù)拿咕梢詫?duì)降解有機(jī)物產(chǎn)生積極的作用。酵母菌既具有細(xì)菌單細(xì)胞、生長(zhǎng)快、能形成很好的絮體、適應(yīng)于各種不同的反應(yīng)器等特點(diǎn)，又具有真菌細(xì)胞大、代謝旺盛，耐酸、耐高滲透壓、耐高濃度的有機(jī)底物等特性，其體內(nèi)含有特殊的氧化分解酶能利用多種有機(jī)物（簡(jiǎn)單糖，有機(jī)酸、醇等），快速分解，到達(dá)凈化水質(zhì)的作用，因此酵母菌在廢水處理中的應(yīng)用廣泛，高濃度有機(jī)廢水，含有重金屬離子的廢水，有毒、含難降解污染物廢水，以及生活廢水都可使用酵母菌進(jìn)行生物處理。原生動(dòng)物中的纖毛蟲占大多數(shù)，在污泥發(fā)生變化或污泥增氧初期可看到

16、大量鞭毛蟲和變形蟲。系統(tǒng)正常運(yùn)行期固著行纖毛蟲占優(yōu)勢(shì)。在環(huán)境工程中一般可根據(jù)污泥中動(dòng)物的種類和營(yíng)養(yǎng)特性，凈化程度來(lái)判斷系統(tǒng)運(yùn)行狀況。在水質(zhì)突變或者污泥中毒時(shí)，可根據(jù)生物相的變化及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，采取必要措施。四、結(jié)合工藝流程圖，分別詳細(xì)論述A2/O工藝、SBHC藝、甲烷發(fā)酵工藝、推流式活性污泥法四種工藝中各階段微生物的呼吸類型、代謝途徑、產(chǎn)能方式、產(chǎn)能大小及剩余物情況。A/O工藝流程圖：圖1A70法同步脫氮除磷工藝流程在首段厭氧池聚磷菌釋放磷，同時(shí)溶解性有機(jī)物被細(xì)胞吸收而使污水中BOD度下降，另外NH3-N因細(xì)胞合成而被去除一部分。在缺氧池中，反硝化細(xì)菌利用污水中的有機(jī)物做碳源，將回流混合液中的帶

17、入的大量NO3-N和NO2-N通過(guò)反消化作用還原為N2釋放至空氣中.在這一階段中，反硝化細(xì)菌，進(jìn)行無(wú)氧呼吸。在好氧池中有機(jī)物被生化降解，其濃度下降；有機(jī)氮被氨化繼而被硝，轉(zhuǎn)化為NO3-N通過(guò)出水回流至缺氧池，進(jìn)行反硝化脫氮；此時(shí)硝化細(xì)菌進(jìn)行好氧呼吸。同時(shí)釋放的磷的聚磷菌在此過(guò)量地?cái)z取磷形成高磷污泥，通過(guò)排泥使P從污水中得以去除。聚磷菌也進(jìn)行好氧呼吸。剩余產(chǎn)物情況：絲狀菌較少.污泥沉降性能比較好。SBRX藝流程圖用研外運(yùn)*福格枷間沉砂池理水器ffl毒池傳統(tǒng)的5BRH藝流程匡SBR工藝中，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，硝化細(xì)菌，亞硝化細(xì)菌進(jìn)行好氧呼吸。反硝化細(xì)菌進(jìn)行進(jìn)行無(wú)氧呼吸。聚磷菌好氧狀態(tài)下對(duì)磷

18、進(jìn)行吸收，進(jìn)行好氧呼吸。甲烷發(fā)酵工藝流程圖剩余河泥持鼓甲烷發(fā)酵工藝原理是厭氧生物處理的一個(gè)復(fù)雜微生物化學(xué)過(guò)程，依靠三大主要的細(xì)菌，即水解產(chǎn)酸細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌的聯(lián)合作用完成。因而氧化生物處理過(guò)程可大致的分為三個(gè)連續(xù)的階段，即水解產(chǎn)酸細(xì)菌階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌階段和產(chǎn)甲烷細(xì)菌階段。第一階段：水解產(chǎn)酸階段：復(fù)雜的大分子、不溶性有機(jī)物先在胞外酶的作用下水解為小分子、溶解性有機(jī)物，然后滲入細(xì)胞內(nèi)，分解產(chǎn)生有機(jī)酸、醇和醛等。但以高級(jí)脂肪酸為主。第二階段：產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段：在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌的作用下，第一階段產(chǎn)生的各種有機(jī)酸轉(zhuǎn)化為乙酸和氫，在降解奇數(shù)碳有機(jī)酸時(shí)形成二氧化碳。CH3CH2CH2CH2

19、COOH+2H2O=CH3CH2COOH+CH3COOH+2H2CH3CH2COOH+2H2O=CH3COOH+3H2+CO2第三階段：產(chǎn)甲烷階段4H2+CO2=CH4+2H2O（占1/3）CH3COOH=2CH4+2CO2（占2/3）水解和發(fā)酵細(xì)菌，將碳水化合物和蛋白質(zhì)等大分子有機(jī)質(zhì)降解為小分子有機(jī)化合物，如葡萄糖、氨基酸等，屬于厭氧呼吸產(chǎn)乙酸菌把發(fā)酵作用所產(chǎn)生的小分子醇類和一些脂肪酸降解為乙酸、甲酸、二氧化碳和氫，屬于屬于厭氧呼吸。產(chǎn)甲烷細(xì)菌將之前階段所產(chǎn)生的氫氣、二氧化碳以及甲酸、乙酸甲醇和甲胺類等轉(zhuǎn)化為甲烷，屬于屬于厭氧呼吸。剩余產(chǎn)物情況：水和部分底物。推流式活性污泥法流程圖推流式活性

20、污泥法工藝是在生物處理污水過(guò)程中曝氣池中水流是縱向混合的推流式。在曝氣池前端，活性污泥同剛進(jìn)入的廢水相接觸，有機(jī)物濃度相對(duì)較高，即供給活性污泥微生物的養(yǎng)料較多，所以微生物生長(zhǎng)一般處于生長(zhǎng)曲線的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期后期或穩(wěn)定期。由于傳統(tǒng)活性污泥法曝氣時(shí)間比較長(zhǎng)，當(dāng)活性污泥繼續(xù)向前推進(jìn)到曝氣池末端時(shí)，廢水中有機(jī)物已幾乎被耗盡，污泥微生物進(jìn)入內(nèi)源代謝期，它的活動(dòng)能力也相應(yīng)減弱，因此在沉淀池中容易沉淀，出水中殘剩的有機(jī)物數(shù)量少。處于饑餓狀態(tài)的污泥回流入曝氣池后又能夠強(qiáng)烈吸附和氧化有機(jī)物。剩余產(chǎn)物情況：少量的BOD和懸浮物。五、結(jié)合工藝流程圖，分別詳細(xì)論述A2/O工藝、SBHC藝、甲烷發(fā)酵工藝、推流式活性污泥法工

21、藝中微生物之間的關(guān)系（互生關(guān)系、偏利關(guān)系）A/O工藝流程圖：A2/O工藝中，互生關(guān)系主要表現(xiàn)為在化學(xué)水平的協(xié)作，即微生物間相互提供生長(zhǎng)因子、代謝刺激物或降解對(duì)方的代謝抑制物，平衡pH值，維持適當(dāng)?shù)难趸€原電位或消除中間產(chǎn)物的累積。氨化細(xì)菌，亞硝酸菌，硝酸菌及反硝化菌之間就表現(xiàn)為互生關(guān)系。在氮素轉(zhuǎn)化過(guò)程中，氨化細(xì)菌分解有機(jī)氮化合物產(chǎn)生氨，為亞硝酸菌創(chuàng)造了必需的生活條件，但對(duì)氨化細(xì)菌則無(wú)害也無(wú)利。亞硝酸菌氧化氨，生成亞硝酸，又為硝酸菌創(chuàng)造了必要的生活條件。反硝化菌則在厭氧條件下將NO-3、NO-2還原為N2氣體,從污水的液相中排出，為亞硝化菌和硝化菌解除抑制因子，同時(shí)反硝化過(guò)程還提高了反應(yīng)器內(nèi)的堿

22、度，部分地補(bǔ)充了硝化過(guò)程所消耗的堿度，有利于反應(yīng)器內(nèi)pH值穩(wěn)定在硝化菌活性較大的范圍內(nèi)。屬于互生關(guān)系。厭氧區(qū)內(nèi)除磷菌與兼性細(xì)菌也存在著互生關(guān)系，目前對(duì)生物除磷機(jī)理的研究表明，除磷菌只能同化以乙酸為代表的低分子揮發(fā)性脂肪酸才能有效釋放磷，而原污水中這類物質(zhì)因易降解而在初沉池內(nèi)甚至在管網(wǎng)內(nèi)已被降解，故其含量較為有限，除磷菌所需的揮發(fā)性脂肪酸主要靠兼性菌在厭氧條件下發(fā)酵有機(jī)物提供。除磷菌同化揮發(fā)性脂肪酸，亦為兼性菌生長(zhǎng)代謝解除抑制因子。生物除磷反應(yīng)器中，除磷菌和硝化菌則存在著拮抗關(guān)系。沒(méi)有足夠的有機(jī)物時(shí)，反硝化很明顯與磷的釋放發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)有硝態(tài)氮存在時(shí)，反硝化菌將直接利用有機(jī)基質(zhì)，使有機(jī)基質(zhì)不能轉(zhuǎn)化

23、成揮發(fā)T脂肪酸，從而奪取了除磷菌的生長(zhǎng)因子，故硝態(tài)氮是除磷菌生長(zhǎng)的抑制因子。當(dāng)硝態(tài)氮在厭氧段存在時(shí)，除磷菌的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)就無(wú)從發(fā)揮。SBRC藝流程圖傳統(tǒng)的SBR工藝流程圉SBR工藝中，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，硝化細(xì)菌，亞硝化細(xì)菌進(jìn)行好氧呼吸。反硝化細(xì)菌進(jìn)行進(jìn)行無(wú)氧呼吸。聚磷菌好氧狀態(tài)下對(duì)磷進(jìn)行吸收，進(jìn)行好氧呼吸。反硝化細(xì)菌是厭氧型微生物，聚磷菌是厭氧型微生物，兩者是互生關(guān)系，硝化細(xì)菌進(jìn)行代謝活動(dòng)，消耗氧氣，造成厭氧環(huán)境，為聚磷菌提供生存環(huán)境，進(jìn)行吸磷。兼性厭氧微生物具有脫氫酶和氧化酶，既能在缺氧條件又可在有氧條件下進(jìn)行有機(jī)物的降解亞硝化細(xì)菌實(shí)現(xiàn)了NH+42N向NO-22N的轉(zhuǎn)化過(guò)程；反硝化細(xì)菌

24、則最終實(shí)現(xiàn)了廢水中生物脫氮過(guò)程。此種關(guān)系是共生關(guān)系。甲烷發(fā)酵工藝流程圖甲烷I7餐嬴盛產(chǎn)丑記憚放霸余泊泥在甲烷發(fā)酵過(guò)程中，不產(chǎn)甲烷細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌之間，相互依賴，互為對(duì)方創(chuàng)造與維持生命活動(dòng)所需要的良好環(huán)境條件，但它們之間又互相制約，在發(fā)酵過(guò)程中總處于平衡狀態(tài)。不產(chǎn)甲烷菌為產(chǎn)甲烷菌提供生長(zhǎng)和產(chǎn)甲烷必須的基質(zhì)。不產(chǎn)甲烷菌把各種復(fù)雜有機(jī)物如碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)進(jìn)行降解，生產(chǎn)游離氫、二氧化碳、氨、乙酸、甲酸、丙酸、丁酸、甲醇、乙醇等產(chǎn)物。其中丙酸、丁酸、乙醇等又可被產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌轉(zhuǎn)化為氫、二氧化碳和乙酸等。這樣，不產(chǎn)甲烷菌通過(guò)其生命活動(dòng)為產(chǎn)甲烷菌提供了合成細(xì)胞物質(zhì)和產(chǎn)甲烷所需的碳前體和電子供體、氫供體和氮源。產(chǎn)甲烷菌則依賴于不產(chǎn)甲烷菌所提供的食物而生存。不產(chǎn)甲烷菌為產(chǎn)甲烷菌創(chuàng)造適宜的厭氧環(huán)境。在甲烷發(fā)酵過(guò)程中會(huì)有含氧的環(huán)境不利于產(chǎn)甲烷菌的生長(zhǎng)，在此階段中還原電位的降低則有賴于不產(chǎn)甲烷菌中的好氧微生物及兼性厭氧微生物的活動(dòng)，好氧微生物及兼性厭氧微生物會(huì)以氧為最終電子受體，使環(huán)境中的氧被消耗而使氧化還原電位下降。不產(chǎn)甲烷菌為產(chǎn)甲烷菌清除有毒物質(zhì)。在甲烷發(fā)酵過(guò)程中，不可避免的會(huì)含有酚類、抗菌素、氧化物、重金屬等對(duì)甲烷菌有害的物質(zhì)。不產(chǎn)甲烷菌中，一些能裂解苯環(huán)，有些能以氧化物為碳源，一些則能生成硫化氫與重金屬形成沉淀。通過(guò)不產(chǎn)甲烷菌的這些活動(dòng)，不僅解除了對(duì)產(chǎn)甲烷菌的毒