污水處理微生物菌種是污水處理系統(tǒng)中不可或缺的關(guān)鍵因素,不同類型的微生物菌種在污水處理過程中發(fā)揮著各自獨特的作用。以下是一些常見的污水處理微生物菌種及其特點、作用原理和適用場景:
好氧微生物
活性污泥中的細(xì)菌特點:是活性污泥的主要成分,種類繁多,包括桿菌、球菌、弧菌等。它們具有較強的適應(yīng)性和繁殖能力,能夠利用污水中的各種有機物質(zhì)作為碳源和能源。
作用原理:在有氧條件下,通過新陳代謝將有機污染物分解為二氧化碳和水,同時合成自身細(xì)胞物質(zhì),實現(xiàn)微生物的增長和污水中有機物的去除。例如,一些細(xì)菌能夠分泌胞外酶,將大分子有機物分解為小分子,便于細(xì)胞吸收和利用。
適用場景:廣泛應(yīng)用于城市污水處理廠和工業(yè)廢水處理的好氧處理工藝,如活性污泥法、生物膜法等。
硝化細(xì)菌特點:分為亞硝酸菌和硝酸菌,是一類化能自養(yǎng)型細(xì)菌。它們以氨氮為能源,通過氧化氨氮獲得能量,并利用二氧化碳作為碳源合成自身細(xì)胞物質(zhì)。
作用原理:亞硝酸菌將氨氮氧化為亞硝酸鹽,硝酸菌進(jìn)一步將亞硝酸鹽氧化為硝酸鹽,從而實現(xiàn)污水中氨氮的去除,降低水體的富營養(yǎng)化風(fēng)險。
適用場景:適用于處理氨氮含量較高的污水,如養(yǎng)殖廢水、垃圾滲濾液等,以及對總氮去除有嚴(yán)格要求的污水處理系統(tǒng)。
厭氧微生物
產(chǎn)甲烷菌特點:是厭氧消化過程中的關(guān)鍵微生物,屬于古細(xì)菌。它們對環(huán)境條件要求嚴(yán)格,只能在無氧、低氧化還原電位的環(huán)境中生存,對溫度、pH 值等因素較為敏感。
作用原理:在厭氧條件下,將有機物質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)生的有機酸、醇類等中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳,實現(xiàn)有機物質(zhì)的降解和能量回收。
適用場景:常用于處理高濃度有機廢水,如釀酒廢水、淀粉廢水等,以及城市污水處理廠的污泥厭氧消化過程,可有效減少污泥體積,同時產(chǎn)生沼氣作為能源。
硫酸鹽還原菌特點:是一類能夠利用硫酸鹽作為電子受體,將其還原為硫化氫的厭氧細(xì)菌。它們在污水中普遍存在,尤其在含有硫酸鹽的工業(yè)廢水中較為常見。
作用原理:在厭氧環(huán)境中,硫酸鹽還原菌通過氧化有機物質(zhì)或氫氣,將硫酸鹽還原為硫化氫,同時將有機物質(zhì)分解為二氧化碳和水。
適用場景:適用于處理含有硫酸鹽的工業(yè)廢水,如礦山酸性廢水、制革廢水等,可通過去除硫酸鹽來降低廢水的毒性,同時實現(xiàn)有機物的降解。
其他微生物
聚磷菌特點:是一類在好氧條件下能夠過量攝取磷,并在厭氧條件下釋放磷的細(xì)菌。常見的聚磷菌有不動桿菌屬、假單胞菌屬等。
作用原理:在厭氧環(huán)境中,聚磷菌分解細(xì)胞內(nèi)的聚磷酸鹽,釋放出磷酸根離子,同時攝取污水中的有機物質(zhì)合成聚 β - 羥基丁酸(PHB)等儲能物質(zhì)。在好氧條件下,聚磷菌利用 PHB 分解產(chǎn)生的能量,過量攝取污水中的磷,將其合成聚磷酸鹽儲存于細(xì)胞內(nèi),通過排放富磷污泥實現(xiàn)污水除磷。
適用場景:主要應(yīng)用于城市污水處理廠和工業(yè)廢水處理中對磷去除有要求的工藝,如厭氧 - 好氧(A/O)工藝、厭氧 - 缺氧 - 好氧(A2/O)工藝等。
酵母菌特點:是一類單細(xì)胞真菌,具有較強的耐酸、耐高濃度有機污染物的能力。酵母菌能夠利用多種糖類作為碳源,在有氧和無氧條件下都能生長繁殖。
作用原理:在污水處理中,酵母菌通過細(xì)胞內(nèi)的酶系將有機污染物分解為二氧化碳和水,同時合成自身細(xì)胞物質(zhì)。此外,酵母菌還能產(chǎn)生一些生物活性物質(zhì),如維生素、蛋白質(zhì)等,對污水中的重金屬離子有一定的吸附作用。
適用場景:適用于處理高濃度有機廢水,如食品加工廢水、釀酒廢水等,尤其對于含有較高濃度糖類和氮源的廢水,酵母菌具有較好的處理效果。同時,酵母菌也可用于處理含重金屬離子的廢水,通過吸附作用降低廢水中重金屬的含量。