污水处理微生物菌种是污水处理系统中不可或缺的关键因素,不同类型的微生物菌种在污水处理过程中发挥着各自独特的作用。以下是一些常见的污水处理微生物菌种及其特点、作用原理和适用场景:
好氧微生物
活性污泥中的细菌特点:是活性污泥的主要成分,种类繁多,包括杆菌、球菌、弧菌等。它们具有较强的适应性和繁殖能力,能够利用污水中的各种有机物质作为碳源和能源。
作用原理:在有氧条件下,通过新陈代谢将有机污染物分解为二氧化碳和水,同时合成自身细胞物质,实现微生物的增长和污水中有机物的去除。例如,一些细菌能够分泌胞外酶,将大分子有机物分解为小分子,便于细胞吸收和利用。
适用场景:广泛应用于城市污水处理厂和工业废水处理的好氧处理工艺,如活性污泥法、生物膜法等。
硝化细菌特点:分为亚硝酸菌和硝酸菌,是一类化能自养型细菌。它们以氨氮为能源,通过氧化氨氮获得能量,并利用二氧化碳作为碳源合成自身细胞物质。
作用原理:亚硝酸菌将氨氮氧化为亚硝酸盐,硝酸菌进一步将亚硝酸盐氧化为硝酸盐,从而实现污水中氨氮的去除,降低水体的富营养化风险。
适用场景:适用于处理氨氮含量较高的污水,如养殖废水、垃圾渗滤液等,以及对总氮去除有严格要求的污水处理系统。
厌氧微生物
产甲烷菌特点:是厌氧消化过程中的关键微生物,属于古细菌。它们对环境条件要求严格,只能在无氧、低氧化还原电位的环境中生存,对温度、pH 值等因素较为敏感。
作用原理:在厌氧条件下,将有机物质发酵产生的有机酸、醇类等中间产物转化为甲烷和二氧化碳,实现有机物质的降解和能量回收。
适用场景:常用于处理高浓度有机废水,如酿酒废水、淀粉废水等,以及城市污水处理厂的污泥厌氧消化过程,可有效减少污泥体积,同时产生沼气作为能源。
硫酸盐还原菌特点:是一类能够利用硫酸盐作为电子受体,将其还原为硫化氢的厌氧细菌。它们在污水中普遍存在,尤其在含有硫酸盐的工业废水中较为常见。
作用原理:在厌氧环境中,硫酸盐还原菌通过氧化有机物质或氢气,将硫酸盐还原为硫化氢,同时将有机物质分解为二氧化碳和水。
适用场景:适用于处理含有硫酸盐的工业废水,如矿山酸性废水、制革废水等,可通过去除硫酸盐来降低废水的毒性,同时实现有机物的降解。
其他微生物
聚磷菌特点:是一类在好氧条件下能够过量摄取磷,并在厌氧条件下释放磷的细菌。常见的聚磷菌有不动杆菌属、假单胞菌属等。
作用原理:在厌氧环境中,聚磷菌分解细胞内的聚磷酸盐,释放出磷酸根离子,同时摄取污水中的有机物质合成聚 β - 羟基丁酸(PHB)等储能物质。在好氧条件下,聚磷菌利用 PHB 分解产生的能量,过量摄取污水中的磷,将其合成聚磷酸盐储存于细胞内,通过排放富磷污泥实现污水除磷。
适用场景:主要应用于城市污水处理厂和工业废水处理中对磷去除有要求的工艺,如厌氧 - 好氧(A/O)工艺、厌氧 - 缺氧 - 好氧(A2/O)工艺等。
酵母菌特点:是一类单细胞真菌,具有较强的耐酸、耐高浓度有机污染物的能力。酵母菌能够利用多种糖类作为碳源,在有氧和无氧条件下都能生长繁殖。
作用原理:在污水处理中,酵母菌通过细胞内的酶系将有机污染物分解为二氧化碳和水,同时合成自身细胞物质。此外,酵母菌还能产生一些生物活性物质,如维生素、蛋白质等,对污水中的重金属离子有一定的吸附作用。
适用场景:适用于处理高浓度有机废水,如食品加工废水、酿酒废水等,尤其对于含有较高浓度糖类和氮源的废水,酵母菌具有较好的处理效果。同时,酵母菌也可用于处理含重金属离子的废水,通过吸附作用降低废水中重金属的含量。