水处理微生物学课件-6
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《水处理生物学》PPT课件
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3.理解铁细菌的特性、代谢方式及其过度繁殖对水 处理工程的影响。
4.理解硫细菌的特性、代谢方式及其过度繁殖对水处 理工程的影响。
5.真核生物(eucaryotic organism ): 凡是有发育完好的细胞核，有核膜（细胞核与细
胞质具有明显的界限），有高度分化的特异细胞器 （线粒体、叶绿体、高尔基体等），进行有丝分裂的 细胞。
弗罗里对弗莱明的发现大感兴趣。钱恩负责青霉菌的
培养和青霉素的分离、提纯和强化，使其抗菌力提高
了几千倍，弗罗里负责对动物观察试验。
青霉素的发现和大量生产，拯救了千百万肺炎、
脑膜炎、脓肿、败血症患者的生命，及时抢救了许多
的伤病员。为了表彰这一造福人类的贡献，弗莱明、
钱恩、弗罗里于1945年共同获得诺贝尔医学和生理学
奖。
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二、霉菌的形态、大小
1.基本特征： 菌丝：管状、伸长、 分枝、直径3-10μm
2.根据隔膜情况分类： 无隔膜菌丝 Nhomakorabea有隔膜菌丝
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3.菌丝的分布和功能分布与功能
与放线菌 一样菌丝体分 营养丝、气生 丝。
繁殖器官
气生菌丝 营养菌丝
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三、霉菌的繁殖方式
繁殖方式
菌丝片段（液体） 无性孢子
特点：
细胞具有真核，一般能运动；藻类细胞中大多数
含有叶绿体；白天能够进行光合作用吸收CO2产生氧 气，晚上能进行呼吸作用利用O2 释放能量供其生命 活动。造成白天水体中溶解氧很高，晚生急剧下降。
黄曲霉素主要存在于被黄曲霉素污染过的粮食、 油及其制品中。例如黄曲霉污染的花生、花生油、玉 米、大米、棉籽中最为常见，在干果类食品如胡桃、 杏仁、榛子、干辣椒中，在动物性食品如肝、咸鱼中 以及在奶和奶制品中也曾发现过黄曲霉素。
6水处理微生物学-鞘细菌
红水—Fe(OH)3↓,铁细菌TGB
• 胞内4FeCO3 + O2 + 6H2O →
4Fe(OH)3↓+ 4CO2 + 167.5J
• Fe(OH)3失水变成Fe2O3，大量堆积－→
铁矿
提问：营养与呼吸类型是什么？ 无机自养、好氧无机盐呼吸
反应产生的能量很小。它们为满足对能量的需要，必须要有大量Fe2+被O2氧 化高铁，形成Fe(OH)3。这种不溶性的铁化合物排出菌体后就沉淀下来。
大量不溶性的高铁化合物排出菌体后形 成沉淀。
当水管中有大量沉淀时，就会降低水管 的输水能力。同时，水管中的沉积物还能使 水发生混浊并呈现颜色，影响出水水质。 此外，铁细菌吸收水中的亚铁盐后，促 使组成水管的铁质更多地溶入水中，因而加 速了钢管和铁管的腐蚀。
• 自来水管会流出—黑水、红水？
• 黑水—FeS↓,硫酸盐还原菌SRB
影响因子：最适生长温度为21~22℃ 铁含量至少应达到0.43mg/L
pH6.16~6.87
2、球衣菌属
常称球衣细菌，具鞘，革兰氏阴性，在 鞘内成链状排列，大多数具假分支。
成熟的球衣细菌鞘崩解后，释放出具单 极生鞭毛的单细胞，在适宜条件下，一个单 细胞能增殖并再度形成具有鞘的细胞链。
生理特征与活性污泥的膨胀
第二节
原核微生物
鞘细菌
鞘细菌是由单细胞连成的不分支或假分支的丝 状体细菌。
因丝状体外包围一层由有机物或无机物组成的 鞘套，故称为鞘细菌 。
1、铁细菌
在细胞外鞘或原生质内含铁粒或铁离子， 故称铁细菌。一般生活在含溶解氧少，但溶 有较多铁质和二氧化碳的自然水体。铁细菌 能将细胞内所吸收的亚铁氧化为高铁，从而 获得能量。（化能自养型）
• 胞内4FeCO3 + O2 + 6H2O →
4Fe(OH)3↓+ 4CO2 + 167.5J
• Fe(OH)3失水变成Fe2O3，大量堆积－→
铁矿
提问：营养与呼吸类型是什么？ 无机自养、好氧无机盐呼吸
反应产生的能量很小。它们为满足对能量的需要，必须要有大量Fe2+被O2氧 化高铁，形成Fe(OH)3。这种不溶性的铁化合物排出菌体后就沉淀下来。
大量不溶性的高铁化合物排出菌体后形 成沉淀。
当水管中有大量沉淀时，就会降低水管 的输水能力。同时，水管中的沉积物还能使 水发生混浊并呈现颜色，影响出水水质。 此外，铁细菌吸收水中的亚铁盐后，促 使组成水管的铁质更多地溶入水中，因而加 速了钢管和铁管的腐蚀。
• 自来水管会流出—黑水、红水？
• 黑水—FeS↓,硫酸盐还原菌SRB
影响因子：最适生长温度为21~22℃ 铁含量至少应达到0.43mg/L
pH6.16~6.87
2、球衣菌属
常称球衣细菌，具鞘，革兰氏阴性，在 鞘内成链状排列，大多数具假分支。
成熟的球衣细菌鞘崩解后，释放出具单 极生鞭毛的单细胞，在适宜条件下，一个单 细胞能增殖并再度形成具有鞘的细胞链。
生理特征与活性污泥的膨胀
第二节
原核微生物
鞘细菌
鞘细菌是由单细胞连成的不分支或假分支的丝 状体细菌。
因丝状体外包围一层由有机物或无机物组成的 鞘套，故称为鞘细菌 。
1、铁细菌
在细胞外鞘或原生质内含铁粒或铁离子， 故称铁细菌。一般生活在含溶解氧少，但溶 有较多铁质和二氧化碳的自然水体。铁细菌 能将细胞内所吸收的亚铁氧化为高铁，从而 获得能量。（化能自养型）
水微生物学(终稿)_PPT幻灯片
化学需氧量（COD：Chemical Oxygen Demand 用化学方法氧化分解废水水样中有机物过程中所消耗的氧 化剂量折合成氧量（O2）（mg/L）
常用的氧化剂主要是重铬酸钾(K2Cr2O7) 称CODCr 酸性条件下，硫酸银作为催化剂，氧化性最强；废水中还原 性物质同样被氧化；
实验原理： 化学需氧量是在强酸性溶液中用一定量过量的重铬酸钾氧
真菌
真菌生活在富含有机物质的环境中，尤其是多糖类有机 化合物。
真菌代谢强度高，可用于有机污染物的生物处理，它能 分解诸如纤维素、果胶质等很复杂的有机化合物，甚至 还能破坏某些杀菌剂。
（5）酵母菌 酵母菌（yeast）是一个通俗名称，一般泛指能发酵糖 类的各种单细胞真菌。 酵母菌一般以单细胞状态存在 能发酵糖类产能
菌胶团与污水活性污泥（AS）处理系统
污 水 初 沉 池
曝 气 池
二 沉 池 处 理 水
回 流 污 泥
剩 余 污 泥
污水活性污法的工艺流程
活性污泥（activated sludge）: 一种绒絮状小泥粒，由细菌为主体的微型生物群以及胶
体、悬浮物等组成。
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（2）放线菌
➢ 常存在于含水量低、有机物丰富呈碱性的土壤中。 ➢ 土壤的“泥腥味”由放线菌产生的。
无机氮源有氨、尿素、铵盐、硝酸盐等。
（3）矿物元素
矿质元素是微生物生长必不可少的一类营养物质，其主 要作用是构成细胞的组成成份、参与酶的组成、维持酶 的活性、调节和维持细胞的渗透压平衡、控制细胞pH值 和氧化还原电位等。
大量元素有P、S、K、Mg、Ca、Na 等，没有它们微生 物就无法生长。
微量元素有Cu、Zn、Mn、Mo、Co等，主要是一些酶的辅 助因子。微生物生长所需要的微量元素一定要控制在正常 的浓度范围内。
微生物污水处理ppt课件
Microorganism waste water treatment system
• 随着经济社会的发展，由于对污水处理出 水质要求的提高和城市土地资源的紧缺， 生物膜法获得了新的发展，除了生物滤池 和生物转盘外，还研究出了许多新的有关 生物膜的技术，如气提式生物膜反应器、 移动床生物膜反应器、序批式生物膜反应 器、复合式活性污泥膜反应器、膜-生物膜 反应器、升流式厌氧污泥床生物滤池等等。 此外，微生物固定化技术也是研究的热点。
Microorganism waste water treatment system
• 1.1.2 百乐卡法（BIOLAK法） • 百乐卡是在传统活性泥法的基础上，集合了大量研究工
作的先进成果，并在数百例工程中得到不断的改造和完善 成熟工艺。百乐卡工艺是一种具有除磷脱氮功能的多级活 性污泥污水处理系统。百乐卡工艺污泥回流量大，污泥浓 度较高，生物量大，相对曝气时间较长，所以污泥负荷较 低。国内此工艺的应用以深圳龙田污水处理厂为代表。龙 田污水处理厂BOD5污泥负荷率0.05kgBOD/kgMLSS.d,污 泥浓度为4000mg/L，污泥龄为29d，所以剩余污泥很少[7]。
1.2生物膜法
• 生物膜是由生长发育活跃的单一或混合微生物群体组成，附着在活性 或非活性的载体表面，由好氧细菌、厌氧细菌、兼性细菌、真菌、原 生动物和较高等动物组成的微生态体系[8]。利用生物膜进行污水处理 的工艺即生物膜法。生物膜的形成主要经过初生、成长及老化剥落三 个阶段。生物膜法是使微生物附着在载体表面上,污水在流经载体表面 过程中,通过有机营养物的吸附,氧向生物膜内部的扩散以及在膜中所 发生的生物氧化等作用,对污染物进行分解。其净化机理是：生物膜表 面吸附着一层薄薄的污水层，称为附着水层或结合水层；其外面是能 自由流动的污水，称运动水层或流动水层。当附着水层中的有机物被 生物膜中的微生物吸附、吸收、氧化分解时，附着水层中有机物浓度 随之降低，由于流动水中的有机物浓度高，便迅速向附着水层转移， 并不断进入生物膜被微生物分解。不断循环此过程，污水得到净化。 需氧微生物所需的氧从空气到流动水层到附着水层进入生物膜，供需 氧微生物进行有氧呼吸代谢。有机物将被微生物代谢分解成无机物及 二氧化碳的，则沿进氧的反方向移动。
水处理微生物学课件6
水处理微生物学课件6
生长：
微生物生长繁殖的相关概念
生物个体物质有规律地、不可逆增加，导致个体 体积扩大的生物学过程。
繁殖：
生物个体生长到一定阶段，通过特定方式产生新的 生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程。
生长是一个逐步发生的量变过程， 繁殖是一个产生新的生命个体的质变过程。
在高等生物里这两个过程可以明显分开，但在低等特别是在单细胞的生物里，由于细胞小，这两个过程是紧密联系又很 难划分的过程。
NX N0
t0 tx
（三）影响指数期的因素
• 菌种： 不同菌种的代时差异极大 • 营养成分：营养越丰富，代时越短 • 营养物浓度：影响微生物的生长速率和总生长量 • 培养温度：影响微生物的生长速率
（四）指数期的应用
• 是代谢、生理研究的良好材料 • 是增殖噬菌体的最适宿主菌龄 • 是发酵生产中用作“种子”的最佳种龄 • G染色鉴定时采用此期微生物
如果同化作用的速度超过了异化作用
个体的生长 原生质的总量（重量、体积、大小）就不断增加
如果各细胞组分是按恰当的比例增长时，则达到一定程度后就 会发生繁殖，引起个体数目的增加。
群体内各个个体的进一步生长
群体的生长
2.世代时间
✓ （1）概念 细菌两次细胞分裂的时间间隔。 ✓ （2）影响 正常情况下，世代时间稳定 世代时间受培养环境的影响。 不同的微生物，生长繁殖速度不同，世代时间也有不同。 一般，原核微生物的繁殖速度大于真核微生物。好氧微生物快于厌氧微生物。
时G或原生质增加一倍所需的倍增时间最短； ② 细胞进行平衡生长，菌体内各种成分最为均匀； ③ 酶系活跃，代谢旺盛。
指数期的微生物可作为代谢、生理等研究的良好材料，是发酵生产中用作“种子”的最佳种龄。
生长：
微生物生长繁殖的相关概念
生物个体物质有规律地、不可逆增加，导致个体 体积扩大的生物学过程。
繁殖：
生物个体生长到一定阶段，通过特定方式产生新的 生命个体，即引起生命个体数量增加的生物学过程。
生长是一个逐步发生的量变过程， 繁殖是一个产生新的生命个体的质变过程。
在高等生物里这两个过程可以明显分开，但在低等特别是在单细胞的生物里，由于细胞小，这两个过程是紧密联系又很 难划分的过程。
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（三）影响指数期的因素
• 菌种： 不同菌种的代时差异极大 • 营养成分：营养越丰富，代时越短 • 营养物浓度：影响微生物的生长速率和总生长量 • 培养温度：影响微生物的生长速率
（四）指数期的应用
• 是代谢、生理研究的良好材料 • 是增殖噬菌体的最适宿主菌龄 • 是发酵生产中用作“种子”的最佳种龄 • G染色鉴定时采用此期微生物
如果同化作用的速度超过了异化作用
个体的生长 原生质的总量（重量、体积、大小）就不断增加
如果各细胞组分是按恰当的比例增长时，则达到一定程度后就 会发生繁殖，引起个体数目的增加。
群体内各个个体的进一步生长
群体的生长
2.世代时间
✓ （1）概念 细菌两次细胞分裂的时间间隔。 ✓ （2）影响 正常情况下，世代时间稳定 世代时间受培养环境的影响。 不同的微生物，生长繁殖速度不同，世代时间也有不同。 一般，原核微生物的繁殖速度大于真核微生物。好氧微生物快于厌氧微生物。
时G或原生质增加一倍所需的倍增时间最短； ② 细胞进行平衡生长，菌体内各种成分最为均匀； ③ 酶系活跃，代谢旺盛。
指数期的微生物可作为代谢、生理等研究的良好材料，是发酵生产中用作“种子”的最佳种龄。
水处理微生物学
水处理微生物学引言一、水处理微生物学的研究对象微生物（microorganism）：是个体很小的生物，其大小用um（微米）度量，肉眼看不见，只有在显微镜下放大以后，才能看到的低等生物。
微生物学：研究微生物的形态、分类和生理等特性；研究它们的生存环境条件；研究它们在自然界物质转化中所起的作用；研究控制它们生命活动的方法。
水处理微生物学：研究水微生物的形态、生理特性和控制方法；研究水微生物在水处理中的作用机理和规律；研究水微生物的检验方法；判定水体污染和自净能力以及水处理效果的好坏。
二、水中常见微生物的类型及特点1、微生物的名称和分类(1)界―门―纲―目―科―属―种微生物的名用二个拉丁语拼写，第一个是属名，词首字母大写,第二个是种名,如：Escherichia coli 大肠杆菌属名相当于我们的姓，种名相当于名。
(2)生物系统分类见图(1-1)2、微生物的动植物属性细菌类不能进行光合作用，不能运动，但属于植物。
植物和动物的本质区别见(表1)：图(1-1) 新生动物动物界中生动物生物界原生动物植物界羊齿植物分裂菌类细菌类苔藓植物菌类叶状植物地衣类真菌类藻类表1:植物(细菌类)和动物(原生动物)的不同点3、类型非细胞形态的微生物—病毒细菌水中微生物原核生物放线菌细胞形态的微生物蓝藻藻类酵母菌真核生物真菌霉菌肉足类原生动物鞭毛类纤毛类后生动物轮虫线虫(1)病毒：使用光学显微镜看不见，（病毒个体小于0.2um）必须使用超显微镜或电子显微镜。
(2)原核生物：具用原核细胞的生物，其内部结构简单，细胞的核发育不完全，只是一个核物质高度集中的核区（拟核、似核），不具核膜，核物质裸露，与细胞质没有明显的界限，没有分化的特异的细胞器，只有膜体系的不规则泡沫结构，不进行有丝分裂。
(3)真核生物：具有真核细胞的生物，其内部结构比较复杂，有发育完好的细胞核，有核膜使细胞核和细胞质有明显界限，有高度分化的特异细胞器，进行有丝分裂。