专题之六难降解有机物微生物处理方法
微生物对难降解物质的降解与转化污染控制微生物
污染物的生物降解
其原因在于：①在微生物混合群落中污染物的加入实际上是在定向地选择那些能够吸收和降 解污染物基质的微生物种属；这时滞后期是由于特定降解微生物的指数生长特性；同时，微 生物对污染物也有一个选择过程，所谓巴斯德效应。②微生物对污染物的适应要通过诱导酶 的合成，而且需要合成必需的辅酶或中间代谢产物。
（1）β-1,4葡聚糖酶又叫Cx酶，它不能水解天然纤维素，只能切割部分降解的多糖。它广泛分布在 细菌、放线菌和真菌中，可作用于包括很多葡萄糖单位的多糖分子，也可作用于寡糖分子，如纤维四糖 、纤维三糖。但它对寡糖比对多聚糖的水解作用 ①内切β-1，4葡聚糖酶，能随机切断β-1，4苷键，提供许多可供反应的末端，②外切β-1，4葡聚糖 酶，该酶又可分为从非还原性末端开始切下一个β-葡萄糖和切下一个β-葡聚二糖(纤维二糖)的两种
2020/11/26
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微生物对难降解物质的降解与转化污染控制微生物
1
有机污染物的生物降解性
生物降解度 根据污染物生物降解进行的程度，可将其分为三种（或3个阶段）。
1）初级生物降解是指有机污染物在微生物的作用下，母体化合物的化学结构发生变化 ，并改变了原污染物分子的完整性，即有机污染物本来的结构发生部分变化。
污染物的生物降解
前3种有机污污染物的生物降解 过程如图
污染物的生物降解
1）可以立即被微生物利用作为营养和能量来源的，包括糖、Pr(AA)、脂肪酸和一些涉及典型代 谢途径的污染物。
2)能够逐步被微生物分解利用的，此类污染物的生物降解需要一个驯化期，在些期间有机污染物 很少或根本不发生生物降解，故随时间的变化曲线中明显地有一个滞后期，它表示微生物对有机污染 物的适应过程所需要的时间。一般将微生物从开始接触有机化合物到有机化合物被明显分解的这段时 间称为化合物生物降解的驯化期。
有机物消解方法
有机物消解方法
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1. 焚烧法呀，这可是个常见的有机物消解办法呢！就好比你家里有一堆不要的旧衣物，一把火烧了，是不是很干脆利落呀！像处理一些废弃的塑料制品之类的，用焚烧法多直接。
哇塞，那火一烧，有机物就快速消解啦！
2. 水解法也很不错呀！你想想，就像一块糖放进水里，慢慢就溶化消失了，有机物在水解的作用下也能很好地消解呢。
比如一些淀粉类的有机物，水解一下不就解决啦！
3. 微生物分解法可神奇了呢！你看大自然里那些小微生物多厉害呀，能把有机物一点一点地“吃掉”。
好比森林里的落叶，有了微生物的帮忙，慢慢就不见了踪影。
像处理生活污水里的有机物，微生物分解法就大显身手啦！
4. 氧化法呀，就像一场激烈的战斗！把有机物当作敌人，用氧化剂去攻打它们，直到把它们消灭得干干净净！像处理一些工业废水里的难处理有机物，氧化法就能派上用场，厉害吧！
5. 光解法很有趣哦！就好像阳光是一把神奇的钥匙，能打开有机物消解的大门。
比如说一些受污染的水体，让光来照射一下，有机物就能乖乖被消解了，多神奇呀！
6. 酸碱处理法也不能小瞧呀！这就好比给有机物来一场特别的“洗礼”。
像一些有机化合物，用酸碱处理一下，很快就能实现消解啦！
我觉得这些有机物消解方法都各有优势和适用场合，我们应该根据具体情况选择最合适的方法来处理有机物，保护我们的环境呀！。
难降解有机废水处理技术研究进展
好氧生物处理是在ห้องสมุดไป่ตู้氧条件下，利用好氧微生物的作用降解废水中的有机物， 厌氧生物处理则是在无氧条件下，利用厌氧微生物的作用将废水中的有机物转化 为甲烷和二氧化碳等无机物。
化学法主要包括高级氧化、电化学氧化、光化学氧化等。高级氧化是通过产 生具有强氧化性的自由基来氧化废水中的有机物，电化学氧化是通过电解废水产 生具有氧化性的自由基来氧化废水中的有机物，光化学氧化则是通过光敏剂在光 照条件下产生具有氧化性的自由基来氧化废水中的有机物。
1、活性污泥法：活性污泥法利用微生物絮体（活性污泥）吸附和分解废水 中的有机物。该方法操作简单，适用于各种废水，但处理周期较长。
2、生物膜法：生物膜法利用附着在固体表面上的微生物膜降解废水中的有 机物。生物膜具有较高的比表面积，能高效降解有机物。这种方法处理效果好， 但运行成本较高。
3、厌氧生物处理：厌氧生物处理是在无氧条件下利用厌氧微生物将废水中 的有机物转化为甲烷和二氧化碳。该方法适用于高浓度有机废水的处理，但出水 水质较差。
2、光催化氧化：光催化氧化利用光能激发催化剂，产生羟基自由基 （·OH），进而氧化废水中的有机物。常用的光催化剂有TiO2、ZnO等。
3、电化学氧化：电化学氧化是将废水作为电解质，通过电解产生羟基自由 基（·OH）。此方法在较低的温度和压力下能有效地氧化废水中的有机物。
三、生物处理技术
生物处理技术是一种低成本、环境友好的废水处理方法。其原理是通过微生 物的代谢作用将废水中的有机物转化为无机物。该技术包括活性污泥法、生物膜 法、厌氧生物处理等。
四、展望
虽然Fenton氧化在处理难降解有机废水方面取得了一定的进展，但仍存在一 些问题需要解决。例如，H2O2的投加量较大、运行成本较高、产生的铁泥难以处 理等。因此，未来的研究需要进一步优化反应条件和反应装置，探索低成本、高 效率的Fenton氧化技术，同时加强与其他技术的联合使用，提高废水处理的深度 和广度。
难降解有机物微生物处理方法
共代谢技术－概念 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
第一/二基质
➢微生物利用一种易于摄取的基质作为碳和能
量的来源，称为第一基质，同时共代谢基质 或者称为第二基质被微生物分解。
➢第二基质的共代谢产物通常不能直接作为营
养被转化为细胞质。第二基质的共代谢是需 能反应，能量来自第一营养基质的产能代谢。
共代谢技术－概念 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
有机物难降解的原因
➢ 对微生物有毒害作用功能 ➢ 化学结构稳定
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
难降解有机物的降解方法
➢物理 ➢化学 ➢生物
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
生物修复(Bioremediation)
➢是一门新兴、高效、无害且投资低的技
术。利用生物(微生物、植物或动物)来吸 收、转化、降解和清除环境中的有毒有害 物质，使其浓度减少或无害化，从而实现 被污染环境生态恢复的过程。
➢由于甲烷、丙烯、丙烷是气体，具有很低的水
溶性，就苯酚而言，虽具有可降解性，但它是 一种危险性物质，所以在现实的污水处理中， 选择诱导性的生长基质，一定要综合考虑
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
• 从共代谢过程的机理和特点可以看 出,关键酶的诱导及其活性的维持、 生长基质与目标污染物之间的竞争 抑制、目标污染物及其中间降解产 物对微生物的毒性作用将是影响共 代谢过程的关键性因素。
➢概念 ➢特点 ➢影响因素 ➢在处理难降解有机物的作用
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
共代谢技术－概念
➢共代谢作用的定义 ➢第一基质、第二基质 ➢关键酶
污水处理对水环境中难降解有机物的控制与治理
污水处理对水环境中难降解有机物的控制与治理污水处理是保护水环境、维护健康生态的重要环节。
随着工业化的快速发展和城市化进程的加快，污水中含有大量难降解有机物质，对水环境产生严重危害。
因此，探索有效的污水处理方法，实现对难降解有机物的控制与治理具有重要意义。
一、污水处理对难降解有机物的控制1.生物处理技术生物处理技术是目前最常用的污水处理方法之一。
在污水处理过程中，利用微生物降解有机污染物，将其转化为无害的物质。
常见的生物处理技术包括曝气活性污泥法、生物膜反应器等。
这些技术通过生物降解作用，可以有效去除难降解有机物，控制其在水环境中的浓度。
2.吸附技术吸附技术是通过吸附剂吸附污水中的有机物质，将其固定在吸附剂表面，以实现有机物的去除。
常用的吸附剂包括活性炭、陶瓷颗粒等。
吸附技术具有高效去除有机物质的特点，可以应用于水环境中难降解有机物的控制。
此外，吸附剂的再生利用也是吸附技术的一大优势。
3.高级氧化技术高级氧化技术是一种利用强氧化剂对污水中有机物进行氧化降解的方法。
常用的高级氧化技术包括臭氧氧化、过氧化氢、紫外光催化氧化等。
这些技术能够高效地将有机物分解为低分子量的化合物，并最终转化为水和二氧化碳等无害物质。
高级氧化技术对于难降解有机物的控制具有较高的效果。
二、污水处理对难降解有机物的治理1.深度处理传统的污水处理方法可能无法完全去除难降解有机物，而深度处理则可以进一步降低水体中的有机物含量。
深度处理包括进一步生物处理、膜分离技术等。
通过这些技术的应用，水体中的有机物浓度可以进一步降低，实现全面治理。
2.资源化利用难降解有机物可以通过一系列技术手段进行资源化利用。
例如，有机物可以进行生物发酵产生甲烷，作为能源利用；有机物也可以通过生物转化技术制备生物肥料，用于农业生产等。
资源化利用不仅能够实现有机物的去除，还可以将其转化为有用的产品，实现资源的回收再利用。
3.监测与评估对于难降解有机物的治理，监测与评估是不可或缺的环节。
难降解有机污染物处理与控制
加强国际合作
加强与其他国家和地区的合作与交流，共同应对难降解有机污染物的 挑战。
THANKS
感谢观看
加强生产过程中的监控和管理
建立完善的污染物监测和控制系统，及时发现并处理生产过 程中的污染物。
末端治理
物理法
化学法
利用物理原理和方法，如吸附、过滤、萃 取等，将污染物从废水中分离出来。
利用化学原理和方法，如氧化、还原、沉 淀等，将污染物转化为无害或低毒性的物 质。
生化法
组合处理技术
利用微生物的代谢作用，将污染物转化为 无害或低毒性的物质。
减少或消除污染源
通过改进生产工艺、使用低毒或无毒 原料、加强设备维护等措施，从源头 上减少或消除难降解有机污染物的产 生。
提高资源利用率
推广废物减量化、资源化技术，将污 染物转化为有用的产品，降低污染物 的排放量。
过程控制
优化生产流程
通过改进生产流程和操作方式，降低生产过程中的污染物产 生和排放。
难降解有机污染物处 理与控制
汇报人：可编辑 2023-12-31
目录
• 难降解有机污染物的定义与特性 • 难降解有机污染物的处理技术 • 难降解有机污染物的控制策略 • 难降解有机污染物处理与控制的前沿技术 • 难降解有机污染物处理与控制的挑战与展
望
01
难降解有机污染物的定 义与特性
定义
01
难降解有机污染物是指在自然环 境中难以被微生物分解或化学分 解的有机化合物。
吸附法
利用活性炭、沸石等吸附剂吸 附污染物，达到净化水质的目
的。
萃取法
通过有机溶剂将污染物从水中 萃取出来，再对溶剂进行回收 和处理。
污水处理工艺中的难降解有机物处理技术
技术整合与多技术联合应用的潜力
技术整合
将不同的处理技术进行整合，形成多级处理工艺，可以进一步提高难降解有机 物的处理效果。
多技术联合应用
将物理、化学和生物等多种处理技术联合应用，可以充分发挥各种技术的优势 ，提高整体的处理效果。
THANKS
新型技术的研发与改进
高级氧化技术
利用强氧化剂如臭氧、过氧化氢等，将难降 解有机物转化为可生物降解的物质，具有较 高的处理效率。
生物处理技术
利用微生物的代谢作用将难降解有机物转化为无害 物质，如厌氧生物处理和好氧生物处理等。
光催化氧化技术
利用光能将难降解有机物氧化分解为小分子 物质，具有较好的处理效果和较低的成本。
持久性污染
在环境中持久存在，难以降解。
致癌性
部分难降解有机物具有致癌性，对人体健康造成潜在威胁。
02
污水处理工艺中难降解有机 物的处理现状
传统污水处理工艺的局限性
传统活性污泥法
对于难降解有机物的去除效果有限，无法有效去 除部分有机物。
生物膜法
对某些特定有机物的去除效果不佳，处理效率不 稳定。
化学沉淀法
污水处理工艺中的难降解有机物处理技术
汇报人：可编辑
2024-01-05
目录 Contents
• 难降解有机物概述 • 污水处理工艺中难降解有机物的处理现
状 • 新型难降解有机物处理技术 • 技术应用与案例分析 • 技术发展与展望
01
难降解有机物概述
定义与特性
定义
难降解有机物是指那些在自然环 境中难以被微生物分解的有机化 合物。
特性
具有稳定性强、结构复杂、疏水 性等特点，难以通过常规的生物 降解方法进行处理。
有机废弃物的生物降解技术
有机废弃物的生物降解技术有机废弃物的处理一直是环境保护领域的重要议题。
随着人们对环境保护意识的增强，传统的焚烧和填埋处理方式已经不能满足对环境友好的要求。
而生物降解技术作为一种绿色环保的处理方式，逐渐受到人们的关注和重视。
本文将重点介绍有机废弃物的生物降解技术，探讨其原理、应用和未来发展方向。
### 一、生物降解技术概述生物降解技术是利用微生物、酶或其他生物体将有机废弃物降解为无害物质的一种处理方法。
相比传统的焚烧和填埋方式，生物降解技术具有能耗低、无二次污染、资源回收等优点，被认为是一种环保、可持续的废弃物处理方式。
### 二、生物降解技术的原理生物降解技术的原理主要是利用微生物代谢能力和酶的作用将有机废弃物降解为水、二氧化碳和有机物。
微生物是生物降解技术的核心，不同类型的有机废弃物需要不同类型的微生物来进行降解。
在适宜的温度、湿度和氧气条件下，微生物通过代谢过程将有机废弃物降解为简单的无害物质。
### 三、生物降解技术的应用1. **农业废弃物处理**：农业废弃物如秸秆、粪便等可以通过生物降解技术转化为有机肥料，实现资源的再利用，减少化肥的使用，降低农业对环境的影响。
2. **食品废弃物处理**：餐厨垃圾是城市生活中产生的大量有机废弃物，通过生物降解技术可以将其转化为沼气或有机肥料，减少垃圾填埋对环境的污染。
3. **工业废弃物处理**：工业生产中产生的有机废弃物如纺织废水、造纸废渣等可以通过生物降解技术进行处理，减少对水体和土壤的污染。
### 四、生物降解技术的发展趋势1. **微生物改良**：针对不同类型的有机废弃物，研究人员正在开发新的微生物菌种，提高降解效率和适应性。
2. **酶的应用**：酶作为生物降解的催化剂，具有高效、特异性等优点，未来将更广泛地应用于有机废弃物的处理中。
3. **生物降解技术与循环经济的结合**：生物降解技术与循环经济理念相结合，实现废弃物资源化利用，是未来生物降解技术发展的重要方向。
微生物对难降解物质的降解转化
对多氯联苯的降解
◼ 润滑油、绝缘油、增塑剂、热载体、油漆、油墨等中都含有PCB ◼ PCB对皮肤、肝脏、神经、骨骼等都有不良影响，且是一种致癌因子。
1968年日本的“米糠油事件” ◼ 日本科学家：从湖泊采集的污泥样本中分离到两种能“吃”多氯联苯的
细菌，产碱杆菌和不动杆菌。分泌一种特殊的酶，把PCB转化为联苯 或对氯联苯，然后吸收这些分解产物，排出苯甲酸或取代苯甲酸， 再由环境中其他微生物进一步降解。 ◼ 美国三位科学家：采集河底的淤泥，也发现降解PCB的厌氧细菌；从 海洋生境中获得了既能降解PCB同类化合物，又能代谢PCB本身的微 生物。
对有毒重金属的转化 1、汞的生物转化
微生物对有机农药的作用类型（1）去毒作用（2）降解作用（3）活 化作用 （4）失去活化性 （5）结合作用（6）改变毒性谱
典型有机农药的微生物降解:（1）假单胞菌属一种、枝动菌属一种能 降解2，4二氯苯氧乙酸简写为2，4-D （2）降解4，4-二氯二苯三氯乙 烷 即DDT （3）微生物降解六六六即1，2，3，4，5，6六氯环己烷， 简写为BHC
微生物降解动力学
假单胞杆菌的变异株，不仅能使镉甲基化，而且在有维 生素B12的参与下．能将无机二价镉化物转化生成少量 的挥发性镉化物。
对有毒重金属的转化
4、铅的生物转化
◼ 微生物可使铅甲基化，产生四甲基铅(CH3)4Pb， 具有挥发性
◼ 纯培养的假单胞菌属、产碱杆菌属、黄杆菌属 及气单胞菌属中的某些种，能将乙酸三甲基铅 转化生成四甲基铅，但不能转化无机铅。
对合成洗涤剂的降解
全世界每年的产量可达千万吨。其基本成分是表面活性 剂，分为阴离子型、阳离子型、非离子型与电解质型4类
难降解有机物废水处理工艺
精品整理
难降解有机物废水处理工艺
一、技术简介
该技术集成了高级氧化法对难生物降解有机物的处理能效和微生物处理的环境友好性，通过投加少量的高级氧化试剂，利用产生的自由基与废水中有机物反应，使其转变为生物易降解物质，同时去除废水中少量COD；之后利用微生物处理单元中填料的截留、吸附及生物膜降解等作用，去除大多数的COD。
达到同时去除二级出水中有机物、硬度、碱度以及铁锰等离子的目的，保障膜分离稳定高效运行，服务于污水回用。
二、工艺流程
;
三、关键技术
“适度”催化氧化的条件控制；
四、适用范围
主要用于经过二级处理后的工业废水末端出水处理。
作为膜分离单元的保障技术。
适用进水COD不大于150mg/L，硬度（以CaCO3计）不大于1500mg/L，碱度（以CaCO3计）不大于2000mg/L；其出水可进行膜分离过滤或脱盐后用于循环冷却水补水、锅炉给水或工艺用水。
该技术也可推广用于污水回用中反渗透或纳滤浓排水、以及循环水系统排水中有机物的处理与达标排放。
难生物降解有机物的种类及其微生物降解研究进展
难降解有机污染物主要来自农药、石化、印染、 制药、塑料橡胶等行业 ，包括酚类、卤代有机物、 芳香族化合物、硝基化合物等
酚类及其微生物降解
• 酚的来源：酚的生产及其他行业的含酚废水；杀 虫剂的污染；生活污水等 • 目前，已经从环境中分离的对酚类有降解能力的 微生物主要有，根瘤菌、醋酸钙不动杆菌、假单 胞菌、真养罗尔斯通氏菌、反硝化细菌、酵母菌 和藻类等。
难生物降解有机物的种类及其微生物降解研究进展难微生物降解有机物的种类及其微生物降解研究进展难微生物降解有机物的种类难降解有机污染物主要来自农药石化印染制药塑料橡胶等行业包括酚类卤代有机物芳香族化合物硝基化合物等酚类及其微生物降解酚的来源
难生物降解有机物的种类及其 微生物降解研究进展
难微生物降解有机物的种类及其微 生物降解研究进展
• 二硝基甲苯常常是作为推进剂及炸药的副产物而 释放于环境中, 相对于单硝基甲苯来说, 二硝基甲 苯更不易被生物降解。目前二硝基芳香化合物虽 然能被一些微生物降解，降解都不彻底, 产物仍有 毒性, 开展这一方面的菌种诱导, 研究其代谢机制, 进而分析编码其酶结构的基因, 构造高效降解工程 菌有着极其重要的意义。 • 2,4,6-三硝基甲苯是炸药和推进剂的主要成分，有 剧毒。以前处理这类废弃物的方法是倾海、填埋 和焚烧, 但都对生态系统造成危害。目前发现可利 用堆肥法去除少量TNT。以废糖浆为碳源, 用好氧/ 厌氧土壤悬浮反应器处理受污染土壤中的TNT。 该方法设备简单，成本低，处理效率较高。
• 恶臭假单胞菌G7与恶臭假单胞菌NCIB9816-4皆 可代谢萘。萘经其代谢，可生成丙酮酸盐与乙醛， 进而被降解。 • 联苯可被Cl取代，形成多氯联苯（PCBs）其中可 以分解含高氯的PCBs的微生物大都生长在厌氧的 环境下, 而能分解含低氯的PCBs的微生物通常可 以在好氧环境中找到。恶臭假单胞菌LB400可以 分解多达6个氯所取代的PCBs，最后生成苯甲酸。
难生物降解有机物的种类及其微生物降解研究进展
难微生物降解有机物的种类及其微 生物降解研究进展
• 难微生物降解有机物的种类
难降解有机污染物主要来自农药、石化、印染、 制药、塑料橡胶等行业 ，包括酚类、卤代有机物、 芳香族化合物、硝基化合物业的含酚废水；杀 虫剂的污染；生活污水等 • 目前，已经从环境中分离的对酚类有降解能力的 微生物主要有，根瘤菌、醋酸钙不动杆菌、假单 胞菌、真养罗尔斯通氏菌、反硝化细菌、酵母菌 和藻类等。
芳香族化合物
• 芳香族化合物是一类具有苯环结构的化合物,它们 结构稳定, 不易分解, 且毒性很强, 会对环境造成严 重的污染, 对人体危害极大。这类污染物主要来源 于石油、化工、农药、电子、纺织、造纸、化妆 品及制药工业等, 它们可通过多种途径进人环境, 对水体、土壤和大气造成污染。近年来的研究 表明,微生物降解环境污染物已成为最有发展前途 的治理环境污染的方法。
• 二硝基甲苯常常是作为推进剂及炸药的副产物而 释放于环境中, 相对于单硝基甲苯来说, 二硝基甲 苯更不易被生物降解。目前二硝基芳香化合物虽 然能被一些微生物降解，降解都不彻底, 产物仍有 毒性, 开展这一方面的菌种诱导, 研究其代谢机制, 进而分析编码其酶结构的基因, 构造高效降解工程 菌有着极其重要的意义。 • 2,4,6-三硝基甲苯是炸药和推进剂的主要成分，有 剧毒。以前处理这类废弃物的方法是倾海、填埋 和焚烧, 但都对生态系统造成危害。目前发现可利 用堆肥法去除少量TNT。以废糖浆为碳源, 用好氧/ 厌氧土壤悬浮反应器处理受污染土壤中的TNT。 该方法设备简单，成本低，处理效率较高。
• 微生物对酚的降解
在细菌体内，酚被苯酚羟化酶转化成邻苯二酚， 然后被邻苯二酚2,3-双加氧酶或邻苯二酚1,2-双加 氧酶催化，开环裂解为三羧酸产物，继而被降解。
工业废水难降解有机物处理技术
工业废水难降解有机物处理技术工业废水对水环境污染的比重较大，特别是近年来随着化工类行业的迅速发展，各种含有大量难生物降解的有机污染物的废水相应增多。
随着国家政策对环保问题的日益关注，化工园区的规划将这些化工废水集中会聚开展处理，在一定程度上降低了环境污染，同时也对化工园区污水处理厂提出了更高的技术要求。
工业废水中大量有机物的特点是可生化性差、对微生物具有毒性和化学键能高，若想将之降解只能采用高级氧化的方式开展。
本文论述了当前工业废水的几种高级氧化深度处理方法，以期能为实际生产运行中化工废水的高级氧化深度处理工艺提供一定的技术支持。
1工业废水中难降解有机污染物处理技术1.1电化学氧化法电化学氧化法分为电化学直接氧化和电化学间接氧化，其氧化机理是直接利用阳极的高电位及催化活性将废水中的有机物氧化分解和间接利用电解产生的强氧化剂羟基自由基将有机物氧化分解。
直接氧化反应中有机物与电极直接开展电子传递过程，电极材料和涂层对直接氧化效率影响很大。
间接氧化反应是通过阳极产生具有强氧化作用的中间产物和阳极反应之外的溶剂化电子、臭氧等其它中间产物，将有机物氧化分解。
电化学氧化法的研究目前主要集中在以下几个方面：电极材料的研制、如何延长电极的使用寿命、提高电催化活性、降低电极污染和高效电解发生器的设计等方面。
系统考察电化学氧化体系中电流密度、温度、PH、电解质浓度、流速以及反应时间等因素对氧化效果的影响，进一步深入探讨电化学的化学氧化机理。
在工艺设计中废水经过电化学氧化法处理改善可生化性后可以作为预处理单元，也可以在生化处理后作为深度氧化处理单元。
1.2湿式氧化法湿式氧化法主要包括湿式空气氧化和湿式空气催化氧化，其反应机理是将污水中固体悬浮物或有机物在液态存在下与空气或氧气混合，在177～315℃，压力3.5～10MPa 下，反应一定时间后使水中的有机物被氧化降解。
湿式催化氧化是在单纯空气氧化的根底上为降低反应温度和压力而参加一定的催化剂，从而提高催化氧化效率降低能耗。
微生物对环境中有机污染物的降解与去除
微生物对环境中有机污染物的降解与去除有机污染物是指由碳、氧、氮、硫等元素构成的化合物，其存在对环境和生态系统造成了严重的威胁。
为了解决这一问题，科学家们发现了微生物在有机污染物降解过程中的重要作用。
本文将探讨微生物对环境中有机污染物的降解与去除。
一、微生物降解有机污染物的原理微生物降解有机污染物的过程通常包括三个阶段：吸附、生物降解和产物释放。
微生物中的酶可以将有机污染物降解为较小的分子，进而被其他微生物利用。
这些微生物可以利用有机污染物作为碳源和能量源进行生长，从而实现有机污染物的去除。
二、微生物降解有机污染物的种类微生物对不同类型的有机污染物具有不同的降解能力。
一些细菌如假单胞菌、铜绿假单胞菌等对芳香类化合物具有良好的降解能力。
另外，一些真菌如白念珠菌、木霉等对多环芳烃等化合物也有较高的降解能力。
微生物的多样性使得它们可以应对各种各样的有机污染物，从而实现了对环境的全面净化。
三、影响微生物降解能力的因素微生物降解有机污染物的能力受到多种因素的影响。
其中，环境条件是决定微生物降解效率的主要因素之一。
温度、pH值、氧气含量以及有机污染物的浓度等都会对微生物的降解能力产生影响。
此外，适宜的营养物质也是微生物降解能力的重要保障。
提供适当的碳源和氮源可以促进微生物的生长和有机污染物的降解。
四、应用前景与挑战微生物降解有机污染物的技术已经被广泛应用于废水处理、土壤修复等方面。
与传统的物理化学方法相比，微生物降解具有更好的经济性和生态可持续性。
然而，在实际应用中还存在一些挑战。
有机污染物的种类繁多，微生物对不同种类的有机污染物具有不同的降解能力，因此需要针对不同污染物选择合适的微生物。
此外，一些有机污染物具有较高的毒性，可能抑制微生物的生长和降解能力。
因此，进一步的研究还需要解决这些问题。
综上所述，微生物对环境中有机污染物的降解与去除具有重要的意义。
通过研究微生物的降解机制、优化环境条件以及选择合适的微生物菌株，我们可以更有效地降解和去除有机污染物，从而保护环境和生态系统的健康。
有机污染物的微生物降解
3 、降解菌的富集和筛选
将采集的水样1 cm3接种于柴油的体积分数为 1 %(v／v)的100 cm3 MMC中．在28℃ ，200 r／ min的摇床培养4～5 d后从培养液中取出1 cm3。 转入100 cm3新鲜培养基中．如此富集8次后将最 终的富集物梯度稀释，涂布于平板，在28℃恒温 箱培养48 h后分离、纯化单菌落．
2.氯丹又称氯化茚，主要用于防治地下害虫、白 蚁和卫生害虫，可使人致癌 3.狄氏剂 用于防治蚊、 蝇、白蚁、蝗虫以及地下害虫、棉花害虫、森林害虫， 可引起人肝功能障碍、致癌 4.异狄氏剂 用于防治棉 花害虫、水稻害虫、甘蔗害虫、鼠类，可妨碍人发育、 致癌 5.七氯 又称七氯化茚，农业上用于防治地下害 虫及卫生害虫，可影响人的生殖器官、致癌 6.灭蚁灵 用于防治棉象鼻虫和害虫、蝇、蟑螂，可使人致癌 7. 毒杀芬 又称氯化茨烯，用于防治棉花害虫、地下害虫、 蝇、蟑螂，可使人致癌 8.滴滴涕 又称二二三，农业、 林业、粮食卫生等行业用来防治害虫，影响人的肝脏、 致癌。
2、大气中的有机化合物，有的是以气态存在，有的 形成气溶胶或吸附在颗粒物上。有些有机物在日照下 能与大气中存在的物质如氧化剂和自由基等作用发生 光化学反应。 例如洛杉矶光化学烟雾事件，就是由于大气中有 一定数量的烃类、二氧化氮 (NO2)等经阳光照射产生 一系列光化学反应而造成的。 大气中的有机物也可随 着颗粒物的沉降或降水的淋洗而进入土壤或水体的底 泥中。
④具有被取代基团的有机化合物，其异构体的 多样性可能影响生物的降解能力。如伯醇、仲醇非 常容易被生物降解，而叔醇则能抵抗生物降解。 ⑤增加或去除某一功能团会影响有机化合物的 生物降解程度。例如羟基或胺基团取代到苯环上， 新形成的化合物比原来的化合物容易被生物降解， 而卤代作用能抵抗生物降解。 很多种有机化合物在低浓度时完全能被生物 降解；而在高浓度时，生物的活动会受到毒性的抑 制，酚便是一例。
难降解有机物去除工艺的工程应用
难降解有机物去除工艺的工程应用发表时间：2016-04-07T17:04:42.933Z 来源：《基层建设》2015年21期供稿作者：尚兴盈李贵菊[导读] 1天津泰达新水源科技开发有限公司，2天津科技大学随着国家环境治理力度的不等加强，污水处理厂出水水质在不断提标。
1天津泰达新水源科技开发有限公司，2天津科技大学河北省天津市 300451 摘要：随着国家环境治理力度的不等加强，污水处理厂出水水质在不断提标，难降解有机物的去除已成为污水处理厂处理的一个难点。
难降解有机物是指被微生物分解时速度很慢，分解不彻底的有机物，这类污染物易在生物体内富集，也容易成为水体的潜在污染源。
本论文重点介绍在工程实践中应用较多三种工艺：活性炭吸附、芬顿试剂、臭氧氧化。
通过综合对比评价，评价各自的优缺点。
关键词：工程实践；活性炭吸附；芬顿试剂；臭氧氧化难降解有机物是指被微生物分解时速度很慢，分解到一定程度，不能在继续分解，主要为苯类、长链烃类有机物。
这类有机物是污水厂生物方法无法去除的，需增加深度处理工艺，将其苯环、长链破开，从而达到降解有机物的目的。
1．活性炭吸附去除有机物活性炭吸附是受污染水源水深度处理的有效手段，本文较系统地研究和阐述了颗粒活性炭对水中有机物吸附的选择性。
当吸附剂为活性炭时，硝基苯、硝基氯苯、二硝基氯苯、硝基甲苯、邻甲苯酚、对甲酚及三氯酚均可被活性炭以连续操作形式去除。
活性炭还可除去TNT。
二硝基氯化苯，二硝基酚及二硝基甲苯废水可用褐煤进行吸附，去除率均在99%以上。
活性炭可有效降低水的致突变活性，活性炭吸附水中溶质分子是一个复杂的过程，吸附原理分为物理吸附、化学吸附和交换吸附3种，是离子吸引力、范德华力、化学杂和力等几种力综合作用的结果。
粉末活性炭吸附是去除水中有机污染物最成熟有效的方法之一，也是污水深度处理工艺采用的重要处理单元之一，能够去除常规污水二级处理出水以及混凝、沉淀、过滤所不能去除的难降解、溶解性有机物和杂质。
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影响共代谢作用效果的因素
•1. 一级基质的选择
•Gupta 等研究发现，在产甲烷菌作用环境下 降解废水中的三氯甲烷时，甲醇是比乙酸盐更 有效的一级基质。
专题之六难降解有机物微生物处理方法
2. 一级基质与二级基质的浓度比
➢Speece报道，共代谢过程中一级基质与
二级基质的浓度比对生物难降解物质的 降解率有重要影响。
➢罗宇煊采用嗜碱性木质素降解菌以共代
谢方式降解废水中的木质素，发现一级 基质蔗糖的浓度过高时，菌株不但产酶 能力减弱，而且由于更多地利用易于降 解的蔗糖，以致削弱了对木质素的降解 效果
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3. 营养物质和能量
➢微生物的生长须有足够的营养物质。共代谢不仅
需要加入一级基质提供碳源，而且还需要足够的 氮、磷、硫等营养。
•难降解性有机物的基本特性
➢长期残留性 ➢生物蓄积性 ➢半挥发性 ➢高毒性
专题之六难降解有机物微生物处理方法
•一、长期残留性
➢ 一旦排放到环境中，它们难于被分解
，因此可以在水体、土壤和底泥等环 境介质中存留数年或更长的时间。
➢ 根据半衰期, 水体＞ 180天，土壤＞
360天。
专题之六难降解有机物微生物处理方法
4.温度
➢孙力平等在好氧共基质代谢作用下，采
用SBR法处理DSD酸还原段的生产废水
➢研究发现：温度对系统除污效果的影响
较显著，10℃时污泥的活性最低，36℃ 时污泥的活性最高。
专题之六难降解有机物微生物处理方法
共代谢在处理难降解有机物的作用
1.共代谢技术在降解酚类中的作用 2.共代谢技术在降解甲基叔丁基醚（
专题之六难降解有机物微生物处理方法
1.共代谢技术在降解酚类中的作用
➢李萍等利用吸附-共代谢再生活性污泥法去除
污水中五氯苯酚，研究发现: 新工艺对污水中 的PCP具有较好的去除效果。
➢李萍等以苯酚、葡萄糖作为五氯酚(PCP)的共
代谢基质，考察其在加速活性污泥驯化进程方 面的作用，结果表明：葡萄糖可以增强活性污 泥中微生物对PCP的适应能力，能加快驯化进 程并提高对PCP的降解速率；苯酚的毒性可与 PCP的相互叠加，从而延滞了活性污泥的驯化 进程。
用低、效果好、无二次污染且操作简单受 到国内外学者广泛的关注。
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土壤微生物修复技术
➢原位生物修复
✓ 原位地耕法 ✓ 土壤气相抽提生物修复
➢异位生物修复
✓ 土壤耕作法 ✓ 生物堆放法 ✓ 土壤堆肥法 ✓ 生物反应器修复 ✓ 生物预制床法
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➢物理 ➢化学 ➢生物
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生物修复(Bioremediation)
➢是一门新兴、高效、无害且投资低的技
术。利用生物(微生物、植物或动物)来吸 收、转化、降解和清除环境中的有毒有害 物质，使其浓度减少或无害化，从而实现 被污染环境生态恢复的过程。
➢其中生物处理中的微生物法由于处理费
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•难降解有机物的微生物处理技术
共代谢技术
✓共代谢作用来源于共氧化概念，后由Jensen 对其
内涵进行了扩展，提出共代谢的概念并将其扩展到 微生物氧化脱氯过程的研究。
✓利用共代谢技术可以加快化合物的降解速度，达
到处理难降解性污染物的作用效果。
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•共代谢技术
➢概念 ➢特点 ➢影响因素 ➢在处理难降解有机物的作用
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共代谢技术－概念
➢共代谢作用的定义 ➢第一基质、第二基质 ➢关键酶
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•共代谢技术－概念
§共代谢作用：微生物在利用碳源和能源
的同时，对难降解性污染物进行异化作用 ，但是在污染物降解转化的过程中，微生 物不能从中获得维持生长的碳源或能源。
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关键酶的诱导
➢好氧条件下，具有共代谢氯代化合物功能的微
生物有很多种，研究中主要选用苯酚氧化菌群 、甲烷营养菌群、丙烯氧化菌以及硝化细菌， 它们具有很强的代谢能力以及对污染物的逆抗 性。
➢在诱导此类微生物生成关键酶进行催化分解污
染物时，一般需要投加特异性的底物，例如苯 酚、甲烷、丙烯、丙烷或者氨。
➢任大军等利用模拟焦化废水，研究一株白腐菌BP
对吲哚分别与氨氮、喹啉、苯酚共基质的降解， 考察不同共代谢基质物质对白腐菌漆酶分泌和吲 哚降解的影响。结果显示，充分的氮源可提高白 腐菌的活性和漆酶酶活性的峰值；共基质苯酚和 喹啉可以增加白腐菌漆酶产量。
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•3. 营养物质和能量
底的有机物(也包括某些有机物的代谢产物) ， 这类污染物易在生物体内富集，也容易成为水 体的潜在污染源
➢ 来源：主要来自各种各样工农业生产过程，按
其化学组成可分以下几类：多环芳烃类(PAHs) 化合物 、杂环类化合物、氯代芳香族化合物、 有机氰化物、有机合成高分子化合物
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重要的染料中间体，它以对硝基甲苯为原料， 经磺化、氧化缩合和还原而合成。
➢孙力平等在好氧共基质代谢作用下，采用SBR
法处理DSD酸还原段的生产废水，考察了葡萄 糖的投量、水力停留时间及溶解氧浓度等因素 对废水处理效果的影响。结果表明，投加葡萄 糖可提高还原段DSD酸生产废水的可生化性。
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(2)难降解性污染物作为二级基质被微 生物降解
(3)一级基质和二级基质之间对发挥降 解作用的关键酶存在竞争现象
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共代谢技术－主要特点
(4)污染物共代谢的中间产物不能作为营养 被同化成细胞质，有些会抑制关键酶的 活性，甚至对微生物有毒害作用。
(5)共代谢是需能反应，能量主要来自生长 基质的产能代谢，当生长基质被完全消 耗时，能量来源于细胞自身储存能量物 质，如PHB。
•难降解有机物的微生物处理技术
缺氧反硝化技术
• 在缺氧条件下，反硝化菌可以利用有机 碳源作为反硝化过程的电子供体，而以 硝酸盐氮(NO3－－N) 或亚硝酸盐氮(NO2 －－N) 作为电子受体进行厌氧呼吸，因 此，反硝化过程可以在脱氮的同时去除 有机碳。
• 缺氧反硝化降解难降解有机物就是在缺 氧条件下，为反硝化菌提供适当比例的 氮源，使反硝化菌对有机物进行降解。
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共代谢例子
— Lajoie 等发现，在以甲烷和甲醇作为初级能 源物质时，甲烷营养型的微生物可代谢在单 一基质下不能降解的化合物三氯乙烯( TCE) 。
— Jianwei Gao 等发现在好氧条件下，利用葡萄 糖诱导顺式1 ,2--二氯乙烯的生物降解，其降 解效率、降解速率都明显高于厌氧条件，说 明葡萄糖诱导的共代谢过程发挥了决定性的 作用。
➢罗宇煊等采用不同碳源对嗜碱性木质素降解
菌降解木质素的能力进行了比较试验,发现在 葡萄糖、乳糖、蔗糖、可溶淀粉等碳源中蔗糖
是嗜碱性木质素降解菌最理想的碳源。
➢除了一级基质的产能代谢为微生物生长和生物
难降解物质降解提供能量外,也可以考虑外加 适量能量物质提供额外能量, 以提高难降解物 质代谢的速率
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➢由于甲烷、丙烯、丙烷是气体，具有很低的水
溶性，就苯酚而言，虽具有可降解性，但它是 一种危险性物质，所以在现实的污水处理中， 选择诱导性的生长基质，一定要综合考虑
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• 从共代谢过程的机理和特点可以看 出,关键酶的诱导及其活性的维持、 生长基质与目标污染物之间的竞争 抑制、目标污染物及其中间降解产 物对微生物的毒性作用将是影响共 代谢过程的关键性因素。
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•共代谢技术－概念
第一/二基质
➢微生物利用一种易于摄取的基质作为碳和能
量的来源，称为第一基质，同时共代谢基质 或者称为第二基质被微生物分解。
➢第二基质的共代谢产物通常不能直接作为营
养被转化为细胞质。第二基质的共代谢是需 能反应，能量来自第一营养基质的产能代谢 。
专题之六难降解有机物微生物处理方法
专题之六难降解有机物微生物处理方法
1.共代谢技术在降解酚类中的作用
➢安淼等对不同共代谢基质存在下的2,4-二氯代酚
(2,4-DCP)的生物降解进行了研究，发现投加苯酚或 4-氯代酚(4-MCP)能明显促进复合菌对2,4-DCP的降 解。
➢孙剑辉等分别用蔗糖、葡萄糖、丁酸盐和乙醇作为
驯化好的厌氧污泥的共代谢基质，在厌氧序批式反 应器(ASBR)中对间苯二酚的降解进行研究。结果表 明：共代谢基质SCOD浓度在500mg/L～2000mg/L 时，间苯二酚的降解速率很高；其中葡萄糖和丁酸 盐的混合基质降解速率最高。
专题之六难降解有机物微生物处理方法
•关键和限制因素
• 在缺氧反硝化过程中投加的 N源 是有机物降解的关键和限制因素 ，C/ N 比对缺氧反硝化的降解 效果有重要意义。
专题之六难降解有机物 微生物处理方法
学习改变命运,知 识创造未来
2021年3月2日星期二
内容
✓有机污染情况简介 ✓难降解有机物的微生物处理技术
专题之六难降解有机物微生物处理方法
专题之六难降解有机物微生物处理方法
专题之六难降解有机物微生物处理方法
•难降解有机物
➢ 定义：指被微生物分解时速度很慢，分解不彻
•二、生物蓄积性
➢指有机化学品以比在周围环境中
高的浓度蓄积在活组织中的特性 ，以标靶组织中的浓度与环境中 的浓度之比表示;
➢根据生物富集系数＞5000
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