生物技术应用-2.1万字现代微生物技术在废水处理中的应用

国防工业职业技术学院毕业设计（论文）题 目 :现代微生物技术在废水处理中的应用培养部门xxxxxxxx专业名称生物技术及应用学生姓名xx学号xxxxxxxxxxx导师姓名xxxx职称xxxxxx摘 要从人类的诞生开始就存在着人与环境的对立统一关系。从古至今，随着人类社会的发展，环境问题也在发生着变化。当今社会的环境污染问题严峻地摆在人类面前，已经成为关系着人类生死存亡的关键因素之一。环境污染问题包括许多方面，本论文只涉及有机废水污染。水是生命之源，所以，治理水污染已经迫在眉睫，但由于传统的化学治理方法非常的耗时耗力，还容易引起二次污染，这就需要现代生物学的支持，才能更加安全环保的解决有机废水的污染。依靠现代微生物学可以安全环保高效的处理有机废水，其处理原理包括好氧生物处理和厌氧生物处理，通过微生物的生理代谢，可以把有机废水中的污染物分解为CO2、H2O和各种无机盐，从而达到处理有机废水的作用。废水生物处理的一般过程为絮凝作用、吸附作用、氧化作用和沉淀作用。其中起到分解作用的微生物集合称作活性污泥，利用活性污泥还可以制作高效降解菌种。活性污泥的组成是一些菌胶团菌、丝状菌、真菌、原生动物和微型后生动物，其中每一种微生物都起到很大的作用。论文中还以一个处理含酚污水的微生物制剂实验来生动的体现微生物处理废水的全过程以及高效降解菌种的生产过程，从这个实验中可以体现对于微生物实验的各种操作以及注意事项，其中包括采样、富集培养、菌种的分离纯化以及所得微生物的理化分析。最后，在微生物处理废水的基础上，结合了现代生物学技术，比如细胞固定化技术、原生质体固定化技术和固定化细胞柱（生物反应器），这样就大大加强了微生物处理废水的速率和后续处理的过程，当然，这些技术不是非常的成熟，虽然试验成功，但任然有许多不足之处，还需要不断地努力和改进。关键词：环境、环境问题、环境污染、有机废水、微生物、絮凝、沉淀、吸附、氧化、活性污泥、分离、纯化、现代生物学、生物反应器AbstractFrom the beginning, the birth of human there is unity of opposites between people and the environment. Since ancient times, with the development of human society, the environment is changing. Environmental pollution problems in today's society placed in the human face of severe, life and death of human relations has become a key factor.Environmental pollution problems involves many aspects, this study involves only the organic wastewater pollution. Water is the source of life, so the water pollution around the corner, but because of the traditional chemical control method is very time-consuming and labor-intensive, but also easily lead to secondary pollution, which requires the support of modern biology, the solution can be more secure environment wastewater pollution. Can safely rely on Modern Environmental Microbiology and efficient treatment of organic wastewater, the treatment principles include aerobic biological treatment and anaerobic biological treatment, by microbial metabolism, can decompose organic pollutants in wastewater to CO2、H2O and a variety of inorganic salt, so as to achieve the role of organic wastewater treatment. General process of biological treatment for the flocculation, adsorption, oxidation and precipitation. Which play a role in the microbial decomposition of the collection is called activated sludge, activated sludge can be made use of degrading bacteria. The composition of activated sludge floc, some bacteria, filamentous bacteria, fungi, protozoa and micro-metazoans, each of which micro-organisms have played a significant role. Paper also the treatment of phenol wastewater by a microbial agent vivid manifestation of experiments the whole process of microbial treatment of wastewater and the production of degrading strains from this experiment could reflect the various operations for the microbiology experiment and precautions, including including sampling, enrichment culture, strains of microorganisms isolated from the physical and chemical purification and analysis. Finally, on the basis of microbial treatment of wastewater, combined with modern biological technology, such as cell immobilization techniques, protoplast immobilization and immobilized cell column (bioreactor), thus greatly enhancing the rate of microbial treatment of wastewater and subsequent treatment of the process, of course, these techniques are not very mature, although the trial is successful, but any course there are many shortcomings, but also requires constant effort and improvement.Key words:environment, environmental problems, environmental pollution, organic waste, microorganisms, flocculation, sedimentation, adsorption, oxidation, activated sludge, separation, purification, modern biology, bio-reactor第一章 绪 论1、1相关概念1、环境污染：人类活动产生的有害物质或因子进入环境，引起环境系统的结构与功能发生变化，危害人体健康和生物的生命活动的现象。2、水污染：污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水中，使水质和底泥的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，降低了水体的使用价值和功能的现象。3、微生物：是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生活关系密切。涵盖了有益有害的众多种类，广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。4、废水处理：采用物理、化学、生物等方法对排放的废水进行处理，使其水质符合国家(或地区)规定的排放标准或达到再利用要求的工艺。5、环境微生物学：是重点研究污染环境中的微生物学，是环境科学中的一个重要分支，是20世纪60年代末兴起的一门边缘学科，它主要以微生物学本学科的理论与技术为基础，研究有关环境现象，环境质量及环境问题，与其他学科如土壤微生物学，水及污水处理微生物学，环境化学，环境地学，环境工程学等学科互相影响，互相渗透，互为补充。环境微生物学研究自然环境中的微生物群落，结构，功能与动态；研究微生物对不同环境中的物质转化以及能量变迁的作用与机理，进而考察其对环境质量的影响。6、废水生物处理：废水生物处理是利用微生物的生命活动，对废水中呈溶解态或胶体状态的有机污染物降解作用，从而使废水得到净化的一种处理方法。废水生物处理技术以其消耗少、效率高、成本低、工艺操作管 理方便可靠和无二次污染等显著优点而备受人们的青睐。1、2废水微生物处理的分类废水生物处理技术常采用的方法有厌氧生物处理法、活性污泥法、生物膜法、氧化塘法。1、厌氧生物处理法此法主要用于处理污水中的沉淀污泥，又称污泥消化，也用于处理高浓度的有机废水。这种方法是在厌氧细菌或兼性细菌的作用下将污泥中的有机物分解，最后产生甲烷和二氧化碳等气体，这些气体是有经济价值的能源。厌氧生物处理过程分为3个阶段：第一阶段水解酸化，在水解酶的催化下，将复杂的多糖类水解为单糖类，将蛋白质水解为氨基酸，并将脂肪水解为甘油和脂肪酸；第二阶段产酸，在产酸菌的作用下将第1阶段的产物进一步降解为比较简单的挥发性有机酸等，如 乙酸、丙酸、丁酸等挥发性有机酸，以及醇类、醛类等，同时生成二氧化碳和新的微生物细胞；第三阶段产甲烷，在甲烷菌的作用下将第2阶段产生的挥发酸转化成甲烷和二氧化碳。处理后的污泥所含致病菌大大减少，臭味显著减弱，肥分变成速效 的，体积缩小，易于处置。2、活性污泥法活性污泥法是一种应用最广、工艺比较成熟的废水生物处理技术。它利用含有好氧微生物的活性污泥，在通气条件下，使污水净化的生物学方法。根据曝气方式的不同。分为普通曝气法、完 全混合曝气法、逐步曝气法、旋流式曝气法和纯氧曝气法。活性污泥法不仅用于处理生活污水、而且在印染、炼油、石油化工、农药、造纸和炸药等许多工业废水处理中，都取得很好的净化效果活性污泥中的微生物以细菌为主，还包括真菌、藻 类、原生动物等