水处理微生物第九章课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,编辑ppt,*,第九章 微生物对污染物的分解与转化,废水,工业,废水,生活,污水,碳水化合物、蛋白质、脂肪、油脂、有机酸、醇、醛、酮、酚,碳水化合物,蛋白质,脂肪,洗涤剂,含氮,物质,不含氮,物质,微生物参与分解,好氧微生物,好氧分解,厌氧微生物,厌氧分解,编辑ppt,第一节 不含氮有机物的分解,第二节 含氮有机物的分解,第三节 无机元素的转化,第四节 废水生物处理中的微生物,第五节 水体污染与自净的指示生物及检测方法,本章主要内容,：,编辑ppt,第一节 不含氮有机物的分解,不含氮有机物：,碳水化合物、脂肪、酚、醛、酮、某些有机酸,烃、合成洗涤剂。,一 碳水化合物的分解,单糖：葡萄糖,二糖：蔗糖、乳糖、麦芽糖,多糖：淀粉、纤维素、半纤维素,编辑ppt,1 葡萄糖,：,CO,2,+,H,2,O,细菌、酵母菌,2 二糖,：葡萄糖,CO,2,+,H,2,O,细菌、酵母菌,3 淀粉,（纺织、印染工业废水）曲霉、毛霉、根霉,（C,6,H,10,O,5,）,n,葡萄糖,淀粉酶,麦芽糖,麦芽糖酶,4 纤维素,（印染、造纸业）（菌见书）,（C,6,H,10,O,5,）,n,葡萄糖,纤维酶,纤维二糖,纤维二糖酶,5 半纤维素,（人造纤维业、造纸业）,半纤维素,多缩糖酶,单糖和糖醛酸,CO,2,、H,2,O,等,编辑ppt,洗毛、肉类加工、生活污水,荧光杆菌、绿浓杆菌、灵杆菌等,脂肪,脂肪酶,甘油,脂肪酸,简单的酸+CO,2,+CH,4,CO,2,+H,2,O,二 脂肪的转化,编辑ppt,炼焦、石油、煤气,酚为较重要的一种，对人、畜、水生生物有毒，必须处理。,分解酚的细菌：食酚假单胞菌、解酚假单胞菌,酚,O,2,CO,2,+H,2,O,生物法已经广泛用于含酚工业废水的处理,三 芳香族化合物的转化（苯的衍生物）,编辑ppt,甲烷假单胞菌、青霉、头孢霉、甲烷极毛杆菌可以分解烷烃。用于天然气的勘探。,2O,2,+,CH,4,CO,2,+2H,2,O,重要作用作用：,（,1,）勘探天然气,（,2,）,石油脱蜡（酵母菌、细菌）,四 烃类化合物的转化,编辑ppt,第二节 含氮有机物的分解,废水中的含氮有机物：蛋白质、氨基酸、尿素、胺类、,硝基化合物等。,蛋白质,（屠宰场、生活污水、制革业等）,尿素,一 氮的循环,二 蛋白质的转化,三 尿素的转化,编辑ppt,一 氮的循环,自然界中,除植物利用无机氮转变为有机氮外,，其它各转变过程均由微生物作用,氨化作用,硝化作用,反硝化作用,硝化作用,反硝化作用,氨化作用,编辑ppt,生物体有机酸,NO,3,-,NH,4,+,NO,2,-,NO,N,2,O,大气,N,2,同化作用,氨化作用,硝化作用,硝化,作用,反硝化作用,生物固氮,同化作用,还原作用,编辑ppt,二 蛋白质的转化,R-CH-COOH,NH,2,R代表不同的基团,氨基酸,（一）蛋白质的氨化,氨化作用,：由有机氮化物转化为氨态氮的过程（NH,3,、NH,4,+,）,肽,蛋白酶,水解,肽酶,水解,蛋白质,氨基酸,1,蛋白质初步水解成氨基酸,编辑ppt,2,氨基酸脱氨基产生氨,水解脱氨、氧化脱氨、还原脱氨,（1）水解脱氨（产生氨、羟基酸、醇）,RCHNH,2,COOH+H,2,O,RCH(OH)COOH+NH,3,RCHNH,2,COOH+H,2,O,RCH,2,OH+CO,2,+NH,3,（2）氧化脱氨基（产生氨、脂肪酸或酮酸）,RCHNH,2,COOH+O,2,RCOOH+CO,2,+NH,3,（3）还原脱氨基（产生氨、脂肪酸）,RCHNH,2,COOH+2H,+,RCH,2,COOH+NH,3,RCHNH,2,COOH+2H,+,RCH,3,+CO,2,+NH,3,编辑ppt,氨化细菌：参与氨化作用的细菌。,好氧性：荧光假单胞菌、灵杆菌,厌氧性：腐败梭菌,兼性菌：变形杆菌。,问题：参加的有哪些微生物呢？,编辑ppt,（二）硝化作用,（Nitrification）,1 硝化作用概念,在有,氧气,时，微生物将,氨,氧化为,硝酸,的作用,2 参加硝化作用的微生物,硝化细菌,亚硝酸细菌,硝酸细菌,两类细菌相伴而生，作用相连。,编辑ppt,硝化细菌的特性：,（1）革兰氏阴性菌，不生芽孢,（2）强好氧性,（3）中性或碱性环境。不能在强酸环境生活。,（4）对毒物敏感。很少的锰对其有毒害。,问题：,硝化细菌有哪些特性？,编辑ppt,3 硝化作用的过程,（1）亚硝酸形成阶段,2,NH,3,+3O,2,亚硝酸细菌,2,HNO,2,+2H,2,O+ATP,亚硝酸细菌,：亚硝酸单胞菌属、亚硝酸球菌属,亚硝酸螺菌属、亚硝酸叶菌属,编辑ppt,（2）硝酸形成阶段,2HNO2+O2,硝酸细菌,2HNO,3,+ATP,硝酸细菌,：硝酸杆菌属、硝酸刺菌属、硝酸球菌属,HNO,2,毒性很强，累积起来对植物有毒害。,HNO,3,是植物吸收利用的有效氮素养料。,编辑ppt,4 硝化作用进行的条件,O,2,NH,3,碱性物质（中和产生的亚硝酸和硝酸）,不需有机物存在,蛋白质最终被氧化成：,CO,2,、H,2,O、HNO,3,、H,2,SO,4,编辑ppt,（三）反硝化作用（Denitrification）,概念,：,硝酸盐,在通气不良环境中,（缺氧）,，被,反硝化细菌还原成,NO,2,或 N,2,的过程。,1 反硝化过程,C,6,H,12,O,6,+,4NO,3,-,6H,2,0+6CO,2,+2,N,2,+ATP,缺氧,N,2,NO,3,-,NO,2,-,NO,N,2,O,反硝化细菌,编辑ppt,2 反硝化作用的微生物,类型 含有反硝化细菌种的一些属,有机营养型,假单胞菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属、,土壤杆菌属、黄杆菌属、芽生杆菌属、,盐杆菌属、慢生根瘤菌属,化能无机营养型,硫杆菌属、硫微螺菌属、亚硝化单胞菌属,光能营养型,红假单胞菌属,混合型,副球菌属、布兰汉氏菌属、奈氏球菌属,反硝化细菌,：进行反硝化作用的微生物。50多属。,兼性菌,。,反硝化细菌的部分属群,编辑ppt,3 反硝化作用发生的条件,NO,3,-,有机物质存在,氧气,0.5 mg/L,编辑ppt,二 尿素的转化,尿素,：人畜尿液的主要含氮有机物。含氮47%。,尿酸,：尿液中的组成成分。水解成尿素。,O=C,NH,2,NH,2,+H,2,O,脲酶,(NH,4,),2,CO,3,2NH,3,+CO,2,+H,2,O,参加者：尿素细菌（好氧）。,编辑ppt,第三节 无机元素的转化,硫的转化,磷的转化,铁的转化,一 硫的转化,硫化作用,：,有氧,时，微生物将,H,2,S,氧化成,硫磺、硫酸,。,反硫化作用,：,无氧,时，微生物将,硫酸,还原成,H,2,S,。,作用,：产生的硫酸腐蚀构筑物。,H,2,S有臭味。,编辑ppt,二 磷的转化,1 不溶性无机磷酸盐转化成可溶性磷酸盐。,Ca,3,（PO,4,）,2,CaHPO,4,（1）,Ca,3,（PO,4,）,2,+2CO,2,+2H,2,O,2,CaHPO,4,+Ca（HCO,3,）,2,（2）,Ca,3,（PO,4,）,2,+2HNO,3,2,CaHPO,4,+Ca（NO,3,）,2,（3）,Ca,3,（PO,4,）,2,+H,2,SO,4,2,CaHPO,4,+CaSO,4,2 有机磷化物 磷酸盐,解磷大芽孢杆菌,蜡质芽孢杆菌,霉状芽孢杆菌,编辑ppt,三 铁的转化,1 铁化物的氧化和沉淀,O,2,Fe,2+,Fe,3+,铁细菌,2 铁化物的还原和溶解,Fe,3+,Fe,2+,缺氧,编辑ppt,