污水處理中的微生物種類很多,主要有菌類,藻類以及動物類。
1、細菌
細菌的適應性強,增長速度快。根據對營養物需求的不同,可將細菌分為自養菌和異養菌兩大類。自養 菌利用各種無機物(CO2、HCO3-、NO3-、PO3-4等)為營養將其轉化為另一種無機物,釋放出能量,合成細 胞物質,其碳源、氮源和磷源皆為無機物。異養菌以有機碳作碳源,有機或無機氮為氮源,將其轉化為 CO2、H2O、NO3-、CH4、NH3等無機物,釋放出能量,合成細胞物質。污水處理設施中的微生物主要是異 養菌。
2、真菌
真菌包括霉菌和酵母菌。真菌是好氧菌,以有機物為碳源,生長pH為2?9,最佳pH為5.6。真菌需氧量少 ,只有細菌的一半。真菌常出現于低pH值、分子氧較少的環境中。
真菌絲體對活性污泥的凝聚起到骨架作用,但過多絲狀菌的出現會影響污泥的沉淀性能,而引起污泥膨 脹。真菌在污水處理的作用是不可忽視的。
3、藻類
藻類是單細胞和多細胞的植物性微生物。它含有葉綠素,利用光合作用同化二氧化碳和水放出氧氣,吸 收水中的氮、磷等營養元素合成自身細胞。
4、原生動物
原生動物是最低等的能進行分裂增殖的單細胞動物。污水中的原生動物既是水質凈化者又是水質指示物 。絕大多數原生動物屬于好氧異養型。在污水處理中,原生動物的作用沒有細菌重要,但由于大多數原 生動物能吞食固態有機物和游離細菌,所以有凈化水質的作用。原生動物對環境的變化比較敏感,在不 同的水質環境中出現不同的原生動物,所以是水質指示物。例如,溶解氧充足時鐘蟲大量出現,溶解氧 低于1/L時出現較少,也不活躍。
5、后生動物
后生動物是多細胞動物。在污水處理設施和穩定塘中常見的后生動物有輪蟲、線蟲和甲殼類的動物。
后生動物皆為好氧微生物,生活在較好的水質環境中。后生動物以細菌、原生動物、藻類和有機固體為 食,它們的出現表明處理效果較好,是污水處理的指示性生物。
微生物的代謝
微生物的生命過程是營養不斷被利用,細胞物質不斷合成又不斷消耗的過程。在這一過程中伴隨著新生 命的誕生,舊生命的死亡和營養物(基質)的轉化。污水的生物處理就是利用微生物對污染物(營養物)的 代謝轉化作用實現的。
1、微生物的營養關系
細菌、真菌、藻類、原生動物、后生動物共生于水體中。細菌和真菌以水中的有機物、氮和磷等為營養 進行有氧和無氧呼吸合成自身細胞。藻類是利用二氧化碳和水中的氮、磷進行光和作用合成自身細胞并 向水體提供氧氣。藻類的細胞死亡后成為菌類繁殖的營養。原生動物吞食水中固態有機物、菌類和藻類 。后生動物捕食水中固體有機物、菌類、藻類和原生動物。
2、微生物的代謝
微生物從污水中攝取營養物質,通過復雜的生物化學反應合成自身細胞和排出廢物。這種為維持生命活 動和生長繁殖而進行的生化反應過程叫新陳代謝,簡稱代謝。根據能量的轉移和生化反應的類型可將代 謝分為分解代謝和合成代謝。微生物將營養物分解轉化為簡單的化合物并釋放出能量,這一過程叫做分 解代謝或產能代謝;微生物將營養物轉化為細胞物質并吸收分解代謝釋放的能量,這一過程叫做合成代謝 。當營養缺乏時,微生物對自身細胞物質進行氧化分解,以獲得能量,這以過程叫做內源代謝,也叫內 源呼吸。當營養物充足的時,內源呼吸并不明顯,但營養物缺乏時,內源呼吸是能量的主要來源。
沒有新陳代謝就沒有生命。微生物通過新陳代謝不斷地增殖和死亡。微生物的分解代謝為合成代謝提供 能量和物質,合成代謝為分解代謝提供催化劑和反應器。兩種代謝相互依賴、相互促進、不可分割。
微生物代謝消耗的營養物一部分分解成簡單的物質排入環境,另一部分合成為細胞物質。不同的微生物 代謝速度不同,營養物用于分解和合成的比例也不相同。厭氧微生物分解營養物不徹底,釋放的能量少 ,代謝速度慢,將營養物用于分解的比例大,用于合成的比例小,細胞增殖慢。好氧微生物分解營養物 徹底,最終產物(CO2、H2O 、NO3- 、PO43-等)穩定,含有的能量最少,所以好氧微生物代謝中釋放的能 量多,代謝速度快,將營養物用于分解的比例小,用于合成的比例大,細胞增殖快。