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生物技術(shù):以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ),結(jié)合先進(jìn)的工程技術(shù)手段及其他基礎(chǔ)學(xué)科的科學(xué)原理,按照預(yù)先的設(shè)計(jì)改造生物體或加工生物原料,為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達(dá)到某種目的。環(huán)境生物技術(shù):應(yīng)用于環(huán)境領(lǐng)域的生物技術(shù)生物技術(shù)基本特征:高效益,高智力,高投入,高競(jìng)爭(zhēng),高風(fēng)險(xiǎn),高勢(shì)能環(huán)境生物技術(shù)三個(gè)層次高層次是指以基因工程為主導(dǎo)的近現(xiàn)代污染防治生物技術(shù);中層次是指?jìng)鹘y(tǒng)的廢物生物處理技術(shù)(如廢水處理中的活性污泥法、生物膜法等);低層次是指利用天然處理系統(tǒng)進(jìn)行廢物處理的技術(shù)(如氧化塘、人工濕地、土地處理系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生態(tài)工程等)。環(huán)境生物技術(shù)的技術(shù)組成:環(huán)境污染治理基因工程技術(shù);環(huán)境污染生物治理技術(shù);環(huán)境污染生物修復(fù)技術(shù);環(huán)境污染預(yù)防生物技術(shù);環(huán)境生物監(jiān)測(cè)技術(shù);環(huán)境生物資源化技術(shù)環(huán)境生物技術(shù)在環(huán)境中的應(yīng)用:環(huán)境生物技術(shù)研究?jī)?nèi)容可分為三個(gè)部分:一,以基因工程為主導(dǎo)的近代防治污染生物技術(shù);二,以廢物的生物處理為注意內(nèi)容;三,主要包括氧化塘、人工濕地和農(nóng)藥生態(tài)工程等。生物氧化的方式:1.有氧氧化:在有氧條件下,好氣生物或兼性生物吸收空氣中的氧作為電子受體,可將有機(jī)物基質(zhì)完全氧化分解。2.無氧氧化:在無氧條件下,兼性生物或厭氣生物能利用細(xì)胞中的氧化型物質(zhì)作為電子受體,將燃料分子氧化分解。3.無氧呼吸:以無機(jī)物分子作為氫受體。4.厭氧發(fā)酵:以有機(jī)物作為最終氫受體。有機(jī)污染物代謝的基本過程包括:向基質(zhì)接近、吸附在固體基質(zhì)上、胞外酶的分泌、基質(zhì)的跨膜運(yùn)輸、細(xì)胞內(nèi)代謝。自然界中生物有機(jī)物分解的代謝途徑1, 好氧降解:多糖類-單糖類 |脂肪類-甘油+脂肪酸類 |-丙酮酸-氧化脫羧-乙酰-CoA-三羧酸循環(huán)-CO2+H20蛋白質(zhì)類-氨基酸類 |木質(zhì)素-芳香族單體 |2.厭氧降解第一階段:水解發(fā)酵階段:多糖-(水解)-單糖-(糖酵解)-乙醇和脂肪酸蛋白質(zhì)-(水解)氨基酸-(脫氨基)-脂肪酸和氨第二階段:產(chǎn)氫、產(chǎn)乙酸階段,由產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌將丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇等轉(zhuǎn)化為乙酸、H2和CO2。第三階段:產(chǎn)甲烷階段,由產(chǎn)甲烷細(xì)菌利用乙酸、H2和CO2,產(chǎn)生甲烷。共代謝只有在初級(jí)能源物質(zhì)存在時(shí)才能進(jìn)行的有機(jī)化合物的生物降解過程共代謝的原理:一種污染物可以被微生物轉(zhuǎn)化為另一種有機(jī)物,但它們卻不能被微生物所利用共代謝應(yīng)用:在搞清微生物降解環(huán)境污染物的能力和途徑的基礎(chǔ)上 ,應(yīng)用現(xiàn)代基因工程技術(shù) ,擴(kuò)展微生物酶對(duì)基質(zhì)的專一性和代謝途徑 ,更有效地處理和降解各種污染物 ,更好地保護(hù)環(huán)境判斷共代謝作用:是否是外生物質(zhì)或異生物質(zhì),是否需要添加其他物質(zhì)才可被微生物降解微生物對(duì)污染物的去毒與激活作用去毒:是使污染物的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變(鈍化反應(yīng)),從而降低或去除其對(duì)敏感物種的有害性。去毒形式:水解作用,羥基化作用,脫鹵作用。甲基化作用,去甲基與去烷基作用,腈轉(zhuǎn)化為酰胺,硝基還原,去氨基,醚鍵斷裂,軛合作用。激活:是無害的前體物質(zhì)形成有害產(chǎn)物的過程,也就是,微生物群落可以產(chǎn)生新的環(huán)境污染物。激活作用的類型:典型激活,使毒性、遷移率、持久性增強(qiáng);緩解:A(無毒)激活為B(有毒)或緩解為C(無毒)。有機(jī)污染物的生物降解原則一般來說,具有易失去電子的取代基(如-OH、-COOH、-NH2)的芳香族化合物要比具有易壞的電子的取代基(如-NO2、-SO3H、鹵代烴的芳香)更易氧化代謝。各種有機(jī)化合物的降解性能:脂肪酸有機(jī)磷酸鹽長(zhǎng)鏈苯氧基脂肪酸短鏈苯氧基脂肪酸單基取代苯氧基脂肪酸三基取代苯氧基脂肪酸硝基苯氯代烴類重金屬污染危害:1毒性效應(yīng)2轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的金屬化合物。3在介質(zhì)間轉(zhuǎn)移,對(duì)其他介質(zhì)中的生物造成傷害。4從不同器官進(jìn)入生物,發(fā)生選擇性和非選擇性積累,造成相應(yīng)的損害。5經(jīng)過食物鏈的逐級(jí)放大,在較高的生物體內(nèi)富集。重金屬污染的生物處理原理和機(jī)制1)轉(zhuǎn)化機(jī)制降低其在環(huán)境中的轉(zhuǎn)移性和生物利用性2)吸附機(jī)制取決生物吸附劑本身的特性;金屬對(duì)生物體的親和性3)絮凝機(jī)制(一)微生物菌體對(duì)重金屬的吸附(二)微生物對(duì)重金屬的溶解(三)微生物對(duì)重金屬的氧化還原 (四)微生物對(duì)重金屬-有機(jī)絡(luò)合物的生物降解固定化技術(shù)包括固定化酶技術(shù)與固定化微生物技術(shù)。是用化學(xué)或物理手段將游離酶或游離微生物定位于限定的空間區(qū)域,以提高微生物細(xì)胞的濃度,使其保持較高的生物活性并反復(fù)利用的方法。細(xì)胞固定化技術(shù)方法:吸附法、包埋法、交聯(lián)法、載體截留法固定化酶的優(yōu)點(diǎn):1)易于提純2)可重復(fù)利用3)可以提高產(chǎn)物的產(chǎn)量4)有一定的機(jī)械強(qiáng)度,便與機(jī)械化和自動(dòng)化5)廉價(jià)缺點(diǎn):1)酶的活力難免損失 2)底物要求是水溶性 3)要有輔助因子固定化細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn):節(jié)省了酶的分離成本;可再生;多酶體系可以催化多步反應(yīng);穩(wěn)定性好, 耐環(huán)境沖擊缺點(diǎn):必須保持細(xì)胞的完整性;必須抑制胞內(nèi)蛋白酶的作用;多酶體系影響產(chǎn)物濃度。固定化生物技術(shù)應(yīng)用a固定化技術(shù)在水處理中的應(yīng)用:1,有毒有害物質(zhì)的降解2,避免生物量流失,延長(zhǎng)生物在反應(yīng)器中停留的時(shí)間3,創(chuàng)造微環(huán)境,提高脫氮效果4,減少剩余污泥產(chǎn)量。b 固定化技術(shù)在土壤污染物的去除中的應(yīng)用:最大限度克服土壤環(huán)境變化及不確定性給處理生物帶來的沖擊,可延長(zhǎng)生物在土壤中的存活時(shí)間。固定化生物膜法:是指使廢水流過生長(zhǎng)在固定支承物表面上的生物膜,利用生物氧化作用和各相間的物質(zhì)交換,降解廢水中有機(jī)污染物的方法。載體選擇的基本原則:1)無毒性或抑制性 2)足夠的機(jī)械強(qiáng)度 3)優(yōu)良的穩(wěn)定性 4)良好的表面帶電特性 5)優(yōu)越的物理性狀固定化生物膜技術(shù)方法生物濾池 生物轉(zhuǎn)盤 接觸氧化法 生物流化床 微孔膜反應(yīng)器五大類。生物膜形成的機(jī)理:1,廢水中有機(jī)分子向生物膜附著生長(zhǎng)的載體表面輸送;2,廢水中的浮游微生物細(xì)胞在載體表面的不可逆吸附;3,生長(zhǎng)在生物膜內(nèi)部的微生物對(duì)廢水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用與氧化分解。固定化生物膜技術(shù)特點(diǎn):1微生物多樣性高2生物膜各段的微生物類群不同3生物膜中的食物鏈較長(zhǎng)4具有較高的脫氮能力5單位處理能力大6系統(tǒng)維護(hù)方便7系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定活性污泥:是由細(xì)菌、原生動(dòng)物等微生物與懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)混雜在一起形成的具有很 強(qiáng)吸附分解有機(jī)物能力的絮狀體顆粒。好氧活性污泥的生物相:以細(xì)菌為主,還有酵母菌,霉菌,放線菌,原生動(dòng)物和某些微型后生動(dòng)物等多種微生物。運(yùn)行正常的污水處理設(shè)施的活性污泥生物相 絮粒以菌膠團(tuán)細(xì)菌為骨架,穿插生長(zhǎng)一些絲狀菌,但絲狀菌數(shù)量遠(yuǎn)少于菌膠團(tuán)細(xì)菌,未見游離細(xì)菌、微型動(dòng)物以固著類纖毛蟲為主,如鐘蟲、蓋纖蟲、累枝蟲等;還可見到木盾纖蟲在絮粒上爬動(dòng),偶爾還可看到少量的游動(dòng)纖毛蟲等,輪蟲生長(zhǎng)活躍。活性污泥菌膠團(tuán)的凈化反應(yīng)原理:有機(jī)物在各種微生物的作用下,通過生化反應(yīng)轉(zhuǎn)變成二氧化碳和細(xì)胞質(zhì)。活性污泥法反應(yīng)動(dòng)力學(xué)可以定量或半定量地揭示系統(tǒng)內(nèi)有機(jī)物降解、污泥增長(zhǎng)、耗氧等作用與各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)以及環(huán)境因素之間的關(guān)系。主要包括: 基質(zhì)降解的動(dòng)力學(xué),涉及基質(zhì)降解與基質(zhì)濃度、生物量等因素的關(guān)系; 微生物增長(zhǎng)動(dòng)力學(xué),涉及微生物增長(zhǎng)與基質(zhì)濃度、生物量、增長(zhǎng)常數(shù)等因素的關(guān)系; 還研究底物降解與生物量增長(zhǎng)、底物降解與需氧、營(yíng)養(yǎng)要求等的關(guān)系。活性污泥特點(diǎn):強(qiáng)的吸附能力;強(qiáng)的降解和氧化有機(jī)物能力;食物鏈長(zhǎng);沉降性能好活性污泥凈化反應(yīng)的影響因素微生物的活性程度,廢水的性質(zhì),特征,反應(yīng)器的類型。活性污泥的基本流程污泥膨脹的原因及對(duì)策絲狀菌污泥膨脹的原因1 進(jìn)水1)原水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量不足。2)原水中碳水化合物和可溶性物質(zhì)含量高。3)硫化物含量高4)進(jìn)水波動(dòng)。2 反應(yīng)器環(huán)境(1)溫度。(2)溶解氧。(3)pH值。(4)BOD污泥負(fù)荷??刂品椒? 投加藥劑法 1投加氧化劑如Cl2或漂白粉 ,投加H2O2 ,O3 。2投加凝聚劑2 改善環(huán)境法控制污泥膨脹。如1 增設(shè)生物選擇器。我們可在曝氣池之前設(shè)一個(gè)小池,局部地提高F/M值,或把曝氣池前端設(shè)置成高負(fù)荷接觸區(qū),選擇性地培養(yǎng)菌膠團(tuán)細(xì)菌,使其成為優(yōu)勢(shì)菌種。2 采用SBR工藝3 回流污泥再生法非絲狀菌污泥膨脹的原因1 進(jìn)水中含有毒物質(zhì)。2 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏或不平衡控制方法1投加充足的氮源和磷源,并適當(dāng)提高污泥負(fù)荷。2投加酶也可以控制污泥膨脹的發(fā)生。厭氧活性污泥法處理優(yōu)點(diǎn):1)厭氧廢水處理技術(shù)成本低、經(jīng)濟(jì)性好。 2)厭氧處理耗能少,產(chǎn)能大3)產(chǎn)泥量少,剩余污泥脫水性能好4)厭氧廢水處理負(fù)荷高、占地少,反應(yīng)體積小5)可以處理高濃度有機(jī)廢水6)對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的需求量少 7)厭氧方法的菌種沉降性能好,生物活性保存期長(zhǎng)8)設(shè)備簡(jiǎn)單、易于操作影響因素: 1)溫度:嗜冷微生物(520);嗜溫微生物(2042);嗜熱微生物(4275)2)PH:適宜PH范圍為6.57.8 3)氧化還原電位4)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與微量元素(BOD:N:P=100:6:1)5)有毒物質(zhì) 厭氧處理過程的四個(gè)階段:1)水解階段 :復(fù)雜的非溶解性聚合物轉(zhuǎn)化為建大的溶解性單體或二聚體的過程。如淀粉在水體中被水解為葡萄糖,蛋白質(zhì)被水解為二肽或氨基酸等。)發(fā)酵或酸化階段 :水解過程產(chǎn)生的小分子化合物在發(fā)酵細(xì)菌(即酸化菌)的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更為簡(jiǎn)單的化合物并分泌到胞外。以此同時(shí),酸化菌液利用部分物質(zhì)合成新的細(xì)胞物質(zhì)。主要產(chǎn)物有揮發(fā)性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等。3)產(chǎn)乙酸階段 :酸化產(chǎn)物被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸及新的細(xì)胞物質(zhì)。4)產(chǎn)甲烷階段:乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇等被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。水中氮、磷的危害:水中大量含氮磷會(huì)使藻類大量繁殖,水體缺氧產(chǎn)生毒素,水質(zhì)惡化,對(duì)生物產(chǎn)生危害。生物脫氮作用:廢水中氨的存在狀態(tài)4種:有機(jī)氮、氨氮、亞硝酸氮鹽、硝酸氮鹽氨化作用:作用微生物很多,除細(xì)菌外還有各種霉菌,作用包括蛋白質(zhì)分解、硝酸分解、其他含氮物質(zhì)分解。硝化作用 第一步:NH4+轉(zhuǎn)化成NO2-,主要的亞硝化菌有亞硝化單胞菌;第二步:NO2-轉(zhuǎn)化成NO3-,主要有硝化桿菌。反硝化作用:將NO2-或NO3-轉(zhuǎn)化為N2或N2O,異養(yǎng)的兼性厭氧細(xì)菌以有機(jī)物作為電子供體,進(jìn)行厭氧呼吸。生物除磷原理生物除磷就是利用聚磷菌一類的細(xì)菌,過量地、超出其生理需要地從外部攝取磷,并將其以聚合形態(tài)儲(chǔ)藏在體內(nèi),形成高磷污泥,排出系統(tǒng),達(dá)到從廢水中除磷的效果。聚磷菌的作用機(jī)理:厭氧放磷,好氧聚磷厭氧條件下,聚磷菌將胞內(nèi)有機(jī)磷轉(zhuǎn)化成無機(jī)磷釋放,利用產(chǎn)生的能量提取廢水中有機(jī)質(zhì)形成PHB顆粒,菌體內(nèi)ATP水解形成ADP。好氧條件下,進(jìn)行有氧呼吸。菌從外部攝取有機(jī)物,產(chǎn)生能量,與ADP結(jié)合形成ATP。聚磷菌的超量累計(jì),集聚廢水中的磷,聚磷菌與剩余污泥一起排除廢水體系。影響生物除磷過程的因素:(1)溶解氧,磷攝取過程要求充足的氧,放磷的過程應(yīng)保持絕對(duì)厭氧的條件。(2)污泥齡, 一般污泥齡短的系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥量較多,可以取得較高的除磷效果。(3)溫度和pH值,530 pH 68(4)BOD負(fù)荷, 較高的BOD負(fù)荷可取得較好的除磷效果。(5)硝酸氮和亞硝酸氮,抑制磷的釋放堆肥化特點(diǎn):有機(jī)固體體廢棄物在微生物的作用下,通過生物化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定化的過程。注意要求需注意氧氣需求的不同。衛(wèi)生填埋的特點(diǎn)是為防止地下水和大氣污染,利用坑洼地填埋城市垃圾,是一種既可處置廢物,又可覆土造地的保護(hù)環(huán)境措施。現(xiàn)在主要進(jìn)行厭氧填埋,同時(shí)可回收甲烷氣體。注意事項(xiàng):衛(wèi)生填埋相對(duì)焚燒處理,投資和運(yùn)行費(fèi)用較低,但填埋場(chǎng)占地相當(dāng)大,大量有機(jī)物和電池等物質(zhì)的填埋,使衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲濾液防滲透、收集處理系統(tǒng)負(fù)荷和技術(shù)難度大,投資高,填埋操作復(fù)雜,管理困難,處理后污水也難以達(dá)標(biāo)排放。此外,填埋場(chǎng)的甲烷、硫化氫等廢氣也必須處理好,以確保防爆和環(huán)保要求。好氧堆肥的作用原理(三個(gè)階段):好氧堆肥過程應(yīng)伴隨著兩次升溫,將其分成三個(gè)階段:起始階段、高溫階段和熟化階段。起始階段(主發(fā)酵前期,1-3d):不耐高溫的細(xì)菌分解有機(jī)物中易降解的碳水化合物、脂肪等,同時(shí)放出熱量使溫度上升,溫度可達(dá)1540。高溫階段(主發(fā)酵、一次發(fā)酵,3-8d):耐高溫細(xì)菌迅速繁殖,在有氧條件下,大部分較難降解的蛋白質(zhì)、纖維等繼續(xù)被氧化分解,同時(shí)放出大量熱能,使溫度上升至6070。當(dāng)有機(jī)物基本降解完,嗜熱菌因缺乏養(yǎng)料而停止生長(zhǎng),產(chǎn)熱隨之停止。堆肥的溫度逐漸下降,當(dāng)溫度穩(wěn)定在40,堆肥基本達(dá)到穩(wěn)定,形成腐植質(zhì)。熟化階段(后發(fā)酵、二次發(fā)酵,需時(shí)20-30d):冷卻后的堆肥,一些新的微生物借助殘余有機(jī)物(包括死后的細(xì)菌殘?bào)w)而生長(zhǎng),將堆肥過程最終完成。甲烷產(chǎn)生的機(jī)理:沼氣發(fā)酵又稱厭氧消化,是指各種有機(jī)物在厭氧條件下 ,被各類沼氣發(fā)酵微生物 分解轉(zhuǎn)化 ,最終生成沼氣的過程。水解作用:由棱菌屬、擬桿菌屬等細(xì)菌將碳水化合物和蛋白質(zhì)等大分子有機(jī)質(zhì)降解為小分子有機(jī)化合物,如葡萄糖、氨基酸等;發(fā)酵作用:由梭菌屬、擬桿菌屬及其他細(xì)菌(如乳酸菌類、丙酸桿菌屬)進(jìn)一步將水解的產(chǎn)物降解為小分子的醇類、有機(jī)酸類、二氧化碳、氫氣、氨氣等;產(chǎn)乙酸和產(chǎn)氫作用:把發(fā)酵作用所產(chǎn)生的小分子醇類和一些脂肪酸降解為乙酸、甲酸、二氧化碳和氫產(chǎn)甲烷作用:由產(chǎn)甲烷細(xì)菌將前3階段所產(chǎn)生的氫氣、二氧化碳以及甲酸、乙酸、甲醇和甲胺類等轉(zhuǎn)化為甲烷。沼氣發(fā)酵中的注意事項(xiàng)嚴(yán)格的厭氧條件,沼氣微生物中的產(chǎn)甲烷菌嚴(yán)格厭氧,不能在有氧的環(huán)境中生存;接種物,即新池啟動(dòng)時(shí)沼氣發(fā)酵所需的微生物,接種量越大啟動(dòng)越快;發(fā)酵溫度在1060范圍內(nèi),溫度越高,產(chǎn)氣越快,但調(diào)節(jié)發(fā)酵溫度必須是漸進(jìn)的,一天溫度變化不超過2,突然上升到下降超過5,產(chǎn)氣量就會(huì)顯著下降甚至停止;發(fā)酵液的酸堿度,沼氣發(fā)酵的最適PH值為6.87.5,當(dāng)PH值低于6或高于8時(shí),發(fā)酵就會(huì)受到抑制,甚至停止壓力,沼氣發(fā)酵與池內(nèi)壓力有密切關(guān)系,池內(nèi)壓力過高或處于變。狀態(tài)對(duì)產(chǎn)氣都有一定的影響,對(duì)于水壓式沼氣池而言,其產(chǎn)氣速度隨著氣壓的升高而下降;攪拌,沼氣池在不攪拌的情況下發(fā)酵料液會(huì)明顯分為結(jié)殼層、清液層和沉渣層,致使沼氣微生物分布不均勻,與原料不能充分接觸,不利于產(chǎn)氣,應(yīng)勤于攪拌,這樣也有利于促進(jìn)沼氣從發(fā)酵液中釋放;添加劑和抑制劑,實(shí)踐表明在以牛糞為主的沼氣發(fā)酵中,添加尿素可加快產(chǎn)氣,添加碳酸鈣可促進(jìn)產(chǎn)氣并提高沼氣中的甲烷含量,而各種農(nóng)藥和消毒劑都有殺菌作用,只要達(dá)到一定濃度就可使正常的沼氣發(fā)酵完全遭到破壞,廢電池、大蒜、辣蓼、姜、辣椒、樟樹葉等對(duì)發(fā)酵菌均有強(qiáng)烈的抑制作用。有機(jī)固體廢物發(fā)酵制備酒精為了尋找垃圾的再生利用新方法,采用微生物酶制劑對(duì)有機(jī)垃圾酶解后,用酒精酵母對(duì)有機(jī)垃圾進(jìn)行厭氧發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的方法。有機(jī)廢氣生物處理技術(shù)原理:由氣體吸收的雙膜理論提出的生物膜理論。雙膜是指氣液傳質(zhì)過程中的氣膜與液膜,而生物膜指固體載體表面上有微生物群體形成的具有一定厚度的膜1生物洗滌:利用液態(tài)介質(zhì),將氣太污染物轉(zhuǎn)入水相,把氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)化為水中污染物的凈化.它的裝置一般由洗滌器和生物反應(yīng)器兩部分組成,吸收器和生物反應(yīng)器分開設(shè)置.吸收主要是物理溶解過程,采用的收設(shè)備有噴淋塔,篩板塔,鼓泡塔等,吸收過程進(jìn)程很快,水在吸收設(shè)備中的停留時(shí)間僅幾秒.更準(zhǔn)確地說,它是一個(gè)通過氣味成分的高效溶解而去除氣味的方法.它主要適合于親水性的化合物,如丙酮或甲醇。2生物過濾:固態(tài)介質(zhì).可分為1)生物濾池主要是充填有機(jī)材料,利介質(zhì)表面的可溶化學(xué)物質(zhì)和微生物凈化氣體,反應(yīng)器內(nèi)部條件佳,合理維護(hù)去除率可以達(dá)到95%或以上。但是水浸會(huì)導(dǎo)致處理效率降低。它的濾料有三類:1.堆肥,原料常用污水處理廠污泥,有機(jī)垃圾,蓄糞及植物凋落物。2土壤常以腐土為好。3草炭其通氣性能良好,適于微生物生長(zhǎng),除臭效果比土壤好。2)生物滴濾池使用惰性材料,如爐渣,礦渣,陶瓷,塑料,或金屬等。處理時(shí)水不斷通過,從上往下滴流,多數(shù)情況在上升氣體與下流氣體間形成一個(gè)逆循環(huán),因此提高了氣體的溶解效率。它的優(yōu)點(diǎn)是濾料重量輕,空隙大,表面積大,廢氣和介質(zhì)的接觸時(shí)間短,處理效率高,同時(shí)濾料不用更換。監(jiān)控簡(jiǎn)單,與生物濾池相比,處理負(fù)荷更高,效率相當(dāng),占地面積小。處理濃度100MG/M35G/M3流量550000M3/H。但它需要較高的運(yùn)行成本和投資。2.生物濾池法:土壤濾池,堆肥濾池,箱式濾池3.生物滴濾法:基本與2相同,不同地方為他利用通過濾層后的廢液回流進(jìn)行循環(huán)噴淋,填料不同廢氣處理的特點(diǎn):廢氣或尾氣(揮發(fā)性或有毒有害氣體)在生物反應(yīng)器中進(jìn)行;去除效率高;投資少、運(yùn)費(fèi)低;污染少;能耗低微生物法去除硫化氫和二氧化碳的方法是光合硫菌吸收利用。首先將受藍(lán)、綠藻侵襲的水經(jīng)過水轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)化,水轉(zhuǎn)化器是一種高效過濾的一體化裝置,可以去除水體中的懸浮物、大分子有機(jī)物、藻類和細(xì)菌等雜質(zhì)。然后,對(duì)水進(jìn)行輸入CO2酸化,以降低水的pH值,形成弱酸性環(huán)境。這一步需要通過水調(diào)器一種水質(zhì)調(diào)控裝置來完成。弱酸性環(huán)境不僅可以抑制藍(lán)藻、綠藻等污染藻類的生長(zhǎng),還可以促進(jìn)硅藻生長(zhǎng),當(dāng)然也適合魚類等生物生存。最后,硅藻生長(zhǎng)過程中會(huì)吸收污水中的營(yíng)養(yǎng)成分(有機(jī)物、氮、磷等),并會(huì)分解代謝有機(jī)物,硅藻的代謝產(chǎn)物不同于藍(lán)、綠藻的一點(diǎn)是硅藻代謝產(chǎn)物中的氮、磷不會(huì)回溶到水中。同時(shí)硅藻具有強(qiáng)烈的吸附性,能把污水中的有機(jī)物和無機(jī)物吸附,在絮凝作用下沉降至底部,將污水凈化。氮氧化物處理技術(shù):生物洗滌法和生物濾床。生物修復(fù):也稱生物整治、生物補(bǔ)救,是指利用微生物、植物或動(dòng)物,吸收、轉(zhuǎn)化受污染場(chǎng)地(水體、土壤)中的有機(jī)污染物或其他污染物,去除其毒性,使受污染場(chǎng)地恢復(fù)生態(tài)功能的一種生物處理過程。生物修復(fù)技術(shù)影響因素:污染物的特性;受污染場(chǎng)地(水體、土壤)的微生物生態(tài)結(jié)構(gòu);受污染場(chǎng)地(水體、土壤)的環(huán)境因子生物修復(fù)的基本措施:接種微生物或引種超級(jí)累植物;添加營(yíng)養(yǎng)物;提供電子受體;提供共代謝底物以誘導(dǎo)共代謝酶產(chǎn)生;添加表面活性劑生物修復(fù)技術(shù)的分類:1、原位修復(fù)技術(shù):處理費(fèi)用低,但處理過程控制較難 投菌法/生物強(qiáng)化法(如超級(jí)細(xì)菌法、混合菌群法);生物培養(yǎng)法/生物刺激(加過氧化氫和營(yíng)養(yǎng)物);生物通氣(空氣噴霧、生物抽氣、生物抽提);農(nóng)耕法;光修復(fù)2、異位修復(fù)技術(shù):污染物搬運(yùn)處理費(fèi)高,且反應(yīng)器的加工制造控制系統(tǒng)設(shè)置也會(huì)增加費(fèi)用,處理過程易控制 預(yù)制床法;堆肥法;生物反應(yīng)器法生物補(bǔ)救的可行性評(píng)估程序:數(shù)據(jù)調(diào)查(a污染物的種類、化學(xué)性質(zhì)、分布、濃度、污染時(shí)間長(zhǎng)短;b污染前后微生物的種類、數(shù)量、活性及分布);技術(shù)咨詢;技術(shù)路線選擇;可行性試驗(yàn);工程實(shí)施生物發(fā)電就是人類利用能夠產(chǎn)生強(qiáng)生物電的生物,并收集、轉(zhuǎn)化利用其產(chǎn)生的生物電的一種發(fā)電方式。生物塑料指以淀粉等天然物質(zhì)為基礎(chǔ)在微生物作用下生成的塑料。超級(jí)細(xì)菌指濫用抗生素使得細(xì)菌的抗藥性越來強(qiáng),所以給這類細(xì)菌統(tǒng)稱超級(jí)細(xì)菌。 生物柴油是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動(dòng)物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過酯交換工藝制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物農(nóng)藥是指利用生物活體(真菌,細(xì)菌,昆蟲病毒,轉(zhuǎn)基因生物,天敵等)或其代謝產(chǎn)物(信息素,生長(zhǎng)素,萘乙酸,2,4-D等)針對(duì)農(nóng)業(yè)有害生物進(jìn)行殺滅或抑制的制劑。生物人工肝就是將體外培養(yǎng)增殖的肝細(xì)胞置于特殊的生物反應(yīng)器內(nèi),利用體外循環(huán)裝置將肝衰竭患者血液或血漿引入生物反應(yīng)器,通過反應(yīng)器內(nèi)的半透膜與肝細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)交換與生物作用。生物脫硫,又稱生物催化脫硫(簡(jiǎn)稱BDS),是一種在常溫常壓下利用需氧、厭氧菌除去石油含硫雜環(huán)化合物中結(jié)合硫的

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