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細(xì)菌可以是需氧的，厭氧的或兼性的。有氧細(xì)菌需要氧氣來維持生命，而厭氧菌可以在沒有氧氣的情況下維持生命。兼性細(xì)菌具有在有氧或無氧條件下生存的能力。在典型的污水處理廠中，添加氧氣可改善需氧細(xì)菌的功能，并幫助它們保持優(yōu)于厭氧菌的優(yōu)勢(shì)。仔細(xì)考慮了攪拌，沉降，pH和其他可控因素，并將其用作最大程度地減少廢水中細(xì)菌對(duì)有機(jī)物的還原潛力的手段。

單細(xì)胞生物生長，當(dāng)它們達(dá)到一定大小時(shí)，分裂成兩個(gè)。假設(shè)食物供應(yīng)充足，它們便會(huì)像原始細(xì)胞一樣生長并再次分裂。每次細(xì)胞分裂時(shí)，大約每20到30分鐘，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的世代。這被稱為指數(shù)或?qū)?shù)生長期。以指數(shù)增長速度，在最短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生了最大數(shù)量的細(xì)胞。在自然界和實(shí)驗(yàn)室中，不能無限地維持這種生長，僅僅是因?yàn)闊o法維持最佳的生長環(huán)境。增長量是兩個(gè)變量的函數(shù)：-環(huán)境和食物。實(shí)際產(chǎn)生的模式稱為細(xì)菌生長率曲線。最初的脫水產(chǎn)品（干燥的產(chǎn)品）必須先重新水合并在線性增長階段適應(yīng)環(huán)境，然后才能達(dá)到指數(shù)速率。

微生物及其酶系統(tǒng)負(fù)責(zé)有機(jī)物降解過程中產(chǎn)生的許多不同化學(xué)反應(yīng)。隨著細(xì)菌的代謝，生長和分裂，它們會(huì)產(chǎn)生酶。這些酶是高分子量蛋白質(zhì)。重要的是要認(rèn)識(shí)到細(xì)菌菌落實(shí)際上是產(chǎn)生酶的工廠的事實(shí)。由細(xì)菌產(chǎn)生的酶將適合于酶在其中起作用的底物，因此，只要您具有正確的細(xì)菌，您就可以自動(dòng)生產(chǎn)正確的酶以生物還原任何廢物 。酶不繁殖，而細(xì)菌則繁殖。

生化反應(yīng)中的酶充當(dāng)有機(jī)催化劑。這些酶實(shí)際上成為了作用的一部分，但是在引起作用后，會(huì)從作用中分裂出來，并且本身沒有變化。生化反應(yīng)完成并形成產(chǎn)物后，酶被釋放以催化另一反應(yīng)?？梢酝ㄟ^增加底物的數(shù)量或溫度達(dá)到一定程度來提高反應(yīng)速率，但除此之外，由于酶的濃度限制了反應(yīng)速率，因此反應(yīng)速率停止了提高。

所有處理設(shè)備的設(shè)計(jì)均應(yīng)利用細(xì)菌活動(dòng)引起的有機(jī)物分解。您可以將其等同于降低成本，增加容量并提高廢水質(zhì)量；即使厭氧菌也沒有這種氣味，而厭氧菌通常會(huì)在厭氧菌占主導(dǎo)地位并在其分解過程中產(chǎn)生硫化氫氣體和類似的副產(chǎn)物。

那么，細(xì)菌在污水處理中到底有哪些作用呢？小編帶大家來了解一下！

1、“饑餓”細(xì)菌讓廢水處理實(shí)現(xiàn)自給自足

比利時(shí)根特大學(xué)的生物化學(xué)家和微生物學(xué)家組成的一個(gè)團(tuán)隊(duì)正在與華盛頓水務(wù)公司合作進(jìn)行的試點(diǎn)項(xiàng)目將能夠助推這種能源提取。

浴室和廚房產(chǎn)生的污水其實(shí)是一種潛在的能源，因?yàn)樗懈鞣N懸浮在廢水中的有機(jī)物質(zhì)。如果我們想要真正實(shí)現(xiàn)污水處理自給自足，就必須找到一種有效的方式來分離有機(jī)物質(zhì)和廢水，這樣既可以實(shí)現(xiàn)廢水回收，又可以將有機(jī)物質(zhì)用于生成生物能源。

現(xiàn)今，大多數(shù)污水處理廠的基本原則是圍繞優(yōu)化微生物，如細(xì)菌、真菌和原生動(dòng)物，對(duì)廢水中的有機(jī)污染物進(jìn)行處理。當(dāng)微生物吃掉有機(jī)物質(zhì)時(shí)，它們會(huì)形成顆粒，聚集在一起并沉降在罐底部，使相對(duì)透明的液體從中分離出來，并實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步純化。

這通常叫做“接觸穩(wěn)定化”，其利用兩個(gè)曝氣池以確保在將微生物引入下一批需要處理的污水之前保持其活性。

該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)可以通過讓細(xì)菌“饑餓”來提高“接觸穩(wěn)定化”過程中的產(chǎn)量。“在一種 ‘禁食方案’中，我們定期讓細(xì)菌處于饑餓狀態(tài)，”Nico Boon教授解釋道，“然后，讓廢水短暫地與饑餓的細(xì)菌接觸，這些細(xì)菌就會(huì)快速吞噬有機(jī)物質(zhì)，且沒有經(jīng)過消化。這使我們能夠?qū)⑽聪奈镔|(zhì)用于生產(chǎn)能源和高質(zhì)量的產(chǎn)品。 然后我們繼續(xù)餓著其余的細(xì)菌，等著他們?cè)俅蝺艋庐a(chǎn)生的污水?！?/span>

這種新方法可以從污水中回收超過55％的有機(jī)物，這對(duì)當(dāng)前20％至30％的水平來說是一個(gè)重大的改進(jìn)。根據(jù)該團(tuán)隊(duì)的計(jì)算，這個(gè)數(shù)量應(yīng)該可以提供足夠的能量來處理污水，而不需要額外電源。

2、紫色細(xì)菌或成環(huán)保小能手：分解污水造可再生清潔能源

西班牙的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)通過可吸收光的紫色細(xì)菌實(shí)現(xiàn)了從污水到生物燃料的轉(zhuǎn)化。這是首次在生物電化學(xué)系統(tǒng)中使用紫色細(xì)菌，并通過外加的電流，可以從有機(jī)廢水中回收碳源，且產(chǎn)生氫氣用于發(fā)電。

該研究發(fā)表在了《能源研究前沿》（Frontiers of Energy Research）雜志上，講述了將城市污水和工業(yè)廢水轉(zhuǎn)化為清潔的可再生氫氣并用于發(fā)電的方法。這樣做還能同時(shí)減少污水處理廠的碳排放量，可謂一舉多得。

一般認(rèn)為細(xì)菌能以甲烷、釀造殘?jiān)踔量股氐茸鳛樘荚矗蚨祟惪梢越柚鼈儊砩a(chǎn)能源、燃料和化工產(chǎn)品。為了檢驗(yàn)這一點(diǎn)，文章作者丹尼爾·普約爾和他在馬德里胡安卡洛斯大學(xué)的同事用紫色光合細(xì)菌進(jìn)行研究。紫色光合細(xì)菌能像植物一樣利用碳源，吸收光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，即進(jìn)行光合作用。但與植物不同的是，這些細(xì)菌吸收紅外光。

這些細(xì)菌通過多種代謝反應(yīng)來產(chǎn)生不同的化合物。代謝終產(chǎn)物的類型取決于它們獲得的紅外光的強(qiáng)度、環(huán)境溫度以及營養(yǎng)物的濃度。

此外，細(xì)菌處在富含有機(jī)物的廢水中時(shí)，會(huì)產(chǎn)生氫氣。研究人員通過試驗(yàn)不同種類和濃度的碳源和氮源，在降低CO2排放量的同時(shí)最大限度地增加了產(chǎn)氫量[2]；并且通過給有機(jī)廢物添加外部電流，使氫氣產(chǎn)生量增加，同時(shí)在這種生物電化學(xué)系統(tǒng)中，紫色光合細(xì)菌的單細(xì)胞蛋白產(chǎn)量也沒有受到影響。

3、通過細(xì)菌可以除去污水臭味？

已經(jīng)運(yùn)行十多年的雅山污水處理廠由于設(shè)備老化、達(dá)不到污水排放標(biāo)準(zhǔn)等諸多原因，于2013年8月啟動(dòng)了擴(kuò)建工作。目前，該處理廠的擴(kuò)建工程已經(jīng)基本完成，待氣溫回暖進(jìn)行調(diào)試后，計(jì)劃于5月投入試運(yùn)行。

記者了解到，在處理過程中，采用新工藝，通過一種細(xì)菌吸收污水中的“營養(yǎng)物質(zhì)”，除去臭味，讓污染排放達(dá)標(biāo)，達(dá)到對(duì)雅山樹木進(jìn)行澆灌標(biāo)準(zhǔn)。

計(jì)劃于5月投入試運(yùn)行的雅山污水處理廠采用的一種名為“多段多級(jí)AO池”的新工藝，處理過程需要細(xì)菌來幫忙，經(jīng)過約15個(gè)小時(shí)，污水就可以達(dá)標(biāo)排放。這是2月24日新疆晨報(bào)記者從雅山污水處理廠了解到的。

據(jù)介紹，多段多級(jí)AO工藝是將污水依次注進(jìn)入生物反應(yīng)池內(nèi)的厭氧區(qū)和好氧區(qū)，通過訓(xùn)養(yǎng)細(xì)菌來處理污水中氨氮、COD等污染物含量。通過各段反應(yīng)池進(jìn)行處理之后，再對(duì)處理過的污水分別進(jìn)行沉積、殺菌，就可以使污水達(dá)到達(dá)標(biāo)排放且無異味。

“簡單來說，不同區(qū)域內(nèi)會(huì)產(chǎn)生不同種類的細(xì)菌群。適宜的環(huán)境會(huì)加速它們的大量繁殖，而這些細(xì)菌為了填飽肚子就需要吸收水中的‘營養(yǎng)物質(zhì)’，當(dāng)然，這些物質(zhì)正是我們希望去除掉的氨氮等污染物?！毖派轿鬯畯S相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹說。

據(jù)悉，現(xiàn)在雅山污水處理廠共有4組AO池，每組AO池都是由4個(gè)A池厭氧池和O池好氧池交替組合而成的。也就是說，每一趟污水處理，都要反復(fù)4次經(jīng)過生物反應(yīng)池來降低污水中排放量有限定的物質(zhì)。

該負(fù)責(zé)人表示，大家也不用擔(dān)心這些水中有大量細(xì)菌，因?yàn)樘幚碇?，我們?huì)將水注入初沉池、二沉池和砂濾池進(jìn)行沉淀，去掉水中的活性污泥、漂浮物等，最后經(jīng)過殺菌處理，便可得到我們需要的終水。整個(gè)污水處理過程大概15個(gè)小時(shí)。