以乙酸为唯一碳源的微生物是如何生长的
乙酸可以被激活成乙酰辅酶A,走乙醛酸循环同化成三碳、四碳化合物,再糖异生成葡萄糖,乙酸可以被激活走TCA循环被氧化产能.
在厌氧条件下,可以通过碳酸盐呼吸形成甲烷产能.
实验室所用碳源为乙酸,乙酸作为碳源,与乙酸钠类同。但作为工业化产品,用做碳源确实浪费。
碳源有效成分为具有单一分子式和分子结构的、且易被微生物利用的有机化合物,包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、丙三醇、丁醇、戊醇等小分子醇类,甲酸、乙酸、丙酸、乳酸、丁酸、乙酸盐、柠檬酸、柠檬酸盐等小分子有机酸和有机酸盐类,葡萄糖、果糖、蔗糖等糖类物质。
乙酸:是较好的实验室碳源,具有微酸性,和刺激性,能直接参加微生物体内的生化循环,缩短长链碳源的生化循环过程。由于其本身显酸性,实际工程中会降低生化过程中的碱度,造成微生物脱氮除磷过程中碱度不足现象。
乙酸钠:乙酸钠作为碳源比以上碳源反硝化速度快,同时乙酸钠本身不属于危险品,方便运输及储存,价格优惠,因此采用乙酸钠作为外加碳源具有优势。
微生物外碳源葡萄糖
优点:易被微生物吸收、分解利用,能更好地培养细菌,提高污水的可生化性。
缺点:反应速度慢,需转化为乙酸、甲酸、丙酸等低分子有机酸才能被微生物吸收利用,且不适合长期使用,长期使用,容易引起污泥膨胀、污泥量增加。
微生物外碳源醋酸钠
优点:易被微生物降解,反硝化反应时间快,能作为应急碳源。
缺点:价格较高,COD当量低,且污泥产量高,易导致系统依赖,生化系统抗冲击能力下降。
B、表格中看出,在碳源的浓度的条件下,细胞膜转运乙酸的转运速率快,B错误;
C、自由扩散方式运输物质时,物质运输的速率与细胞外浓度成正比,而表中乙酸的不成正比,说明可能是协助扩散或主动运输的方式,协助扩散和主动运输均需要载体的协助,C正确;
D、表格中乙醇的运输速率与碳源的浓度成正比,属于自由扩散,D正确.
故选:B.
糖类:葡萄糖,所有的微生物都能利用葡萄糖,但是会引起葡萄糖效应
糖蜜,是制糖生产时的结晶母液,它是制糖工业的副产物.主要含有蔗糖,总糖可达50%~75%.一般糖蜜分甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜葡萄糖蜜.
淀粉、糊精,缺点:难利用、发酵液比较稠、一般>2.0%时加入一定的α-淀粉酶.成分比较复杂,有直链淀粉和支链淀粉等等.优点:来源广泛、价格低,可以解除葡萄糖效应.
根据上述公式:1mol(60g)乙酸(CH3COOH),完全被氧化成二氧化碳和水,需要2mol(32×2=64g)的O2,
因此1g乙酸相当于64÷60=1.0667g的O2,即COD
碳源计算公式 1、碳源选择 通常反硝化可利用的碳源分为快速碳源(如甲醇、乙酸、乙酸钠碳源投加量及除磷药剂投加量计算公式
碳源计算公式 1、碳源选择 通常反硝化可利用的碳源分为快速碳源(如甲醇、乙酸、乙酸钠。
但是对于微生物来说,并不是所有的污水中的有机污染物都是适合它们生存所需的,特别是它们的生命体的组成是对有机物和氮磷等营养物质要有一个比例关系的。从污水去除有机污染物的微生物需要氮和磷来生长和繁殖。微生物需要氮来形成蛋白质,细胞壁成分和核酸需要磷来维持生长所需的能量。科学家对这些微生物所需要的这些碳源和营养物质的比例用一个分子式来表示,那就是C5H7NO2P0.074。在采用好氧活性污泥法处理污水时,通常要求水中BOD:N:P的比例对于应该约为100:5:1,这样的比例才能满足活性污泥中的微生物的正常生长。
污水厂的管理的核心在于对污水厂内的微生物的管理,为这些微生物提供充足的营养和环境是每个污水厂运行管理人员需要认真进行的工作。但是由于饮食习惯的地区差异,工业企业的生产废水排放,处理水量的大小等等因素,实际进入污水厂的污水水质中的C:N:P的营养比例并不是按照微生物生长所需的100:5:1的,正是由于进水水质中的比例失衡,才造成了污水厂运行人员对碳源甚至营养物质的探讨。在一些工艺调整人员看来,人工投加的碳源以甲醇,乙酸,葡萄糖,面粉等简单的有机化合物,便于微生物吸收利用,有利于微生物的生长繁殖。因此污水厂内碳源的补充是万能的解药,对于任何工艺问题都要进行碳源的补充,那么碳源真的是万能的么?今天就来探讨下污水厂需要碳源的补充的一些情况。
一、污水厂的活性污泥培养驯化阶段。
作为一个污水厂在初期投产阶段,由于建设的生物池内没有微生物,需要进行微生物的培养聚集和驯化,在这个阶段微生物的生长过程属于对数增殖期,这个阶段的微生物需要大量的碳源来维持自身快速生长。这个阶段正常的城市生活污水中的有机污染物作为碳源就不能满足微生物的生长需求。同时由于生活污水中的碳源是复杂的有机物,往往不能被初期生长的微生物吸收利用。这个阶段为了快速的培养活性污泥,一般会采用投加外界碳源的方式来加快微生物的生长繁殖。
这是由于外加碳源一般是甲醇,乙酸,葡萄糖等易被利用的有机物,便于微生物吸收,从而加快微生物的生长繁殖。在这个阶段的碳源投加主要是为了加快微生物的培养。对于一些营养比例稳定的城市生活污水来说,在没有外加碳源的情况下,微生物也可以培养出来的,不过是时间的快慢问题。因此在培养阶段,要注意分析进水水质的情况,再根据厂内自身的经济条件进行选择碳源的投加,这种碳源的投加一般随着微生物的培养成熟,污水稳定进入厂内就会逐步减少乃至停止。
二、污水厂的进水营养不均衡。
在很多污水厂,特别是收纳范围小,收集人口少,或者是工业废水厂内,污水的碳源营养组成比例和我们通常认为的100:5:1是不吻合的。有些是进水水质受雨污合流,地下水渗流等原因,导致水中的有机污染物质极少,碳源极少,但是氮和磷的含量较高,这样的水质为了处理氮磷达标,需要在生物池内保持一定的活性污泥中的微生物数量,对氮和磷进行降解,这就产生了较低的有机负荷-食微比F/M非常低,极低的食微比F/M会造成活性污泥老化解体,如下图所示,造成出水水质超标。因此在这样的进水环境下,需要对微生物进行碳源的补充,来维持微生物的较高的活性,这时就需要进行碳源的补充。