微生物的生长规律与生长环境
• 微生物的生长规律 • 微生物的生长规律一般以生长曲线来反映。 • 停滞期 • 对数期 • 静止期 • 衰老期
微生物的生长规律与生长环境
• 微生物的生长环境 • 微生物的营养 • 温度 • pH值 • 溶解氧 • 有毒物质
反应速度与反应级数
• 反应速度 • 在生化反应中，反应速度是指单位时间里底物的减少量、最终产物的增加量或细 胞的增加量。 • 在废水生物处理中，是以单位时间里底物的减少或细胞的增加来表示生化反应速 度。
• 中间产物学说 • 举例说明
米歇里斯－门坦方程式
• 1913年前后，米歇里斯和门坦提出了表示整个反应中，底物浓度与酶 促反应速度之间的关系式，称为米歇里斯－门坦方程式，简称米氏方 程式，即：
• 式中：v－酶促反应速度；
vmax－最大酶反应速度；
ρS
－底物浓度；
Km－米氏常数。
• 此式表明，当Km和vmax已知时，酶反应速度与酶底物浓度之间的定量关 系
反应速度与反应级数
米歇里斯－门坦方程式
• 一切生化反应都是在酶催化下进行的 • 酶促反应受多种因素的影响 • 底物浓度对酶反应速度的影响
• 底物足够，不受其它因素影响时，酶浓度与反应速度 之间的关系？
• 底物不够，底物浓度与反应速度之间的关系？
米歇里斯－门坦方程式
• 底物浓度对酶反应速度的影响 • 一级反应 • 零级反应
莫诺特方程式
• 微生物增长速度和微生物本身的浓度、底物之间的关系是废水生物处理的一个重要课 题
• 莫诺特方程式
• 微生物比增长速度
max
s Ks
s
dx / dt x
• 产率系数
莫诺特方程式
• Vx：微生物增长速度 • Vs：底物降解速度
• 底•物q比：降底解Y物速比度降解d速度x dx / dt v x v x / x ds ds / dt vs vs / x q
废水的好氧生物处理和厌氧生物处理
废水的厌氧生物处理
废水的好氧生物处理和厌氧生物 处理
• 废水的厌氧生物处理 • 厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有 机物的生物处理方法。 • 特点：不要氧源、反应速度慢、产气（CH4） • 厌氧生物处理方法：化粪池、厌氧生物滤池、厌氧接触法、UASB
反应速度与反应级数
• 反应级数 • 反应速率通常可以写成幂乘积的形式，各浓度的方次称为各浓度的分级数，反应 的总级数为反应各浓度分级数的总和。 • 反应级数的大小表示浓度对反应速率影响的程度，级数越大，则速率受浓度的影 响越激烈。
• 一级反应
反应速度与反应级数
• 二级反应
反应速度与反应级数
• 零级反应
米歇里斯－门坦方程式
• 由上式得：
• 该式表明，当vmax/v=2或v=1/2vmax时，Km=ρS，即Km是v=1/2vmax时的底物浓度，故 又称半速度常数。
米歇里斯－门坦方程式
• 废水生物处理工程中，米氏方程的应用 • 微生物的浓度代替了酶浓度
• 米氏常数的意义及测定 • 意义：特征常数；最适底物（天然底物）；1／ Km • 测定：双倒数作图法
第六章 废水生物处理的基本概
念
和生化反应动力学基
• 废水的好氧生物处理和厌氧生物处理 • 微生物的生物规律和生长环境 • 反应速度和反应级数 • 米歇里斯－门坦方程式 • 莫诺特方程式 • 废水生物处理工程的基本数学模式
础
废水的好氧生物处理和厌氧生物
处理
• 微生物的新陈代谢 • 新陈代谢：微生物不断从外界环境中摄取营养物质，通过生物酶催化的复杂生化 反应，在体内不断进行物质转化和交换的过程。 • 分解代谢：分解复杂营养物质，降解高能化合物，获得能量； • 合成代谢：通过一系列的生化反应，将营养物质转化为复杂的细胞成分，机体制 造自身。
q
q max
s Ks s
废水生物处理工程的基本数学模 式
• 生化反应动力学的研究的发展 • 推倒废水生物处理工程数学模式的几点假定：
• （1）整个系统处于稳态 • （2）反应器中物质完全混合均步 • （3）氧的供应充分（好氧处理）
废水生物处理工程的基本数学模 式
• 微生物增长与底物降解的基本关系式 • 1951年，霍克金莱等人提出的方程式：
dx dt
g
Y
ds dt
u
Kd
x
' dx / dtg
x
' Yq Kd
dxdt
u
q
ds
/
dt
u
x
' Yobsq
感谢下 载
废水的好氧生物处理和厌氧生物 处理
• 微生物的呼吸类型 • 好氧呼吸 • 异养型微生物 • 自养型微生物 • 厌氧呼吸 • 发酵 • 无氧呼吸
废水的好氧生物处理和厌氧生物处理
废水的好氧生物处理
废水的好氧生物处理和厌氧生物 处理
• 废水的好氧生物处理 • 好氧生物处理是在游离氧（分子氧）存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使 其稳定、无害化的处理方法。 • 特点：氧源、反应速度快、臭气较少 • 好氧生物处理法：活性污泥法；生物膜法