本章重点：水处理中的微生物、细菌生理和生物处理与代谢作用。第1页共33页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共33页第六章生物化学工程基础——应用微生物生物化学生物化学工程是应用化学工程的原理和力法，将生物工程的研究成果进行工程应用的学科。生物化学工程的概念自1947年提出以后，便一直与发酵的工程问题联系在一起。生物化学工程认为：凡是微生物活动所产生的有机化合物的化学变化，都属于发酵。因此，废水的生物处理包含在生物化学工程的研究领域内，而微生物及相关的生物化学加识，是以微观水平理解生物化学反应过程的基础，是废水生化处理的基础理论。水处理中的微生物给水与废水处所涉及的微生物种类很多，根据其细胞结构、功能和组分差异，主要分三类：原核细胞微生物、真核细胞微生物和病毒(噬菌体)。§6.1原核细胞微生物原核细胞微生物的细胞仅有原始的核物质，无核膜与核仁的分化，也无细胞器等。它包括细菌、放线菌、蓝细菌等，其细胞结构如图6-1所示。1.细菌（真细菌）细菌是给水与废水处理中最重要的一类微生物。它是一种单细胞的类似植物的生物。根据细菌外型的不同，可分为球菌、杆菌和螺旋菌。细菌以单个或群体存在，通常以二分裂法繁殖，也有些可以进行有性繁殖。细菌细胞的最外层为细胞壁，是具有较强坚韧性的一层薄膜，起固定细菌形态和保护细胞的作用。细胞壁由脂类、蛋白质和多糖的聚合物组成，能抑制通过细胞壁的分子大小第2页共33页第1页共33页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共33页使大分子物质不能进入细胞内。细胞膜是一层紧贴着细胞壁而包围着细胞质的薄膜，其化学组成主要是脂类和蛋白质，这种膜具有选择性吸收的半渗透性，膜上具有与物质渗透有关的酶类，在吸收营养物质和排除废物方面起着重要作用。细胞膜里面的细胞质是一种无色透明而粘稠的胶体、其主要成分是水、蛋白质、核酸和脂类等。年幼细菌很容易染色，成熟细菌染色能力较差，因此可以通过观察染色均匀与否来判断细菌是处于新生还是衰老阶段。核物质是细菌遗传变异的物质基础，具有真核细胞细胞核的功能。质粒是细菌的另外一种遗传物质。它可以独立地复制，稳定地遗传。在处理含毒物质废水及复杂的人工合成有机物废水时，常借助降解性质粒和抗性质粒等的去除作用。细胞质的中间体是由于细胞膜陷于细胞质内而形成的，其功能是进行呼吸作用和供给细胞能量。有些细菌还能进行光合作用。载色体是进行光合作用的场所，也是由细胞膜内陷形成的。有些细菌在一定的环境条件下可形成一层粘液性物质，包围在细胞壁外面，这层物质叫粘液层。其成分主要是多糖和果胶类物质。当粘液层呈现均匀厚度时则称为荚膜。但是有些细菌的粘液层能粘结起来，使许多细菌成团块状生长，称为菌胶团或冻胶菌。并非所有的细菌都能形成菌胶团，能够形成菌胶团的细菌，则称为菌胶团细菌。菌胶团是活性污泥和生物膜的重要组成部分，有较强的吸附和氧化有机物的能力，在废水生物处理中具有重要作用。活性污泥性能的好坏，主要可根据所含菌胶团多少、大小及结构的紧密程度来确定。因此，为了使废水处理达到较好的效果，要求菌胶团结构紧密吸附、沉降性能良好，这就必须满足菌胶团细菌对营养及环境的要求。某些杆菌和极少数球菌能在菌体内形成圆形或椭圆形的具有较厚的壁，称为芽孢。芽袍是这些细菌在生长发育过程中特殊的休眠细胞形态，是在一定环境条件下细胞质和核质浓缩凝集所形成的。另外，芽孢对干燥和辐射的抵抗力也很强，在废水生物处理过程中，特别是处理有毒废水时，都有芽孢细菌的生长。还有些细菌可以形成一种由菌体内向菌体外伸出的细而长的鞭毛。鞭毛由特殊的鞭毛蛋白组成。水处理所涉及的细菌种类很多。对给水处理而言，由于细菌在常规过程中不参与处理作用，因此水中出现的细菌只是一种应被去除的有害杂质；对废水的生物处理而言，细菌是参与处理过程的基本动力，它们直接或间接地氧化分解有机污染物．是生物絮体和生物膜的基本成分。例如：假单胞菌属、动胶菌属、产碱杆菌属、黄杆菌属、埃希氏菌属等。2.丝状菌丝状茵在废水处理中...
