微生物要求的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)必須包括組成細(xì)胞的各種原料和產(chǎn)生能量的物質(zhì),主要有:水、碳素營(yíng)養(yǎng)源、氮素營(yíng)養(yǎng)源、無機(jī)鹽及生長(zhǎng)因素。
影響微生物生長(zhǎng)的環(huán)境因素細(xì)胞的分子式:C5H7O2N(或C60H87O23N12P)。對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求:好氧微生物:BOD5:N:P=100:5:1;厭氧微生物:BOD5:N:P=400:5:1。
1.水:組成部分,代謝過程的溶劑。細(xì)菌約80%的成分為水分。
2.碳源:碳素含量占細(xì)胞干物質(zhì)的50%左右,碳源主要構(gòu)成微生物細(xì)胞的含碳物質(zhì)和供給微生物生長(zhǎng)、繁殖和運(yùn)動(dòng)所需要的能量,一般污水中含有足夠碳源。
3.氮源:提供微生物合成細(xì)胞蛋白質(zhì)的物質(zhì)。
4.無機(jī)元素:主要有磷、硫、鉀、鈣、鎂等及微量元素。作用:構(gòu)成細(xì)胞成分,酶的組成成分,維持酶的活性,調(diào)節(jié)滲透壓,提供自養(yǎng)型微生物的能源。
磷:核酸、磷脂、ATP轉(zhuǎn)化。硫:蛋白質(zhì)組成部分,好氧硫細(xì)菌能源。鉀:激活酶。鈣:穩(wěn)定細(xì)胞壁,激活酶。鎂:激活酶,葉綠素的重要組成部分
5.生長(zhǎng)因素:氨基酸、蛋白質(zhì)、維生素等。
(二) 溫度
各類微生物所生長(zhǎng)的溫度范圍不同,約為5℃~80℃。此溫度范圍,可分為最低生長(zhǎng)溫度、最高生長(zhǎng)溫度和最適生長(zhǎng)溫度(是指微生物生長(zhǎng)速度最快時(shí)溫度)。依微生物適應(yīng)的溫度范圍,微生物可以分為中溫性(20~45℃)、好熱性(高溫性)(45℃以上)和好冷性(低溫性)(20℃以下)三類。當(dāng)溫度超過最高生長(zhǎng)溫度時(shí),會(huì)使微生物的蛋白質(zhì)迅速變性及酶系統(tǒng)遭到破壞而失活,嚴(yán)重者可使微生物死亡。低溫會(huì)使微生物代謝活力降低,進(jìn)而處于生長(zhǎng)繁殖停止?fàn)顟B(tài),但仍保存其生命力。
(三) pH
不同的微生物有不同的pH適應(yīng)范圍。細(xì)菌、放線菌、藻類和原生動(dòng)物的pH適應(yīng)范圍是在4~10之間。大多數(shù)細(xì)菌適宜中性和偏堿性(pH=6.5~7.5)的環(huán)境。廢水生物處理過程中應(yīng)保持最適pH范圍。當(dāng)廢水的pH變化較大時(shí),應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)池,使進(jìn)入反應(yīng)器(如曝氣池)的廢水,保持在合適的pH范圍。
(四) 溶解氧
影響生物處理效果的重要因素。好氧微生物處理的溶解氧一般以2~4mg/L為宜。
(五) 有毒物質(zhì)
在工業(yè)廢水中,有時(shí)存在著對(duì)微生物具有抑制和殺害作用的化學(xué)物質(zhì),這類物質(zhì)我們稱之為有毒物質(zhì)。其毒害作用主要表現(xiàn)在細(xì)胞的正常結(jié)構(gòu)遭到破壞以及菌體內(nèi)的酶變質(zhì),并失去活性。在廢水生物處理時(shí),對(duì)這些有毒物質(zhì)應(yīng)嚴(yán)加控制,但毒物濃度的允許范圍,需要具體分析。