Métodos biológicos de tratamento de águas residuárias incluem

1. Método bioquímico

Método bioquímico refere-se à remoção de águas residuais contendo metais pesados por tratamento microbiano de íons solúveis em compostos insolúveis. A biorredução de sulfato é um processo bioquímico típico. A lei está sob a condição de bactérias redutoras de sulfato anaeróbicas através da alienação da redução de sulfato, redução de sulfato em H2S, os íons de metais pesados na solubilidade da água residual podem ser gerados e H2S produzido por reação com precipitação de sulfeto de metal baixo e foi removido, ao mesmo tempo - redução de H2SO4 de SO42 - pode ser transferido para S2 - e aumentar o valor de pH da água residual. Precipitados devido ao pequeno produto iônico de muitos hidróxidos de íons de metais pesados. Estudos relevantes mostraram que a taxa de remoção de águas residuais contendo Cr 6+ com concentração de 30-40 mg / L por método bioquímico pode atingir 99,67% -99,97% [11]. Algumas pessoas também usam o lodo de digestão anaeróbica de fezes de animais para tratar os íons de metais pesados na água residual de minas ácidas. Os resultados mostram que este método pode remover eficazmente o metal pesado na água residual. Zhao Xiaohong et al. [12] usaram a dessulfurização de Enterobacter (SRV) para remover íons de cobre em águas residuais de galvanoplastia, e a taxa de remoção atingiu 99,12% em uma solução com concentração de massa de cobre de 246,8 mg / L e pH 4,0.

2. Floculação biológica

A floculação biológica é um tipo de método de remoção de esgoto que utiliza microrganismos ou metabólitos produzidos por microrganismos para flocular e precipitar. Os floculantes microbianos são um tipo de metabólito com atividade floculante produzida por microrganismos e secretada para células extracelulares. Geralmente composto de polissacarídeo, proteína, DNA, celulose, glicoproteína, poliaminoácido e outros materiais poliméricos, as moléculas contêm uma variedade de grupos funcionais, podem fazer com que as substâncias suspensas coloidais na água coagulem e precipitem umas às outras. Até agora, existem cerca de uma dúzia de tipos de floculação para metais pesados. Os grupos amino e hidroxila em floculantes biológicos podem formar quelatos estáveis com Cu2+, Hg2+, Ag+, Au2+ e outros íons de metais pesados e precipitar. A aplicação da floculação microbiana ao tratamento de águas residuais é segura, conveniente, não tóxica, sem poluição secundária, bom efeito de floculação, crescimento rápido, fácil de alcançar a industrialização e assim por diante. Além disso, os micróbios podem ser geneticamente modificados, domesticados ou construídos para produzir cepas com funções específicas. Portanto, a floculação microbiana tem uma ampla perspectiva de aplicação.

3. Método de adsorção biológica

A biossorção é um método para adsorver íons metálicos dissolvidos em água usando as características da estrutura química e composição do próprio organismo, e então remover íons metálicos em solução aquosa por separação bifásica sólido-líquido. Polímeros extracelulares são usados para separar íons metálicos. Proteínas liberadas por algumas bactérias durante o processo de crescimento podem converter íons metálicos pesados solúveis na solução em precipitado e removê-los. Os biossorventes têm sido amplamente utilizados devido às suas amplas fontes, baixo preço, forte capacidade de adsorção e fácil separação e recuperação de metais pesados.

4. Tratamento biológico aeróbico

Um método para a decomposição de matéria orgânica complexa em águas residuais por microrganismos aeróbicos. Os compostos orgânicos típicos em esgotos domésticos são carboidratos, detergentes sintéticos, gorduras, proteínas e seus produtos de decomposição, como ureia, glicina, ácidos graxos e assim por diante. Esses organismos podem ser expressos como COHNS em ordem da quantidade de elementos contidos no sistema biológico. Todas as reações no tratamento biológico aeróbico de águas residuais podem ser expressas nas duas fórmulas a seguir:

Células microbianas + COHNS + O2 -- → mais células + CO2 + H2O + NH3

Essas reações são aceleradas por enzimas no sistema biológico. De acordo com suas reações catalíticas, as enzimas podem ser divididas em: enzima REDOX: catalisa a reação REDOX da matéria orgânica na célula, promove a transferência de elétrons e faz com que ela se combine com oxidação ou desidrogenação. Pode ser dividido em oxidase e redutase. As oxidases ativam o oxigênio molecular e atuam como aceptores de hidrogênio para formar água ou peróxido de hidrogênio. As redutases incluem várias desidrogenases que ativam o hidrogênio no substrato e transferem hidrogênio para a substância reduzida por coenzimas para oxidar o substrato e reduzi-lo por corpos de hidrogênio. A hidrolase catalisa a decomposição da matéria orgânica com água. A hidrólise é a reação extracelular mais básica, que pode decompor a matéria orgânica macromolecular complexa em pequenas moléculas, facilitando a penetração na parede celular. Por exemplo, a proteína é decomposta em aminoácidos, a gordura em ácidos graxos e glicerol, e polissacarídeos complexos em monossacarídeos. Além disso, existem enzimas como desaminação, descarboxilação, fosforilação e desfosforilação. Muitas enzimas podem catalisar reações apenas na presença de algumas substâncias especiais chamadas coenzimas e ativadores. Íons de potássio, cálcio, magnésio, zinco, cobalto, manganês, cloreto e fosfato são coenzimas ou ativadores indispensáveis nas reações catalíticas de muitas enzimas. No tratamento biológico aeróbico, a matéria orgânica no esgoto é oxidada e degradada por enzimas microbianas em três estágios: no primeiro estágio, grandes moléculas orgânicas são degradadas em unidades constituintes - monossacarídeos, aminoácidos ou glicerol e ácidos graxos. Na segunda etapa, os produtos da primeira etapa são parcialmente oxidados para uma ou mais das seguintes substâncias: dióxido de carbono, água, acetilkyiv A, ácido α-cetoglutárico (ou ácido α-oxiglutárico) ou ácido oxaloacético (também ácido oxaloacético). A terceira etapa (o ciclo do ácido tricarboxílico, que é a etapa final da oxidação orgânica) é a oxidação do acetilkyiv A, ácido α-cetoglutárico e ácido oxacético em dióxido de carbono e água. A matéria orgânica libera certa energia em cada estágio da degradação oxidativa. Ao mesmo tempo da degradação orgânica, também ocorre a síntese de protoplasma microbiano. Carboidratos, proteínas e gorduras são sintetizados a partir das unidades constituintes da substância afetada na primeira etapa, e o protoplasma da célula é ainda mais sintetizado. A energia sintética é obtida por microrganismos durante a oxidação da matéria orgânica.