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不同的微生物要求不同的pH:大多數(shù)細菌藻類和原生動物的最適pH為6.5~7.5,它們的pH適應(yīng)范圍在4~10之間。細菌一般要求中性和偏堿性。某些細菌,例如氧化硫硫桿菌和板端嗜酸菌。需要在酸性環(huán)境中生活,其最適pH為3,在pH為1.5時仍可生活。放線菌在中性和偏堿性的環(huán)境中生長,pH以7.5~8.0最適宜。酵母菌和霉菌要求在酸性或偏堿性的環(huán)境中生活,最適pH范圍在3~6,有的在5~6,其生長極限在1.5~10之間。工業(yè)廢水的pH多會偏離6~9的范圍。在生物法凈化這類酸性或者堿性有機廢水前,必須用酸或堿加以調(diào)節(jié).使pH維持在7左右后方可與微生物接觸。事實上,凈化污(廢)水的微生物適應(yīng)pH變化的能力比較強,曝氣池中的pH維持在6.5~8.5均可,大多數(shù)細菌、藻類、放線菌和原生動物等在這種pH下均能生長繁殖,尤其是形成菌膠團的細菌能互相凝聚形成良好的絮狀物,取得良好的凈化效果。有機固體廢物的pH為5~8,堆肥初期pH下降至5以下.以后上升至8.5,成熟堆肥的pH在7~8之間。
污(廢)水生物處理的pH宜維持在6.5以上至8.5,是因為pH在6.5以下的酸性環(huán)境不利于細菌和原生動物生長,尤其對菌膠團細菌不利。相反,對霉菌及酵母菌有利。如果活性污泥中有大量霉菌繁殖,由于多數(shù)霉菌不像細菌那樣分泌黏性物質(zhì)于細胞外,就會降低活性污泥的吸附能力,其絮凝性能較差,結(jié)構(gòu)松散不易沉淀,處理效果下降,甚至導(dǎo)致活性污泥絲狀膨脹。
在培養(yǎng)微生物的過程中,隨著微生物的生長繁殖和代謝活動的進行,培養(yǎng)基的pH會發(fā)生變化,有的由堿性變酸性,有的由酸性變堿性,其原因是多方面的。例如,大腸桿菌在pH為7.2~7.6的培養(yǎng)基中生長,分解葡萄糖和乳糖產(chǎn)生有機酸,這會引起培養(yǎng)基的pH下降,培養(yǎng)基變酸。微生物在含有蛋白質(zhì)、蛋白胨及氨基酸等中性物質(zhì)的培養(yǎng)基中生長,這些物質(zhì)可經(jīng)微生物分解產(chǎn)生NH3和胺類等堿性物質(zhì),使培養(yǎng)基的pH上升。另外,由于細胞選擇性地吸收陽離子或陰離子,也會改變培養(yǎng)基的pH。如用(NH4)2SO:作無機氮源時,當(dāng)NH4+被菌體吸收用于合成氨基酸和蛋白質(zhì)后pH下降,以及用NaNO3作氮源時,NO3被吸收后,培養(yǎng)基的pH會上升。因此,在考慮培養(yǎng)基成分時,要加入緩沖性物質(zhì),如KH2PO4和K2HPO4等。
在廢水和污泥厭氧消化過程中,要控制好產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段的平衡,pH很關(guān)鍵。通常pH應(yīng)控制在6.6~7.6,最好控制在6.8~7.2之間。城市生活污水、污泥中含蛋白質(zhì),在處理時可不加緩沖性物質(zhì),如果不含蛋白質(zhì)等物質(zhì),處理之前就要投加緩沖物質(zhì)。若是連續(xù)運行,不但在運行之前,而且在運行期間也要注意投加緩沖物質(zhì),所加的緩沖性物質(zhì)有碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化銨及氨等,以碳酸氫鈉為佳。
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