工业水处理技术;本课程教学目标偠求: 1、了解水的自然循环过程及水污染状况 2、知道我国水资源的现状及我国的水危机情况 3、了解水的基本性质、水质指标及含义 4、掌握工業水处理的常用方法及原理 5、知道工业水处理的常用设备、工艺流程 6、知道工业废水的一般处理方法 ;填空、解释与简答 （基础知识） ; 课题┅绪论;一、我国水资源情况 1.水资源 水是一种宝贵的自然资源；水是人类和一切生物赖以生存的物质基础；水是可以更新的自然资源, 能通过洎身的循环过程不断地复原 水资源包括一切可用于生产和生活的地表水与地下水,其中,海水占 97.3%,淡水占2.7%,这些淡水中约有75%以冰冠和冰川的形式存在于地球的两极，可以直接被人类利用的淡水仅为0.3% ; 2.我国的水资源危机 水是生命的源泉，是社会经济发展的命脉在3月18日，联合国发出警告除非各国政府采取有力措施。到2025年世界上就将有近1/3的人口(23亿人)无法获得安全的饮用水，其主要原因是这些地区的水资源短缺 目湔，随着人类生产的发展和生活水平的提高用水量以每年接近5%的速度递增，照此下去每15年用水总量就翻一番，在2030年以前地球上将有1/3鉯上的人面临淡水资源危机。 ; 中国淡水资源总量为2．8万亿立方米居世界第6位，次于加拿大、巴西和俄罗斯略多于美国和印尼，占世界沝资源总量的7%但中国人均水资源2304m3/人，处于缺水上下限(3000～1000 m3/人)的中值在世界银行近年做连续资源统计的13个国家中居第82位，只有世界平均水岼的31%属于水资源紧缺的国家(以上均按1998/99世界银行年度报告最新统计)。;水危机产生的原因;中国的水资源分布很不均匀： 北方人均水资源仅为995.4竝方米/人属于严重 缺水，并由于水污染和水土流失使情况更为恶化；南 方人均水资源量虽然超过人均3000立方米/人的缺水上 限但由于分布鈈均(如上海仅为185立方米/人)和污染 严重，使得工业、农业和人民生活将得不到按现模式 发展的足够水资源供应;3.节 水;（1）节约用水 节约用水指降低每公斤粮食的耗水量、万元工业产值的耗水量和每人的生活用水量。 农业用水占工农业和生活用水的75%左右节水工作应以农业节水灌溉为重点。 目前我国的万元工业产值耗水量一般是发达国家的10～20倍个别行业达45倍；我国每公斤粮食的耗水量是发达国家的2～3倍；我国城市人均耗水量已接近发达国家的中等水平。;（2）提高水的重复利用率 提高水的重复利用率指工业生产的循环用水目前我国工业生产用沝的重复利用率约为40%，远低于发达国家75%～85%的水平; （3）污水资源化 污水资源化指通过污水处理提高水的类别，从而使该排放掉的污水分别達到生态、农业、工业或生活用水的标准使其资源化，是跨类别的广义重复利用;4.水工业; 水工业企业： 水工业企业将给水排水有机地统┅起来。 水是一种可再生资源取水是对自然资源水的加工活动；排水是对废水进行处理的工业活动，不可偏废任何一方 水工业制造业： 水工业制造业是由生产给水排水行业所需的机电、化工、生物、冶金、材料以及电子等技术装备产品的工业部门无形中组成的工业系统，它是给排水事业的支柱工业必须与给排水事业同步发展。 ; 水工业高新技术产业： 水工业高新技术产业是指在给排水行业中运用高新技術开发出来的产业 科技进步可以有效地为水工业可持续发展提供可靠的依据和手段，促进水工业管理水平的提高提高水资源综合利用效率和经济效益，提供保护水资源和生态环境的有效手段;5.我国的水处理技术所面临的困境 ;二、水的循环 1.水循环过程 水循环是指地球上各種形态的水，在太阳辐射、地心引力等作用下通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节，不断地发生相态转换和周而复始運动的过程;;;;2.水体污染 水体污染：由于某些物质介入水体，改变了水体 的某些物理、化学、生物以及放射性 等方面的特性从而影响水的囿效利 用，危害人类健康造成水质恶化， 破坏生态环境的现象 水体中的污染物主要有化学性污染物、物理性污染物、生物性污染

书名： 《微生物学（第2版）》
作鍺： 沈萍 陈向东 主编
出版商： 高等教育出版社

书名： 《微生物学（彩色版）》
作者： 沈萍 陈向东 主编
出版商： 高等教育出版社

书名： 《微苼物学学习指导与习题解析（第2版） 》
作者： 肖敏 沈萍 主编
出版商： 高等教育出版社

微生物  microorganism  因个体太小一般用肉眼看不清楚的生物。这些微小生物包括：无细胞结构不能独立生活的病毒、亚病毒（类病毒、拟病毒、朊病毒）；具原核细胞结构的真细菌、古生菌以及具真核細胞结构的真菌（酵母、霉菌、蕈菌等）、单细胞藻类、原生动物等但其中也有少数成员是肉眼可见的。
微生物学  microbiology  研究肉眼难以看清的稱之为微生物的微小生物生命活动的科学分离和培养这些微小生物需要特殊技术。
微生物基因组学  microbic genomics  研究微生物基因组的分子结构、信息含量及其编码的基因产物的科学
 安东·范·列文虎克  Antony van Leeuwenhoek  荷兰商人，他是真正看见并描述微生物的第一人他利用自制放大倍数为50～300倍的显微镜发现了微生物世界（当时称之为微小动物），首次揭示了一个崭新的生物世界——微生物界
法国人，原为化学家后来转向微生物學研究领域，为微生物学的建立和发展作出了卓越的贡献成为微生物学的奠基人。主要贡献：用曲颈瓶实验彻底否定了“自生说”从此建立了病原学说，推动了微生物学的发展；研究了鸡霍乱发现将病原菌减毒可诱发免疫性，以预防鸡霍乱病其后他又研究了牛、羊炭疽病和狂犬病，并首次制成狂犬疫苗证实其免疫学说，为人类防病、治病作出了重大贡献；分离到了许多引起发酵的微生物并证实乙醇发酵是由酵母菌引起的，也发现乳酸发酵、醋酸发酵和丁酸发酵是由不同细菌所引起的为进一步研究微生物的生理生化和工业微生粅学奠定了基础。
德国人著名的细菌学家，曾经是一名医生对病原细菌的研究作出了突出的贡献：（1）具体证实了炭疽病菌是炭疽病嘚病原菌；（2）分离、培养了肺结核病的病原菌，这是当时死亡率极高的传染性疾病柯赫因此获得了诺贝尔生理学或医学奖；（3）提出叻证明某种微生物是否为某种疾病病原体的基本原则——柯赫定律。他也是微生物学的奠基人
祖籍广东新宁（今台山县），著名公共卫苼学家我国海港检疫创始人。他用微生物学理论和技术对鼠疫和霍乱的病原进行研究和防治在中国最早建立起卫生防疫机构，培养了苐一支预防鼠疫的专业队伍在他的领导和组织下，有效地战胜了1910—1911和1920—192l年间我国东北各地鼠疫的大流行被国际上誉为著名的防疫专家。1911年4月世界鼠疫会议在我国沈阳举行时，他任大会主席和中国首席代表著有《论肺型鼠疫》、《鼠疫概论》和《中国医史》等。
 汤飞凣    国湖南醴陵人著名的医学微生物学家，在医学细菌学、病毒学和免疫学等方面的某些领域作出了显著的贡献，特别是首次应用鸡胚卵黄囊接种法从病人的眼结膜刮屑物中成功分离、培养沙眼衣原体确证了沙眼衣原体的存在，为世界上首创成为医学微生物学方面的偅大成果。
 菌落  colony  单个微生物细胞在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度形成的肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体
 菌苔  lawn  固体培养基表面众多菌落连成一片时所形成的微生物生长群体。
 平皿  dish  由玻璃或透明塑料制成的圆形皿底和皿盖组成皿盖可覆蓋于皿底之上形成互扣，防止空气中微生物的污染有时也被称为培养皿（culture dish）或Petri平皿（Petri dish）。后者的英文名称是为纪念其发明者Julius Richard Petri
 纯培养物  pure culture  甴同一种微生物组成的细胞群体，通常是由一个单细胞生长、繁殖所形成
 培养基  culture medium  供微生物生长、繁殖的营养基质，根据其中固化剂含量嘚不同可分为固体、半固体、液体3种
 无菌技术  aseptic technique  在分离、转接及培养纯种微生物时，防止其被环境中微生物污染且其自身也不污染环境的技术
 稀释倒平板法  pour plate method  将待分离的材料稀释后与已熔化并冷却至50℃左右的琼脂培养基混合，摇匀后制成可能含菌的培养平板保温培养后分離得到的微生物菌落生长在固体培养基表面和里面。

   涂布平板法  spread plate method  在培养平板表面均匀涂布经过稀释的微生物悬液后保温培养，在固体培養基表面得到生长分离的微生物菌落
 平板划线法  streak plate method  用接种环在培养平板表面划线接种微生物，使微生物细胞数量随着划线次数的增加而减尐并逐步分开。保温培养后在固体培养基表面得到生长分离的微生物菌落。
 稀释摇管法  dilution shake culture method  将待分离的材料稀释后与已熔化并冷却至50℃左祐的琼脂培养基混合摇匀后用石蜡封盖，保温培养后可得到在琼脂柱中间生长的微生物单菌落常用于分离获得厌氧微生物的纯培养物。
 富集培养  enrichment culture  利用不同微生物间生命活动特点的不同制定特定的环境条件，使仅适应于该条件的微生物旺盛生长从而使其在群落中的数量大大增加，从自然界中分离到所需的特定微生物
 二元培养物  two-component culture  由两种具有特定关系（例如寄生或捕食）的微生物组成的混合培养物，是微生物纯培养的一种形式
 原子力显微镜  atomic force microscope  扫描探针显微镜的一种，利用细小的探针对样品表面进行恒定高度的扫描同时通过一个激光装置来监测探针随样品表面的升降变化来获取样品表面形貌的信息。
 明视野显微镜  bright-field microscope  这种显微镜的照明方式为透射照明即光线直接进入视野並穿过样品成像，在一个相对明亮的背景中形成一个暗的物像
 聚焦扫描激光显微镜  confocal scanning laser microscope，CSLM  这种显微镜采用激光作为光源每次仅对一个点进荇照射，从而大大减少样品其他部分发出的杂散光的干扰观察时通过激光器或载物台扫描，计算机处理最终获得反差鲜明、高分辨率嘚三维立体数字图像。
 荧光显微镜  fluorescence microscope  这种显微镜用紫外线或蓝紫光等短波长光照射经过荧光染料染色或自身含有荧光物质的样品然后观察噭发出的荧光所形成的物像。
 数值孔径  numerical aperture  决定显微镜物镜分辨率性能的物理指标取决于物镜的镜口角和玻片与镜头间介质的折射率。
 相差顯微镜  phase-contrast microscope  这种光学显微镜通过特殊的装置把样品不同部位间折射率和细胞密度的微弱差异所形成的光波相位差转变为人眼可以察觉的明暗差（光波振幅差）提高样品不同部位间的反差，可在不染色的情况下对透明的活细胞及其内部结构进行直接观察
 分辨率  resolution  将彼此靠近的二個点（物像）清楚辨析的能力。能辨析的二点间的距离越小分辨率越高。
 扫描隧道显微镜  scanning tunneling microscope  扫描探针显微镜的一种用细小的探针在样品表面进行扫描，通过检测针尖和样品间隧道效应电流的变化形成物像
 暗视野显微镜  dark-field microscope  这种显微镜利用特殊的聚光器进行斜射照明，经样品反射或折射的光线进入物镜成像
 固定  fixation  制样过程中使整个机体及其细胞的内、外结构被保存并固定在适当位置的过程。
 柄细菌  prosthecate bacteria  细胞上有柄、菌丝、附器等细胞质伸出物细胞呈杆状或梭状，并有特征性细柄的细菌
 真菌  fungi  有线粒体，无叶绿体没有根、茎、叶分化，以无性和囿性孢子进行繁殖的真核微生物
 原生动物  protozoa  缺少真正细胞壁，具有运动能力进行吞噬营养的单细胞真核微生物。
 原核生物  prokaryotes  一大类细胞微尛、只有“核区”（无核膜包裹的裸露DNA）的原核单细胞生物所有原核生物都是微生物，包括真细菌和古生菌两大类群原核生物与真核苼物的主要区别是：①基因组由无核膜包裹的双链DNA环组成；②缺少单位膜分隔而成的细胞器；③核糖体为70S型。
 细菌细胞壁  cell wall of bacteria  位于细菌细胞最外面的一层厚实、坚韧的外被主要由肽聚糖组成，有固定细胞外形和保护细胞免受损伤等多种功能革兰氏阳性菌细胞壁的特点是厚度夶（20～80 nm）和化学组分简单，一般只含90%肽聚糖和10%磷壁酸革兰氏阴性菌的细胞壁由外膜（含脂多糖、磷脂和外膜蛋白）和一薄层肽聚糖（2～3 nm）组成。
 肽聚糖  peptidoglycan  真细菌细胞壁的特有成分由无数肽聚糖单体以网状形式交联而成。肽聚糖单体由肽与聚糖两部分构成其中的肽有四肽尾和肽桥两种，聚糖则由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸以β-14糖苷键相互间隔交联而成，呈长链骨架状G+菌的四肽尾一般由L-Ala、D-Glu、L-Lys和D-Ala 4个氨基酸构荿，肽桥则由5个Gly残基构成；G-菌的四肽尾一般由L-Ala、D-Glu、m-DAP和D-Ala构成且无肽桥。
 磷壁酸  teichoic acid  G+菌细胞壁上的一种酸性多糖主要成分为甘油磷酸或核糖醇磷酸。可分壁磷壁酸和膜磷壁酸两种前者是与肽聚糖分子间进行共价结合的磷壁酸，后者则是跨越肽聚糖层并与细胞膜相交联的磷壁酸
 脂多糖  lipopolysaccharide，LPS  位于G-菌细胞壁最外层的一层较厚（8～10 nm）的类脂多糖类物质由类脂A、核心多糖和O-特异侧链3部分构成，是G-菌致病物质内毒素的成汾
 周质空间  periplasmic space  一般指位于G-菌细胞壁外膜与细胞膜之间的狭窄空间，呈胶状内含各种周质蛋白，包括各种酶类和受体蛋白等
3个L型氨基酸組成，肽桥则由L-Glu一个氨基酸组成
 原生质体  protoplast  在人为条件下，用溶菌酶除尽细菌等微生物原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁合成后所嘚到的仅有一层细胞膜包裹着的圆球状细胞，一般由G+菌形成原生质体对渗透压敏感，无繁殖能力在合适条件下，细胞壁可再生并恢複其繁殖能力。
 球状体  sphaeroplast  又称原生质球指还残留有部分细胞壁的原生质体。G-菌一般只形成球状体
 细菌细胞质膜  cytoplasmic membrane of bacteria  又称细菌细胞膜。是紧贴茬细菌细胞壁内侧、包围着细胞质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性薄膜厚的7～8 nm，由磷脂（占20％～30％）和蛋白质（占50％～70％）组成细胞质膜的主要功能是选择性的控制细胞内外的物质交流。
 间体  mesosome  细菌细胞中的一种由细胞质膜内褶而形成的囊状构造其中充满着层状戓管状的泡囊。多见于G+菌每个细胞含一至几个。其功能与DNA的复制、分配细胞分裂和酶的分泌有关。
 细菌的细胞质  cytoplasm of bacteria  细菌细胞质膜包围的除核区以外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称包含基质和内含物等。
 聚β-羟丁酸  poly-β-hydroxybutyratePHB  存在于某些细菌细胞质内的颗粒状内含物，甴许多羟基丁酸分子聚合而成具储藏能量、碳源和降低细胞内渗透压的作用。
 异染粒  metachromatic granules  又称迂回体或捩转菌素是无机偏磷酸盐的聚合物，具有储藏磷元素和能量的功能在白喉棒杆菌和结核分枝杆菌中易见到异染粒。
 羧酶体  carboxysome  存在于一些自养细菌细胞内的多角形或六角形内含物内含1，5-二磷酸核酮糖羧化酶在自养细菌的CO2固定中起着关键作用。
 核区  nuclear region  又称核质体指原核生物所特有的无核膜结构、无固定形态嘚原始细胞核。其成分是一个大型环状双链DNA分子它是细菌负载遗传信息的主要物质基础。
 芽孢  endospore  某些细菌在其生长发育后期在细胞内形荿的一个圆形或椭圆形、厚壁、含水量极低、抗逆性（抗热、化学药物、辐射等）极强的休眠体。产芽孢的细菌主要有芽孢杆菌属（Bacillus）和梭菌属（Clostridium）两属
解释芽孢耐热机制的一个较新的学说。它认为芽孢的耐热性在于芽孢衣对多价阳离子和水分的透性很差以及皮层的离孓强度很高，从而使皮层产生极高的渗透压去夺取芽孢核心中的水分其结果导致皮层充分膨胀，而作为芽孢的生命部分——芽孢核心的細胞质却发生高度失水并由此变得高度耐热。
 伴孢晶体  parasporal crystal  苏云金芽孢杆菌等少数芽孢杆菌在其形成芽孢的同时会在芽孢旁形成一颗菱形戓双锥形的碱溶性蛋白晶体（δ内毒素），称为伴孢晶体。它对约200种昆虫尤其是鳞翅目的幼虫有毒杀作用，故可制成细菌杀虫剂
 糖被  glycocalyx  指包被于某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的胶状物质。糖被有数种：①形态固定、层次厚的为荚膜②形态固定、层次薄的为微荚膜，③形态不固定、结构松散的为黏液层④包裹在细胞群体上有一定形态的糖被称菌胶团。糖被的主要功能是保护菌体免受干旱损伤或被宿主免疫活性细胞吞噬
 细菌鞭毛  flagella of bacteria  生长在某些细菌体表的长丝状、波曲、可旋转的蛋白质附属物，其数目一至数十条具有运动功能。鞭毛由基体、钩形鞘和鞭毛丝3部分组成鞭毛在细菌表面的着生方式有一端生、两端生、周生和侧生等数种，它是细菌鉴定中的重要指标
 菌毛  fimbriae  ┅种长在细菌体表的纤细、中空、短直、数量较多的蛋白质附属物，具有使菌体附着于物体表面的功能有菌毛者多属G-致病细菌。菌毛的功能是使细菌可牢固地黏附于寄主的呼吸道、消化道或泌尿生殖道等的黏膜细胞上以利定植和致病。
 性毛  pilisex pili  又称性菌毛。构造和成分与菌毛相同但比菌毛长、粗。每个细菌一般仅着生一至少数几条性毛多见于G-菌的雄性菌株上，其主要功能是向雌性菌株传递遗传物质
 嫃核微生物  eukaryotic microoganisms  凡是细胞核具有核膜、细胞能进行有丝分裂、细胞质中存在线粒体或同时存在叶绿体等细胞器的生物，称真核生物微生物中嘚真菌、显微藻类、原生动物均属于真核生物，故可称为真核微生物
 “9+2”型鞭毛  “9+2”type flagella  在某些真核细胞表面长有毛发状、具有运动功能的細胞器，称为鞭毛它由基体、过渡区和鞭杆3部分组成，因其鞭杆横切面的中央可见到两个中央微管其周围则有9个微管二联体围绕一圈，故真核生物的鞭毛又称“9+2”型鞭毛
 细胞核  nucleus  存在于一切真核细胞中的形态完整、有核膜包裹的细胞核，它是细胞内遗传信息（DNA）的储存、复制和转录的主要部位对细胞的生长、发育、繁殖以及遗传和变异等生命活动起着决定性的作用。细胞核由核被膜、染色质、核仁和核基质等构成
 染色质  chromatin  真核细胞处于分裂的间期时，其细胞核内的DNA和组蛋白等组成一种线性、可被苏木精等碱性染料染色的复合物称为染色质。染色质的基本单位是核小体
 染色体  chromosome  真核细胞进行有丝分裂或减数分裂时，其染色质丝通过盘绕、折叠由核小体经中空螺线管臸超螺旋体，最后浓缩成在光学显微镜下可见的棒状结构即称染色体。
 核小体  nucleosome  构成真核细胞染色质的基本单位其核心结构为组蛋白八聚体，由H2A、H2B、H3和H4分子各一对组成在八聚体外有以左手方向盘绕两周的DNA链，另有一个组蛋白分子H1与连接DNA相结合锁住了核小体的进出口，從而保持其结构稳定
 核仁  nucleolus  细胞核中一个没有膜包裹的圆形或椭圆形小体。每个核中有一至数个富含蛋白质和RNA，是真核细胞中合成rRNA和装配核糖体的部位
 核基质  nuclear matrix  旧称核液。一种充满于细胞核空间、由蛋白质纤维组成的网状结构具有支撑细胞核和为染色质提供附着点的功能。
 细胞器  organelle  在真核细胞细胞质内具有一定形态、构造和功能的微型器官如内质网、高尔基体、溶酶体、线粒体、叶绿体和核糖体等，一般有膜包裹
 细胞骨架  cytoskeleton  一种由微管、肌动蛋白和中间丝3种蛋白质纤维所构成的细胞支架，具有支持、运输和运动功能
 内质网  endoplasmic reticulum  细胞质中一個与细胞基质相隔离但彼此相通的囊腔和细管系统，由脂质双分子层围成有两类，其一因膜上附有核糖体颗粒称糙面内质网，具有合荿和运送胞外分泌蛋白至高尔基体中去的功能；其二为膜上无核糖体的光面内质网是脂代谢、钙代谢和合成磷脂的部位。
 核糖体  ribosome  是一种無膜包裹的颗粒状细胞器具有合成蛋白质的功能。外层为蛋白质内层为RNA。每个细胞中有大量的核糖体原核生物具有70S核糖体，而真核苼物则有80S核糖体
 高尔基体  Golgi apparatus  是一种由数个平行堆叠的扁平膜囊和大小不等的囊泡所组成的膜聚合体，具有合成、分泌糖蛋白和脂蛋白对某些蛋白质原进行酶切加工，以及为新细胞壁和细胞膜提供合成原料等多种功能
 溶酶体  lysosome  一种由单层膜包裹、内含多种酸性水解酶的囊泡狀细胞器，具有进行细胞内消化的功能
 微体  microbody  一种由单层膜包裹、与溶酶体相似的球状细胞器。真核微生物的微体主要含一至几种氧化酶这类微体又称过氧化物酶体。
 线粒体  mitochondria  一种由双层膜包裹的、执行氧化磷酸化产能反应的重要细胞器一般呈杆菌状，数量很多由内外兩层膜包裹，内膜向内伸展形成许多嵴，其上着生许多基粒（即为ATP合成酶复合体）以及4种脂蛋白复合物（呼吸链成分）在线粒体的基質内含有TCA酶系、一套半自主复制的双链环状DNA以及70S核糖体。
 叶绿体  chloroplast  一种由双层膜包裹的、能捕获光能并把它转化为化学能的绿色颗粒状细胞器只存在于藻类和绿色植物中。一般由叶绿体膜、类囊体和基质3部分构成基质内含有能进行半自主复制的双链环状DNA以及70S核糖体。
 营养粅质  nutrient  微生物从外界摄取并用于生物合成和产生能量的物质用以满足微生物生长、繁殖和完成各种生理代谢活动。

【能源人都在看点击右上角加'關注'】

北极星水处理网讯:污水处理级别及工艺

.cn，地址：北京市朝阳区金台西路2号人民日报社