微生物在城市生活污水處理中的應(yīng)用

　　摘 要： 本文介紹了目前環(huán)境污水處理中的常用微生物處理法及發(fā)展前景，概述了我國環(huán)境污水處理的現(xiàn)狀及存在的問題。
　　關(guān)鍵詞： 微生物 城市生活污水 處理類型
　　微生物在生物的降解和轉(zhuǎn)化過程中發(fā)揮著強(qiáng)大的作用。利用微生物處理污水具有工藝投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、最終產(chǎn)物少等優(yōu)點(diǎn)，是污水處理的首選方法。污水處理的方法很多，可歸納為物理方法、化學(xué)方法和生物方法三大類。目前國內(nèi)外多采用二級處理工藝或三級處理工藝治理污水，即采用微生物的作用分解污水中的有機(jī)物，采用沉淀法除去排放中的無機(jī)鹽類及其他懸浮污染物、去磷，在中性條件下增溫使氨氮逸出或利用微生物的反硝化作用脫氮，借繁殖藻類以去氮、磷，同時(shí)收獲藻體。
　　1.微生物處理污水的機(jī)理
　　所謂利用微生物處理污水是以光合菌群和酵母菌群為主導(dǎo)，協(xié)同其他有益微生物共同作用，產(chǎn)生抗氧化物質(zhì)，通過氧化還原發(fā)酵等途徑分解氧化有機(jī)物，把有害有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害無毒物質(zhì)。水體中的微生物，在其生命活動(dòng)中，吸收和轉(zhuǎn)化某些污染物質(zhì)，并將大量有機(jī)物分解成無機(jī)鹽類、二氧化碳和水，從而使水體得到自凈。
　　2.微生物凈化水質(zhì)的方式
　　微生物用于污水處理一般主要對污水有害化合物中的有機(jī)物質(zhì)起降解、轉(zhuǎn)化的作用。其凈化方式有以下幾種。
　　2.1降解作用。細(xì)菌、真菌和藻類都可以降解有機(jī)污染物，如好氧革蘭氏陰性桿菌和球菌可以降解石油烴、有機(jī)磷農(nóng)藥、甲草胺、氯苯等；霉菌可以降解石油烴、敵百蟲、撲草凈等；藻類可以降解多種酚類化合物。
　　2.2共代謝。微生物的共代謝是指微生物能夠分解有機(jī)物質(zhì)，但是不能利用這種基質(zhì)作為能源和組成元素的現(xiàn)象，這類微生物有假單胞菌屬、不動(dòng)桿菌屬、洛卡式菌屬、芽孢桿菌屬等。
　　2.3去毒作用。微生物通過轉(zhuǎn)化—降解、礦化、聚合等反應(yīng)，改變污染物的分子結(jié)構(gòu)，從而降低或去除其毒性。如有機(jī)磷農(nóng)藥馬拉硫磷可以在微生物的水解作用下，被分解為含有一酸或二酸的物質(zhì)。
　　但是，微生物的作用是復(fù)雜的，有些微生物在凈化作用的同時(shí)有毒化作用。這類微生物可以使無毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有毒物質(zhì)，從而產(chǎn)生新的污染。如三氯乙烯能夠在微生物作用下轉(zhuǎn)化為氯乙烯，這是強(qiáng)致癌物質(zhì)。因此，在利用微生物進(jìn)行凈化的同時(shí)，要密切監(jiān)視系統(tǒng)中有機(jī)物分解的中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)物及其毒性。
　　3.污水的微生物處理類型
　　目前，污水的微生物處理主要有以下幾種類型。
　　3.1活性泥法。又稱日曝氣法。它是利用含有好氧微生物的活性污泥，在通氣條件下，使污水凈化的生物學(xué)方法，是一種應(yīng)用最廣、工藝比較成熟的廢水生物處理技術(shù)。一般可使污水的BOD5去除率達(dá)90%。
　　活性污泥一般經(jīng)過人工培養(yǎng)、馴化而獲得，并在污水處理過程中，能不斷地返回接種使用?；钚晕勰嗍且环N絨絮狀小顆粒，主要由菌膠團(tuán)形成菌、原有生物、有機(jī)和無機(jī)膠體及懸浮物組成。
　　此法最大的弱點(diǎn)是產(chǎn)生大量的污泥，剩余污泥已成為令人頭疼的難以解決的問題，研究開發(fā)從源頭上不產(chǎn)生污泥的污水處理技術(shù)成為熱點(diǎn)課題。
　　3.2生物膜法。它是以好氧微生物組成的生物膜為凈化的處理方法。根據(jù)不同的處理裝置，又分為濾池法，懸浮顆粒生物膜法等，它廣泛應(yīng)用于石油、印染、造紙、農(nóng)藥、食品等工業(yè)廢水的處理。凈化效果好，一般可使污水的BOD5減少75%—90%。
　　生物膜由污水與載體BOD5的接觸而形成。由于污水通過載體時(shí)，污水中的有機(jī)物污染物和微生物吸附到載體上，并發(fā)生微生物的增殖。經(jīng)歷一個(gè)初生、生長和成熟的過程，在載體表面形成一層約2mm厚的生物膜，生物膜在污水處理過程中不斷增厚，最后老化，整塊剝落，隨廢水流入沉淀池中，然后開始新生物膜形成過程，它是生物膜的正常更新。處理過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)移：空氣中的氧→廢水（污水）→生物膜。此法比活性污泥法產(chǎn)生的剩余污泥少。
　　3.3厭氧處理法。厭氧處理法，是在無氧條件下由兼性厭氧菌和專性厭氧菌來降解有機(jī)污染物的處理方法。通常用于不溶性有機(jī)物質(zhì)，如纖維素含量高的污水，或高濃度的工業(yè)廢水，也經(jīng)常用于處理剩余污泥。
　　3.4氧化塘法。又稱生物塘法或穩(wěn)定塘法，是利用一個(gè)天然的或人工修整的池塘，由于污水在塘內(nèi)停留的時(shí)間較長，通過水中的微生物代謝活動(dòng)可以將有機(jī)物降解。在氧化塘中，廢水中的有機(jī)物方要是通過有機(jī)菌藻共生作用去除的。氧化塘中同時(shí)可以進(jìn)行好氧和厭氧性分解作用和光合作用，三種作用相互影響。
　　污水中的污染物質(zhì)是多種多樣的，所以一般一種污水的處理需要聯(lián)合使用幾種處理類型。
　　4.城市生活污水處理的現(xiàn)狀和存在的問題
　　目前國內(nèi)外城市生活污水處理廠大多采用活性污泥—曝氣池二級生物處理技術(shù)，部分用了三級處理技術(shù)。采用傳統(tǒng)的處理工藝具有耗能多、沒有回報(bào)等弊端。隨著城市人口的增加，城市污水的排放也在逐年增加，研究建設(shè)費(fèi)用低廉，節(jié)能和運(yùn)行管理方便的城鎮(zhèn)生活污水處理技術(shù)已成為我國城鎮(zhèn)生活污水處于理技術(shù)研究的重要內(nèi)容。
　　在對城市生活污水采用活性污泥法處理時(shí)，大多不是利用純培養(yǎng)的微生物，而是對自然界生長的微生物加以馴化、繁殖利用，在污水處理過程中，有細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物等不同種類微生物共同參與凈化，由于其代謝過程復(fù)雜，能量利用不盡合理，以及可能存在微生物拮抗作用，通常污水處理效率有限。微生物強(qiáng)化技術(shù)已成為今后處理生廢水的重要發(fā)展趨勢。
　　5.微生物在污水處理中的優(yōu)勢
　　隨著基因重組技術(shù)、細(xì)胞融合技術(shù)及酶和細(xì)胞固定化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，微生物在環(huán)保方面的應(yīng)用在將來的發(fā)展中會日益顯示其重要性，使環(huán)境污染治理達(dá)到良性循環(huán)，實(shí)現(xiàn)以盡可能小的環(huán)境代價(jià)，獲得最大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展效益，進(jìn)一步推進(jìn)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。
　　用微生物對環(huán)境治理尤其是對污水進(jìn)行處理在國內(nèi)已得到廣泛使用，并已應(yīng)用于各種工業(yè)的生產(chǎn)污水和城市污水處理，BOD5去除率達(dá)87%—95%；出水水質(zhì)量較好，一般可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；與化學(xué)法相比，成本較低；污水肥分高，一般可用作農(nóng)田肥料；污泥的沉降性能也好，有利于進(jìn)一步脫水。通過輻射誘變和化學(xué)誘變方法篩選出對污水有極高凈化能力的高效微生物，是微生物處理方法的發(fā)展方向，在我國將有很大的發(fā)展前景。
　　總之，污水治理受到全世界各國的重視，而微生物處理技術(shù)處理污水是行之有效的重要方法。
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