生物處理方法在城市水污染控制中的應(yīng)用

李如念

摘 要：我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家，為了發(fā)展我國(guó)的經(jīng)濟(jì)經(jīng)常會(huì)以犧牲環(huán)境為代價(jià)。水是人類賴以生存的基礎(chǔ)，伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水污染情況日益嚴(yán)重，特別是城市水污染。當(dāng)前人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到水污染對(duì)人類社會(huì)的影響，開(kāi)始不斷研究新型的水處理技術(shù)，改善水污染情況，在眾多的技術(shù)中生物處理法已經(jīng)成為了一種應(yīng)用廣泛的水污染控制方法。文章主要針對(duì)這種方法進(jìn)行闡述，給大家一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代生物技術(shù)；廢水生物處理；生物修復(fù)；水處理劑

伴隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的快速發(fā)展，水污染情況越來(lái)越嚴(yán)重，這不僅威脅到人們的生命安全，而且還會(huì)對(duì)整個(gè)環(huán)境系統(tǒng)造成破壞，進(jìn)而制約整個(gè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。所以水污染問(wèn)題已經(jīng)成為了當(dāng)前全球范圍內(nèi)需要考慮的問(wèn)題。在眾多水污染處理中生物處理辦法是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的一種方法，取得的效果也是比較好的，這種方法也會(huì)成為處理水污染問(wèn)題的重點(diǎn)開(kāi)發(fā)技術(shù)。

1 生物技術(shù)的特點(diǎn)

生物技術(shù)是以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合其他基礎(chǔ)科學(xué)、采用先進(jìn)、科學(xué)技術(shù)手段.按照預(yù)先的設(shè)計(jì)改造生物體或加工生物原料.為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達(dá)到某種目的。

生物技術(shù)的主要內(nèi)容有：基因工程、細(xì)胞工程、酶工程（也有稱作蛋白質(zhì)工程）和發(fā)酵工程。所以，也有人將生物技術(shù)稱作生物工程。

生物科技的快速發(fā)展，使得生物技術(shù)得到了比較穩(wěn)定的進(jìn)步，最為顯著的特征就是已經(jīng)由過(guò)去的研究型過(guò)度到了當(dāng)前的應(yīng)用型，進(jìn)而促進(jìn)了生物技術(shù)的應(yīng)用性能。例如，過(guò)去的生物技術(shù)研究的主要是染色體中的某個(gè)基因問(wèn)題，而當(dāng)前的生物技術(shù)在這個(gè)基礎(chǔ)上通過(guò)改良和創(chuàng)新使其更加完善。這也體現(xiàn)出了生物技術(shù)不斷進(jìn)步的特點(diǎn)。

1.1 更加注重實(shí)際應(yīng)用

實(shí)際生產(chǎn)決定研究方向，更多的人把精力放在了優(yōu)良技術(shù)的創(chuàng)造上。

1.2 操作先進(jìn)化

以往的生物技術(shù)往往以酶工程和發(fā)酵工程為代表，獲得的都是一些蛋白或者微生物產(chǎn)物，如青霉素。但是現(xiàn)在更加注重基因工程和細(xì)胞工程，從微觀去創(chuàng)新。

1.3 理論基礎(chǔ)的多樣化

現(xiàn)在學(xué)生物技術(shù).不是掌握微生物學(xué)、動(dòng)物學(xué)就可以了，還要有更多的如生化、分子生物學(xué)的基礎(chǔ)才行。

2 現(xiàn)代生物技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用

廢水處理主要就是把廢水中的有害物質(zhì)處理掉，進(jìn)而使排出的水對(duì)環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生不良影響。當(dāng)前生物技術(shù)在廢水中的應(yīng)用主要是通過(guò)為微生物的生命活動(dòng)來(lái)將廢水中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)移或者轉(zhuǎn)化，進(jìn)而使得廢水得到凈化。這種技術(shù)能夠更加快速和高效的處理廢水。

2.1 固定化微生物技術(shù)

污水中的有毒物質(zhì)包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機(jī)磷、有機(jī)汞、有機(jī)酸、醛、醇及蛋白質(zhì)等等。微生物通過(guò)自身的生命活動(dòng)可以解除污水的毒害作用，從而使污水中的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有益的無(wú)毒物質(zhì)，使污水得到凈化。當(dāng)今固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)處理污水就是生物凈化污水的方法之一，固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是酶工程技術(shù)。固定化酶又稱水不溶性酶，是通過(guò)物理吸附法或化學(xué)鍵合法使水溶性酶和固態(tài)的不溶性載體相結(jié)合.將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物。微生物細(xì)胞是一個(gè)天然的固定化酶反應(yīng)器，用制備同定化酶的方法直接將微生物細(xì)胞固定。即催化一系列生化反應(yīng)的固定化細(xì)胞。運(yùn)用固定化酶和固定化細(xì)胞可以高效處理廢水中的有機(jī)污染物、無(wú)機(jī)金屬毒物等，此方面國(guó)內(nèi)外成功的例子很多。近幾年我國(guó)在應(yīng)用固定化細(xì)胞技術(shù)降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉（LAS）方面取得較大進(jìn)展，對(duì)于含100mg/L廢水，降解率和酶活性保存率均在90%以上：利用固定化酵母細(xì)胞降解含酚的廢水也已實(shí)際應(yīng)用于廢水處理。

2.2 生物強(qiáng)化處理技術(shù)

為了進(jìn)一步提高廢水處理能力，我們可以從自然界中選擇一些更具有優(yōu)勢(shì)的菌種和基因來(lái)做出更加高效的物質(zhì)，進(jìn)而去除更多的有害物質(zhì)，具體的強(qiáng)化方法有三種。第一種是高濃度活性污泥法。這種方法主要是為了促進(jìn)那些難以分解的物質(zhì)，進(jìn)一步提高其反應(yīng)速度。日本使用這種技術(shù)在處理糞便污水中取得了很好的效果。第二種是生物-活性炭法。這種方法就是利用微生物自身的氧化能力和活性炭的吸附能力，把二者相結(jié)合進(jìn)一步提高分解廢水的能力。第三種是生物-鐵法。這種方法就是在普通的活性污泥中加入鐵鹽進(jìn)而形成了鐵絮活性污泥，這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于高濃度的活性污泥，有效地提高了除磷效果。選擇哪種方法最為科學(xué)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的需要來(lái)定。

2.3 生物反應(yīng)器技術(shù)

這種污泥處理技術(shù)是當(dāng)前一種新型技術(shù)，也是現(xiàn)代生物應(yīng)用技術(shù)的主要發(fā)展方向。這種方法的實(shí)現(xiàn)護(hù)腰是使用新型的生物膜反應(yīng)器，主要特點(diǎn)就是在其內(nèi)部裝設(shè)表面比較大的載體，十分利于微生物的增長(zhǎng)，進(jìn)而形成生物膜，提供了更好的供給條件，使得污染物能夠和微生物更加有效地接觸并反應(yīng)，利于微生物的分解和代謝。自從2000m3反應(yīng)器產(chǎn)生以來(lái)，雖然其本身的處理能力不是很高而且造價(jià)高，但是其管理起來(lái)十分方便，較低的運(yùn)行費(fèi)用，已經(jīng)成為了當(dāng)前歐美地區(qū)百分之七十的污水處理廠使用。

3 生物修復(fù)技術(shù)

這種技術(shù)應(yīng)用的是生物特別是微生物對(duì)土壤以及地下水中的污染物分解成為二氧化碳和水或者是對(duì)自然沒(méi)有害處的物質(zhì)的系統(tǒng)。這種技術(shù)當(dāng)前被廣泛的應(yīng)用于地下水以及廢水中污染物的去除。有些廢水中含有金屬物質(zhì)，雖然微生物不能夠?qū)⑵淙コ强梢越档推涠拘浴榱颂岣呶廴疚锶コ男?，我們?yīng)該根據(jù)情況來(lái)加強(qiáng)措施，在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的前提下，使污染盡量得到修復(fù)。通過(guò)大量的研究可知，使用這種技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：一是經(jīng)濟(jì)。這種方法的成本只是物化法的百分之三十到百分之五十。二是對(duì)環(huán)境的影響程度小，不會(huì)產(chǎn)生二次污染。三是修復(fù)的時(shí)間比較短，操作簡(jiǎn)單。

4 微生物水處理劑

（1）微生態(tài)制劑。它是一種由優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的微生物菌群、繁殖促進(jìn)劑和活化劑配制而成的活性微生物制劑.已經(jīng)在保健領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。用于環(huán)境凈化的微生態(tài)制劑由于其應(yīng)用范圍廣、使用安全、無(wú)副作用，為區(qū)域環(huán)境保護(hù)提供了新的鶯要手段。（2）生物吸附劑。它是廢水生物處理的一個(gè)新的發(fā)展方向。主要有兩大類：一類是高比表面積和高吸附率的生物體吸附水中的污染物：另一類是集生物吸附和生物降解能力為一體凈化廢水中的污染物的生物吸附劑。目前生物吸附劑的同定化技術(shù)使生物與離子交換樹(shù)脂一樣能解吸回收金屬和重復(fù)利用。（3）微生物絮凝劑。它是利用生物技術(shù)，通過(guò)微生物發(fā)酵，抽提精制而得到的一種具有生物分解性和安全性的新型、高效、無(wú)毒、廉價(jià)的水處理劑，這些是無(wú)機(jī)或有機(jī)合成高分子絮凝劑所不具備的。其特點(diǎn)是降解性能好，成本低，無(wú)二次污染等。

綜上所述，文章主要對(duì)當(dāng)前生物處理方法在城市水污染處理中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述?，F(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)在污水處理當(dāng)中顯示出自身獨(dú)特的魅力，具有廣闊的應(yīng)用前景。在今后的發(fā)展中我們可以從三個(gè)方面進(jìn)行分析和研究。第一方面是開(kāi)發(fā)出一些高效、無(wú)污染、低價(jià)的新型生物處理劑。第二方面是建造方便反應(yīng)器應(yīng)用的條件，不斷探索新方法和新技術(shù)。第三方面是在各地區(qū)推廣生物技術(shù)示范區(qū)，為未來(lái)生物技術(shù)提供更利于發(fā)展的環(huán)境。

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