微生物在污水處理中的應(yīng)用

+程夢(mèng)婷

摘要：近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種環(huán)境問題層出不窮，水污染就是最重要的問題之一。在工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢水中通常含有重金屬、有機(jī)化合物等，嚴(yán)重危害人類和動(dòng)物的健康，而對(duì)植物的生長也會(huì)造成一定的影響。微生物在污水處理中的應(yīng)用被廣泛關(guān)注，現(xiàn)就微生物在污水處理中的應(yīng)用作一綜述。

關(guān)鍵詞：微生物；污水處理；環(huán)境；微生物

中圖分類號(hào)：X172；X703.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095－6835（2014）09－0144－02

水是生命之源，任何生命活動(dòng)都需要水的參與。但是，隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水污染問題也越來越嚴(yán)重，可利用的淡水資源也因?yàn)槲廴締栴}變得愈加緊缺，水污染問題受到了全世界人民的關(guān)注。因?yàn)槲⑸锞哂蟹敝乘俣瓤?、針?duì)性強(qiáng)、分解效率高等優(yōu)勢，所以，微生物法也成為了處理水污染的一大亮點(diǎn)，備受科學(xué)家的青睞。高效的微生物污水處理技術(shù)是國內(nèi)外研究的重點(diǎn)。

1水污染現(xiàn)狀

隨著城市化進(jìn)程的加快和工業(yè)化的發(fā)展，水污染問題已成為不容忽視的一個(gè)大問題。根據(jù)污水的來源可將其分為生活污水、工業(yè)污水和降水三類，而生活污水中主要是無毒有機(jī)物，其中包括糖類、油、淀粉、蛋白質(zhì)等。這些污水的排出量遠(yuǎn)超過自然界水體的自凈能力，而其中含有大量的氮、磷等植物生長所需的元素，造成水體的富營養(yǎng)化，從而引發(fā)藻類大量繁殖、好氧菌大量死亡等不良后果。在工業(yè)污水中，除了含有無毒有機(jī)物外，還有有毒有機(jī)物、重金屬等，這些都是嚴(yán)重危害人類健康和環(huán)境的成分。如果不能很好地解決水污染問題，將會(huì)影響人類的生存和發(fā)展，所以，我們要保護(hù)好水資源。

2微生物的特點(diǎn)

微生物在日常生活中無處不在，無時(shí)不有。微生物種類繁多，代謝方式各異，幾乎可以降解或轉(zhuǎn)化環(huán)境中存在的任何物質(zhì)，其在污水處理方面的應(yīng)用前景十分廣闊。微生物應(yīng)用于污水處理中主要具有以下特點(diǎn)：①針對(duì)性強(qiáng)。微生物的代謝方式不同，可利用的能源也不同，所以，針對(duì)不同的水質(zhì)，應(yīng)選用專門的微生物進(jìn)行處理。②繁殖快，效率高。微生物的生長代時(shí)短，繁殖能力強(qiáng)，比表面積大，所以，利用有機(jī)物進(jìn)行降解速度較快。③抗逆性強(qiáng)，適應(yīng)性強(qiáng)。微生物具有變異快的特點(diǎn)，如果環(huán)境發(fā)生大變化，那微生物就會(huì)發(fā)生適應(yīng)性突變，所以說，其比傳統(tǒng)的廢水處理方法更加靈活、多變。④多樣性。用于污水處理中的微生物通常是多種微生物（有10多種）的混合，不是單獨(dú)的一種或幾種。

3常用的微生物

3.1對(duì)不含氮有機(jī)物的分解

在自然界中，大部分微生物只能利用葡萄糖、麥芽糖等，可纖維素、淀粉、脂肪等微生物能利用的卻較少。對(duì)不含氮有機(jī)物進(jìn)行分解，通常采用的方法是利用特定類型的微生物將較大的分子分解為小分子物質(zhì)，其他類型的細(xì)菌或霉菌再將小分子物質(zhì)利用起來，比如在某些微生物的作用下，將淀粉分解為葡萄糖，而葡萄糖的分解則在酵母菌或更普遍的細(xì)菌的分解下完成降解。由于脂肪比較穩(wěn)定，分子量比較大，所以，可以利用脂肪的微生物也較少?？山到庵镜奈⑸锇晒鈼U菌、靈桿菌等，還有一些放線菌、霉菌也可利用脂肪作為它們的能源物質(zhì)。

在工業(yè)廢水中，經(jīng)常會(huì)存在芳香族化合物，采用傳統(tǒng)的方法很難對(duì)其進(jìn)行降解，而微生物降解法卻成為最受歡迎的方法之一。目前，發(fā)現(xiàn)的可降解芳香族化合物菌的種類已有不少，比如芳香族降解菌PM8、白腐菌、某些光合細(xì)菌等。

3.2對(duì)含氮有機(jī)物的分解

污水中的含氮有機(jī)物包括蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素等。可降解蛋白質(zhì)的微生物都是可以產(chǎn)生蛋白酶的微生物，比如熒光假單胞菌等，它們可將蛋白質(zhì)降解為較簡單的產(chǎn)物，比如氨基酸，并從中獲取相應(yīng)的能量。蛋白質(zhì)的降解過程包括氨化作用、硝化作用、反硝化作用三步，每步所需的微生物種類都不同，例如參與氨化作用的微生物包括好氧菌、厭氧菌和兼性厭氧菌，而參與反硝化作用的微生物多為兼性厭氧菌。可完成反硝化作用的細(xì)菌又被稱為反硝化細(xì)菌，它們可以在厭氧條件下將硝酸中的氧用于氧化有機(jī)物，從而得到能量，也有某些反硝化細(xì)菌可將硝酸中的氧用于氧化無機(jī)物硫，使硫變?yōu)榱蛩?，在其中所獲得的能量可用于固定二氧化碳，這些反硝化細(xì)菌是自養(yǎng)型的細(xì)菌。

尿素的分解過程與蛋白質(zhì)的分解過程相比要簡單很多?？山到饽蛩氐奈⑸锟梢援a(chǎn)生尿素酶，尿素的分解過程為：尿素（分子式為CO（NH2）2）在尿素酶的作用下（一般需要有氧環(huán)境）分解為（NH4）2CO3，后者又分解為NH3，CO2，H2O。

3.3對(duì)無機(jī)物的轉(zhuǎn)化

污水中常含有硫、磷、鐵、銅等無機(jī)元素，在有些廢水中，比如加工革制品的工廠廢水中，可能還含有鉻等重金屬，此外，冶金、醫(yī)藥、顏料、油漆等企業(yè)排出的廢水中含有各種重金屬元素。重金屬具有不可分解的特點(diǎn)，只能將其轉(zhuǎn)化為其他形態(tài)或轉(zhuǎn)移其存在的位置。利用微生物轉(zhuǎn)化重金屬元素，消除重金屬污染已成為新的研究熱點(diǎn)。

可轉(zhuǎn)化利用硫元素的微生物主要指硫化細(xì)菌和硫磺細(xì)菌，它們可以在有氧的條件下，將硫化氫或硫元素氧化為硫酸。目前，含磷洗滌劑的應(yīng)用加劇了污水中的磷元素，可利用磷元素的微生物包括蠟質(zhì)芽孢桿菌等，微生物中有可利用無機(jī)磷酸鹽的，也有可利用有機(jī)磷化合物的。在含鉻廢水的處理中，微生物的應(yīng)用比較廣泛，可轉(zhuǎn)化鉻的微生物來源也比較廣泛，這些微生物利用鉻的方式包括吸附、還原等。

4固定化微生物與微生物絮凝劑

4.1固定化微生物

與游離微生物相比，固定化微生物具有抗逆性強(qiáng)、可重復(fù)利用、溫度耐受性能好、處理效率高等特點(diǎn)，因而在污水處理中被廣泛關(guān)注。但是，目前國內(nèi)外的固定化微生物在污水處理中的應(yīng)用情況并不樂觀，大部分還處于實(shí)驗(yàn)、研究階段。這主要是因?yàn)橐话愕墓潭ɑ⑸镌趯?shí)際應(yīng)用時(shí)，會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定性不強(qiáng)、耐沖擊性不好、傳質(zhì)性能不理想等問題，從而出現(xiàn)處理效率比預(yù)期值低的情況，所以，固定化微生物在污水處理中的應(yīng)用還需進(jìn)一步研究。

4.2微生物絮凝劑

絮凝劑是一類可使液體中不易降解的懸浮顆粒凝聚、沉降