有關(guān)生物技術(shù)在環(huán)保工程的運(yùn)用探索

王戰(zhàn)喜++劉國(guó)華++武海霞

【摘 要】隨著環(huán)境污染的日益加劇，如何有效地治理環(huán)境成了當(dāng)務(wù)之急。在此背景下，生物技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并在環(huán)保工程中得以廣泛且理想地運(yùn)用。本文圍繞生物技術(shù)在環(huán)保工程的運(yùn)用進(jìn)行探討，首先闡述了生物技術(shù)在環(huán)保工程中的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)，然后重點(diǎn)討論了生物技術(shù)在廢氣處理、水體處理以及有機(jī)固體廢物處理中的具體應(yīng)用，以期為生物技術(shù)在環(huán)保工程中得以更好地運(yùn)用提供有益參考。

【關(guān)鍵詞】生物技術(shù) 環(huán)保工程 運(yùn)用

現(xiàn)階段，廢氣、廢水以及固體廢棄物污染日益嚴(yán)重，甚至在一定程度上制約了人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。在此背景下，人們逐漸認(rèn)識(shí)到了保護(hù)環(huán)境的重要性，并付諸實(shí)踐，如將生物技術(shù)引入環(huán)保工程領(lǐng)域等。

1 生物技術(shù)在環(huán)保工程中的運(yùn)用優(yōu)勢(shì)

目前我國(guó)面臨日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，廢氣、廢水以及固體廢棄物污染給人們的正常生活帶來(lái)了極大的負(fù)面影響，加大對(duì)環(huán)境污染的治理已經(jīng)刻不容緩。在環(huán)保工程中，生物技術(shù)表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用前景，不僅治理效果明顯，而且治理成本低，同時(shí)還具有綠色環(huán)保的特點(diǎn)，因而獲得了廣泛認(rèn)可。生物技術(shù)支持廢氣、廢水以及固體廢棄物的處理，有著廣泛的適用范圍，在我國(guó)環(huán)保工程中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用[1]。

2 生物技術(shù)在環(huán)保工程中的相關(guān)運(yùn)用

2.1 廢氣處理

以生物膜法為例。

2.1.1 原理

所謂生物膜法指的是，使相關(guān)微生物附著在多孔性介質(zhì)填料的表面，借助微生物新陳代謝吸收廢氣中的有害物質(zhì)，并將其轉(zhuǎn)化成無(wú)機(jī)物、CO2、水等物質(zhì)。生物膜法除臭效果比較理想，共涉及三大過(guò)程：（1）氣液的擴(kuò)散過(guò)程。借助生物膜能夠?qū)U氣中的有害物質(zhì)在短時(shí)間內(nèi)由氣態(tài)轉(zhuǎn)化成液態(tài)。（2）液固的擴(kuò)散過(guò)程。通過(guò)吸附作用固定的有害物質(zhì)會(huì)逐漸擴(kuò)散到生物膜填料中。（3）生物的氧化過(guò)程。填料中的微生物逐漸氧化那些有害物質(zhì)，不僅如此，生物膜還能夠促使氧氣以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的擴(kuò)散和被吸收[2]。

2.1.2 工藝流程

廢氣經(jīng)由風(fēng)管被送入洗滌塔，接受預(yù)處理以及增濕處理，接下來(lái)轉(zhuǎn)移到生物濾塔以?xún)艋瘹怏w，經(jīng)過(guò)凈化處理的氣體借助風(fēng)機(jī)進(jìn)行排空。洗滌塔的構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，同時(shí)在節(jié)約水源方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。水被洗滌泵抽出之后從塔頂落下，同時(shí)會(huì)將其中的污染物帶下來(lái)，經(jīng)過(guò)相應(yīng)處理之后將污染物過(guò)濾掉，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)水的循環(huán)利用。水本身便帶有微生物生長(zhǎng)所需的相關(guān)養(yǎng)分，且最終流回儲(chǔ)水池，如此一來(lái)，一方面實(shí)現(xiàn)了凈化的效果，另一方面實(shí)現(xiàn)了對(duì)水的循環(huán)利用。另外，可向儲(chǔ)水池定期投放微生物正常生長(zhǎng)和繁殖所需的營(yíng)養(yǎng)液。

2.2 水體處理

2.2.1 活性污泥法

所謂活性污泥法指的是，利用污泥中的微生物對(duì)廢水中的有害物質(zhì)進(jìn)行處理的一種方法。活性污泥是好氧微生物及其形成的代謝產(chǎn)物與吸附其上的有機(jī)物、無(wú)機(jī)物共同構(gòu)成的一種微生物絮體，呈黃褐色外觀，很容易和水分離開(kāi)來(lái)[3]?；钚晕勰嘀饕孟嚓P(guān)微生物以實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的降解處理。細(xì)菌以及真菌等能夠從可溶性有機(jī)物中獲取相關(guān)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以支持自身生長(zhǎng)和繁殖，而微型生物通常不具備上述能力，上述過(guò)程主要利用的是腐生性微生物。除此之外，有些微生物能夠從原生動(dòng)物那里獲取生長(zhǎng)和繁殖所需要的全部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

2.2.2 生物及生態(tài)修復(fù)技術(shù)

所謂生物及生態(tài)修復(fù)技術(shù)指的是，利用微生物以及植物等生物的生命活動(dòng)，對(duì)水體蘊(yùn)含的污染物進(jìn)行相關(guān)處理，主要包括轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化以及降解等，從而凈化水體，營(yíng)造一個(gè)能夠滿(mǎn)足生物生長(zhǎng)和繁殖的理想環(huán)境，使得被污染的水生生態(tài)系統(tǒng)得以恢復(fù)或者重建。利用水生植物對(duì)污水進(jìn)行處理時(shí)，主要采用三種方法，一是根區(qū)法，二是沼澤塘法，三是自然的植物系統(tǒng)[4]，其中，效果最理想的污水處理法莫過(guò)于根區(qū)法的蘆葦系統(tǒng)。綜合而言，生物及生態(tài)修復(fù)技術(shù)表現(xiàn)出了良好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，不僅投資規(guī)模小、運(yùn)營(yíng)成本低，而且處理效果理想、能耗較低，同時(shí)還能夠和環(huán)境綠化有機(jī)結(jié)合，因而被廣泛應(yīng)用于水體富營(yíng)養(yǎng)化治理，也是未來(lái)水體污染治理的主流發(fā)展方向之一。

2.3 有機(jī)固體廢物處理

2.3.1 好氧堆肥法

所謂好氧堆肥法指的是，利用自然環(huán)境中的相關(guān)微生物，借助人工調(diào)控的方法，使得那些具有生物降解性質(zhì)的有機(jī)物逐步轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)的一個(gè)生物化學(xué)過(guò)程。對(duì)于好氧堆肥，其具體做法是，將那些待堆腐處理的有機(jī)物料同填充料按照某種比例充分混合，在一個(gè)理想的環(huán)境中堆腐，使微生物快速生長(zhǎng)和繁殖，大量降解有機(jī)質(zhì)，同時(shí)營(yíng)造高溫環(huán)境殺死相關(guān)病菌以及雜草種子，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)固體廢棄物的“三化”處理，即減量化、穩(wěn)定化以及無(wú)害化[5]。

2.3.2 厭氧發(fā)酵法

所謂厭氧發(fā)酵法指的是，在缺氧環(huán)境中利用生物或者自然微生物將有機(jī)物分解成甲烷或者CO2的一種生物技術(shù)。厭氧發(fā)酵法具有諸多優(yōu)勢(shì)，不僅能源回收率高，污泥剩余量少，同時(shí)還具有能耗低的特點(diǎn)。該項(xiàng)生物技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)獲得人們的廣泛認(rèn)可，既可以比較快速處理掉大量的有機(jī)廢棄物，又可以獲得有價(jià)值的沼氣以及堆肥產(chǎn)品，在某種程度上實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物質(zhì)能的理想循環(huán)利用。但是厭氧發(fā)酵法在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中仍舊存在相關(guān)問(wèn)題亟待解決，主要包括工藝不夠完善、自動(dòng)化水平低以及裝備較差等，所以，需要對(duì)該技術(shù)進(jìn)行深入研究，進(jìn)一步發(fā)掘其應(yīng)用潛力。

3 結(jié)語(yǔ)

在環(huán)境污染日益嚴(yán)重的背景下，環(huán)保工程引起了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，且會(huì)對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生重要影響。生物技術(shù)憑借自身諸多優(yōu)勢(shì)在環(huán)保工程的“三廢”處理中得以廣泛應(yīng)用，并取得了理想的應(yīng)用效果。在環(huán)保工程實(shí)踐應(yīng)用中，生物技術(shù)仍有潛力可挖，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行深入研究，使其更好地為環(huán)境保護(hù)服務(wù)。

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