分析環(huán)境污水處理中微生物的應(yīng)用

摘要：本文針對污水處理，在簡述其現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對微生物環(huán)境污水處理作用機(jī)理和微生物在環(huán)境污水處理中的應(yīng)用進(jìn)行深入分析，以此為相關(guān)污水處理技術(shù)的推廣發(fā)展提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：污水處理;水體自凈;微生物;氧化塘;活性污泥;生物濾池

中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）12-00-02

Abstract：Based on the status quo of wastewater treatment，this paper analyzes the mechanism of microbial environmental wastewater treatment and the application of microorganisms in environmental wastewater treatment，which provides reference for the promotion and development of related wastewater treatment technologies.

Key words：Sewage treatment;Water body self-purification;Microorganism;Oxidation pond;Activated sludge;Biofilter

水作為人類生存的重要因素之一，有著十分重要的作用，沒有經(jīng)過有效處理的污水、廢水如果直接排入到自然水體中，將對水體造成嚴(yán)重污染，并使人類健康受到威脅。天然水體遭受污染以后，所發(fā)生的物理、化學(xué)或生物過程能對水體予以凈化，這就是水體自凈。在這一過程中，微生物起決定性作用，比如污染物的吸附、氧化和還原，使其性質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，變?yōu)闊o害的物質(zhì)。在污染物進(jìn)行分解與無機(jī)化時，有機(jī)體能將污染物視作自身的營養(yǎng)源，在滿足自身生命活動要求的基礎(chǔ)上，對水體予以凈化，這就是采用微生物進(jìn)行污水處理的作用原理。然而，在自然界中，水體自凈速度十分緩慢，若水體中短時間內(nèi)進(jìn)入大量污水，將無法得到有效凈化，甚至?xí)ψ詢裟芰υ斐善茐摹Υ?，一方面要在污水排放前對其進(jìn)行適當(dāng)處理，另一方面則可通過人工措施促進(jìn)水體自凈進(jìn)程。

1 環(huán)境污水處理現(xiàn)狀分析

污水來源以生活污水與工業(yè)廢水為主，然而近幾年工業(yè)化進(jìn)程快速推進(jìn)，加之排水管網(wǎng)泄漏越來越嚴(yán)重，使兩者開始融合，導(dǎo)致污水處理變得更加復(fù)雜。從現(xiàn)有污水處理能力看，雖然污水處理廠所在區(qū)域的環(huán)境污水處理效果相對良好，但從整個國土面積角度講，距離全面治理還有很大一段距離。另外，技術(shù)落后與資金匱乏使污水處理發(fā)展受到制約，特別是新技術(shù)方面，其應(yīng)用還沒有達(dá)到預(yù)期效果[1]。

2 微生物環(huán)境污水處理作用機(jī)理

對于不同類型污染物，微生物有不同凈化方式：

（1）藻類、細(xì)菌及真菌能在吞食作用下把有機(jī)物轉(zhuǎn)化成無機(jī)物，使生命元素得以自然循環(huán)，達(dá)到生態(tài)平衡，該方式能對含氮有機(jī)物進(jìn)行有效處理，如蛋白質(zhì)、尿素及氨基酸，實現(xiàn)對生活污水的凈化;

（2）在污水中還含有無法被微生物直接食用的部分有機(jī)物，但能作為代謝能源使微生物正?；顒?，比如放線菌與桿菌能從污水中含有的脂肪獲得代謝需要的能量，進(jìn)而起到對污水進(jìn)行凈化的作用;

（3）微生物能通過對部分污染物結(jié)構(gòu)的改變來起到降低其毒性的作用，以磷元素為例，微生物能將其拆分成有機(jī)酸與二氧化碳，然而，無論是污水成分還是微生物分解，都比較復(fù)雜，所以這種方式會產(chǎn)生一定中間物質(zhì)，導(dǎo)致二次污染，所以在具體應(yīng)用中要予以嚴(yán)格監(jiān)管;

（4）微生物處理即利用微生物自身新陳代謝分解和轉(zhuǎn)化污水中有機(jī)物，達(dá)到有效處理有機(jī)物這一根本目標(biāo)，但需要注意的是，針對污水中含有的懸浮物，需聯(lián)合使用膜分離與過濾法等多種方法，以對懸浮物進(jìn)行截留。

3 微生物在環(huán)境污水處理中的應(yīng)用

采用微生物對環(huán)境污水進(jìn)行處理主要有以下三種方法：

3.1 氧化塘

這是最原始的采用微生物來處理環(huán)境污水的方法。該方法應(yīng)用水體具有的自凈能力，對污水進(jìn)行適當(dāng)處理之后將其匯入天然水坑、池塘或洼地。在這些水坑、池塘或洼地當(dāng)中，往往生長有大量藻類生物及水草，因空氣中的氧氣會持續(xù)溶解到水中，而且水中的微生物還會發(fā)生光合反應(yīng)，使污水含有的有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)，加之其他微生物還有生化及吸附作用，加快有機(jī)物分解速度，起到凈化水質(zhì)的作用[2]。對荒蕪的洼地及池塘進(jìn)行適當(dāng)整修就能形成氧化塘，用于污水處理。然而，采用這一方法時必須注意避免對地下水源造成污染。就目前來看，氧化塘得到了進(jìn)一步發(fā)展，即在天然水體中加入適當(dāng)?shù)娜斯l件形成強(qiáng)化氧化塘，比如在含有酚和氰等污染物的河流中，通過充氧、生物膜等來有效加快凈化速度。

3.2 活性污泥法

活性污泥法，即曝氣池處理，其特點包括：在曝氣池中由活性污泥和污水進(jìn)行混合，通過曝氣實現(xiàn)對水體的凈化。對于活性污泥，它具有一定生物性質(zhì)，利用顯微鏡可以觀察到很多輪蟲、微生物及原生動物。采用活性污泥對污水進(jìn)行凈化主要包含兩個步驟，即吸附與氧化。由于活性污泥的顆粒比較松散，為花絮狀，有著很大的表面積，所以對膠體物及懸浮物會有較強(qiáng)吸附性。有機(jī)物被吸附后，將被微生物進(jìn)一步分解與氧化。對于一般的污水，僅需在曝氣池當(dāng)中放置4～10h即可實現(xiàn)凈化，BOD5實際去除率不低于90%。為使活性污泥始終具有良好氧化及吸附力，不僅要對pH值、溫度及溶解氧進(jìn)行嚴(yán)格控制，還應(yīng)保證營養(yǎng)物質(zhì)充足，即碳、氮和磷含量之比應(yīng)適當(dāng)。在生活污水當(dāng)中，通常都含有能為微生物提供能量和營養(yǎng)的物質(zhì)，而在工業(yè)廢水當(dāng)中往往較為缺乏，應(yīng)予以補(bǔ)充，當(dāng)廢水處理廠具有相應(yīng)的條件時，可通過補(bǔ)充生活污水來解決。在活性污泥中，細(xì)菌以異養(yǎng)菌為主，此外還包含部分自養(yǎng)菌。然而，自養(yǎng)菌生長速度相對較慢，可能還未生長完全就被排放，而且它對氧氣含量不足極為敏感，因此對活性污泥而言，其硝化作用可能不夠安全，另外，真菌含量也較少。為對活性污泥進(jìn)行有效培育和馴化，需要設(shè)計與運行管理過程中積累更多的經(jīng)驗。不同的工廠可以自身所產(chǎn)廢水基本性質(zhì)為依據(jù)綜合考慮是否可以借助活性污泥對廢水進(jìn)行處理，同時要選擇適宜的曝氣池種類[3]。

3.3 生物過濾池

污泥處理方式主要分為活性污泥法、生物膜法。經(jīng)過長時間生產(chǎn)實踐，在很早就提出了采用砂濾池對廢水進(jìn)行凈化的方法。生物過濾法，就是以砂濾池為基礎(chǔ)通過不斷發(fā)展產(chǎn)生的，其特點為：借助生物膜對有機(jī)物實施吸附與生化，去除有毒和有害物質(zhì)?，F(xiàn)在生物濾池的種類越來越多，如生物轉(zhuǎn)盤、高負(fù)荷式與塔式等，雖然結(jié)構(gòu)可能不同，但都采用相同的原理，均利用生物膜達(dá)到凈化目的。然而，活性污泥和生物膜所用生物是存在明顯不同的。

生態(tài)系統(tǒng)不同：對于活性污泥法，污水從匯入到曝氣池中就開始和活性污泥發(fā)生反應(yīng)，活性污泥包含的生物組成，從生物學(xué)角度將屬于群落，單一存在，其另外一端即為凈化后出水[4];對于生物過濾法，往往由不同生物群落構(gòu)成，處于不同位置上的濾料，可能使用不同類型生物膜，其凈化程度有所不同，另外，在生物膜中還含有和活性污泥相同的異養(yǎng)菌或菌膠團(tuán)，硝化菌也多于活性污泥，而真菌更比活性污泥多。

第二，生物膜更適宜昆蟲及寡毛類生長，無論是種類還是數(shù)量都很多;但在活性污泥當(dāng)中，這些生物數(shù)量很少。

第三，生物濾池所含生物對污水有著更強(qiáng)的毒性忍受力，硝化作用過程相對安全，能通過級數(shù)的增加來實現(xiàn)強(qiáng)化硝化，但如果受到干擾，將使毒性超出耐受范圍，導(dǎo)致生物膜破壞，此時對生物膜進(jìn)行恢復(fù)所需時間要長于活性污泥，與活性污泥相同，生物膜生長同樣會受到包含溫度、氧氣及pH值等在內(nèi)的一系列因素影響，生物膜自身性質(zhì)除了會受到污水性質(zhì)影響，濾池類型也會對其性質(zhì)造成一定程度的影響，基于此，在實際的污水處理過程中，需要以工廠所產(chǎn)廢水類型與性質(zhì)為依據(jù)確定生物過濾法是否適用，然后再選擇適宜的種類[5]。

4 結(jié)束語

綜上所述，采用微生物來處理污水實際上就是采用人工措施促進(jìn)水體自凈，這樣不僅能達(dá)到良好的污水處理效果，而且還能避免二次污染、保證安全性。因此，在實踐中可將其作為首選的污水處理方法，并在應(yīng)用中對其進(jìn)行不斷完善和優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)

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[5]李博偉，楊軍，酈和生.分子生物學(xué)技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用[J].工業(yè)水處理，2015，35（04）：11-14.

收稿日期：2019-07-02

作者簡介：周婷（1984-），女，漢族，碩士，工程師，研究方向為市政水處理。