生物技術在水質(zhì)檢測與污水處理中的應用研究

摘 要 近年來，雖然國家科技、經(jīng)濟等方面發(fā)展都非常迅猛，但各類環(huán)境污染問題也隨之而來，其中，最堪憂的就是水質(zhì)污染問題?；诖耍疚木蜕锛夹g在水質(zhì)檢測與污水處理中的應用展開相關研究，供參考。

關鍵詞 生物技術;水質(zhì)檢測;污水處理

1生物技術在水質(zhì)檢測中的應用

生物技術應用已成為了當今水質(zhì)檢測領域中的重要內(nèi)容。生物技術在水質(zhì)檢測中的應用，簡單來說就是以被檢測水體中的微生物為觀察指標來對水質(zhì)污染情況進行評定。以下兩點都是對目前水質(zhì)檢測方面比較熱門的生物技術的簡單說明。

1.1 PCR技術

PCR技術具有極高的靈敏度和特異性，能在極短的時間內(nèi)迅速完成對水體中病原體的檢測，最主要的是其操作步驟很簡單、得到的檢測結(jié)果準確度也很高，所以，PCR技術的發(fā)展前景一片光明。以實際應用為例進行說明，張崇淼先生就曾采用PCR技術對西安的地表水質(zhì)和湖泊水質(zhì)進行過檢測，并以水體中存在的腸道病原體作為檢測指標，一年后得出了腸道病原體在該地區(qū)水體中的正態(tài)分布規(guī)律和分布濃度。

1.2 生物傳感器技術

現(xiàn)階段，國內(nèi)大多數(shù)生物傳感器都是由生物敏感元件和信號傳導器這兩部分構(gòu)成，其中，元件又是由各類微生物、細胞成分和細胞代謝物等成分組成。一般情況下，生物傳感器的檢測流程是先利用傳導器對信號進行轉(zhuǎn)換翻譯，再使用生物敏感元件對轉(zhuǎn)譯的信號進行放大處理，由此實現(xiàn)對被檢測水體的水質(zhì)檢測。與過去傳統(tǒng)傳感器相比，現(xiàn)代生物傳感器的檢測靈敏度更高、投入成本更少，并且還減少了預處理工作、增加了連續(xù)在線檢測項目，真正實現(xiàn)了水質(zhì)檢測領域的拓展[1]。

2生物技術在污水處理中的應用

生物技術不僅可以作為物理化學水質(zhì)檢測的輔助技術，還可以對檢測出污染的水體進行后續(xù)的處理凈化，并且在污水治理方面效果顯著。生物技術在污水處理方面的應用主要是依靠微生物及其代謝物來進行的，這種技術應用的優(yōu)勢就在于其凈化速度和工作效率非常高，并且污水處理也非常徹底，基本不會給環(huán)境帶來任何負擔，很值得推廣和普遍應用。

2.1 微生物絮凝劑處理技術

一般來說，微生物絮凝劑主要指的是環(huán)境中的某些微生物分泌合成的代謝產(chǎn)物，該類產(chǎn)物共同的特點就是具有沉降性。雖然微生物絮凝劑聽起來非常高端，但其實在生活中非常常見，類似蛋白質(zhì)、多糖、纖維素等都屬于微生物絮凝劑的范疇，這些高分子可以提高污泥的沉降性，從而將污水中的大顆粒、有機物等去除，進而起到污水處理的作用。與過去的無機絮凝劑相比，新興的微生物絮凝劑在凈化污水方面有很多的優(yōu)勢，比如，分離性強、污染度低等，在實際應用中，我們可以用楊艷超學者的實例來具體說明，楊先生在處理高灰細泥含量高的煤泥水時偶然發(fā)現(xiàn)如果將1.6ml的多糖復合微生物絮凝劑應用其中，可以極大程度地提高煤泥的沉降速率和濃縮效果，從而大大減少了煤泥水的處理成本。

2.2 生物吸附劑處理技術

生物吸附劑是一種新型的污水處理材料，該材料的實質(zhì)就是將微生物放在疏松、多孔、吸附性好的載體上不斷繁殖，使之兼具吸附能力和分解能力，從而達到全面凈化水質(zhì)的作用。有資料證明，有相關學者在使用生物活性炭凈化輕度污染的飲用水時，對水中的TOC、氨氮及細菌微生物的含量進行了檢測計算，并且通過比對各項指標的具體數(shù)值后發(fā)現(xiàn)，生物活性炭優(yōu)于普通活性炭的地方就是其表面的微生物生長繁殖非常穩(wěn)定，因而其凈化處理污水的能力就很持久、高效。而生物沸石處理技術則是用孔隙更疏松、比表面積更大、吸附性能更好的沸石作為微生物生長繁殖的載體，污水處理效果非常讓人滿意。

2.3 生物強化處理技術

該技術就是將經(jīng)過篩選擇出的各類微生物放在特定環(huán)境下進行培養(yǎng)，并且這些微生物之間會發(fā)生相互作用通過協(xié)同或直接途徑產(chǎn)生更加強力的菌種，進而徹底實現(xiàn)污水的凈化和處理?，F(xiàn)階段，污水處理方面常見的生物強化處理技術方法有以下兩種：①高濃度活性污泥法。該方法最大的特點就是污泥濃度非常高，對難分解物質(zhì)的降解速度非?？?，可以高效去除水體污染。②生物-鐵法。這種方法也是活性污泥的變形應用，活性污泥與無機鹽和鐵鹽相互結(jié)合作用后，可以產(chǎn)生絮凝狀物質(zhì)，對含磷污水的去除效果特別好。

2.4 生物反應器處理技術

當前該技術的發(fā)展重點是以新型生物膜反應器為依托并對水體污染進行控制，特點是運行成本小、管理便捷。生物反應器其實也相當于微生物載體，因為其表面有微生物附著且能提供生長所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，此外，較大的比表面積也使得微生物能充分接觸并去除水體污染物。但根據(jù)相關數(shù)據(jù)資料顯示，雖然有關生物反應器已經(jīng)研發(fā)推出，但污水處理效率卻并不是很高，而且前期投入成本也非常巨大，難以進行全面普及運用。

2.5 生物修復處理技術

生物修復處理技術最初的研發(fā)目的主要是為了環(huán)境生態(tài)恢復和污染治理，但現(xiàn)在更多的是應用于土壤和水質(zhì)的改善，應用原理是利用微生物的生化反應將污染物轉(zhuǎn)換為無污染無毒害的物質(zhì)，污染治理效果非常顯著?，F(xiàn)代城市的快速發(fā)展帶來了許多環(huán)境問題，其中，含有大量有毒有機物和重金屬的生活污水問題尤其突出，將生物修復處理技術應用于生活污水的治理不僅可以對污染物進行降解和轉(zhuǎn)化，還可以降低水體毒性。與傳統(tǒng)的物理化學處理方法相比，該技術的投入成本非常低、污染度也很小，并且轉(zhuǎn)化降解速度非?？欤僮饕埠鼙憬?。總而言之，生物修復處理技術優(yōu)勢非常多，很有發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2.6 固定化微生物技術

該技術主要是對廢水中的游離微生物細胞進行聚合和固化，同時由于微生物細胞的活性較高，能夠在污水處理中進行反復使用，所以固定化微生物技術不僅對水處理的效果好，而且綠色環(huán)保。固定化微生物技術在一定程度上能夠合理控制污水中污泥的產(chǎn)量，并對水中的雜質(zhì)進行有效降解，從而達到改善水質(zhì)的效果。目前，固定化微生物技術被常用于洗滌廢水和制藥廢水的處理中，結(jié)合厭氧技術，能夠有效去除制藥廢水中95%的有機污染物。

3結(jié)束語

可以預見，生物技術在未來有著極大的發(fā)展前途，其推廣和應用甚至會拓展到其他方面，或者會與新型物理、化學技術相結(jié)合，充分發(fā)揮其作用為人類的美好生活服務。

參考文獻

[1] 施小玲.水質(zhì)檢測與污水處理中生物技術的應用分析[J].化工管理，2019，（21）：42-43.

作者簡介

張乾虎（1972-），男，甘肅天水人;職稱：工程師，現(xiàn)就職單位：甘肅省天水市自來水公司，研究方向：自來水的水質(zhì)檢測。