生物技術(shù)在水質(zhì)檢測與污水處理中的應(yīng)用研究

秦沖川

（貴州省遵義鳳岡縣水務(wù)局，貴州 遵義 564200）

目前適用于水質(zhì)檢測及污水處理的技術(shù)大致可分為物理技術(shù)、化學(xué)技術(shù)、生物技術(shù)。其中，物理技術(shù)很難對廢水進行高度處理，化學(xué)技術(shù)可能會引發(fā)第二次污染。水質(zhì)檢測和污水處理更加環(huán)保，更加有效，所以得到了廣泛的研究和應(yīng)用。水質(zhì)檢測一般采用的生物技術(shù)包括生物傳感器技術(shù)、聚合酶反應(yīng)檢測技術(shù)、酶免疫分析技術(shù)等，污水處理一般采用的生物技術(shù)包括生物學(xué)上的凝集劑、生物吸附劑和生物膜方法。以改善中國的環(huán)境保護和水質(zhì)要求為重點的生物技術(shù)，促進了水質(zhì)試驗和濃縮污水處理技術(shù)的開發(fā)，促進了水處理產(chǎn)業(yè)的綠色環(huán)保的開發(fā)。水質(zhì)檢測和污水處理?，F(xiàn)實的意義和價值。

一、在水質(zhì)測試中常被使用的生物技術(shù)

生物探測技術(shù)是將水中環(huán)境的機體及其反應(yīng)信號作為探測指標使用，并按照相關(guān)標準對探測指標進行評估，確定水質(zhì)。過去，生物學(xué)檢驗技術(shù)只是水質(zhì)檢驗的輔助方法，但由于目前的生態(tài)及環(huán)境保護概念，生物學(xué)檢驗技術(shù)在水質(zhì)檢測中占據(jù)著不可替代的重要位置。這篇文章主要介紹聚合酶反應(yīng)感應(yīng)技術(shù)和生物傳感器。

（一）聚合酶反應(yīng)檢測技術(shù)

聚合酶反應(yīng)檢測技術(shù)亦稱PCR 檢測技術(shù)，主要利用DNA 熱變原理調(diào)節(jié)溫度，使檢出所需病原體DNA 堿基序列增大，完成檢出。與現(xiàn)有的微生物檢測技術(shù)相比，聚合酵素反應(yīng)檢測技術(shù)能夠大大提高對水質(zhì)產(chǎn)生影響的病原體檢測速度，同時整體工序簡單，時間短，觀察數(shù)據(jù)完成。感應(yīng)技術(shù)常用于水質(zhì)檢測。

（二）生物傳感器

生物傳感器主要由兩部分組成。一種是由微生物及其細胞群及代謝產(chǎn)物構(gòu)成的生物學(xué)敏感因素，另一種是具有變換信號功能的傳感器。生物傳感器主要通過信號傳感器變換和放大接收到的信號，信號的構(gòu)成主要由生物學(xué)上的敏感因素對環(huán)境作出反應(yīng)，并解釋信號感知水中環(huán)境的特定物質(zhì)。

與現(xiàn)有的物理傳感器相比，生物傳感器無需事前處理，可以持續(xù)進行網(wǎng)上傳感器的使用。所有技術(shù)的靈敏度都很高，傳感器的成本也低于現(xiàn)有的物理傳感器。生物傳感器在重金屬，BOD 和氨氮中也有優(yōu)點。亞硝酸鹽和其他測試。

二、污水處理的常見生物技術(shù)

（一）生物凈化技術(shù)

生物凈化技術(shù)是污水處理的常用技術(shù)。主要是利用微生物將水中的污染物質(zhì)分解，轉(zhuǎn)化成水和二氧化碳。整個處理過程都是綠色環(huán)保的，處理效率高，經(jīng)常在短時間內(nèi)被用于地下水的處理。同時，利用生物凈化技術(shù)來恢復(fù)被石油污染的土壤。中國的人均石油占有量雖然相對較低，但整體開采量卻很大。由于采礦，煉制，運輸過程中不可控制的多種因素，容易造成石油污染和土壤問題。生物凈化技術(shù)實際上可以有效地分解被污染的土壤。從而能更好地幫助土壤恢復(fù)活力。

（二）微生物吸附技術(shù)

微生物吸附技術(shù)主要是將微生物及其分泌物、浮游物質(zhì)和其他物質(zhì)有效地聚合在水里，形成具有粘性表層的活性污泥凝體，在水里吸附雜質(zhì)，凈化和改善水質(zhì)、水域的作用。微生物吸附技術(shù)不僅具有高效率，低成本的優(yōu)點，而且它是利用下水中的物質(zhì)獲得物質(zhì)的技術(shù)，整個流程簡單，污水處理市場一致認可，并已投入使用。

（三）微生物應(yīng)用技術(shù)

微生物凝集技術(shù)主要把微生物細胞用作凝集劑，利用微生物細胞的凝集功能，除去污水的惡臭和雜質(zhì)。凝集劑本身具有分解功能，能把有機物分解成無機物而不是這樣。環(huán)境導(dǎo)致二次污染。微生物凝集劑具有良好的環(huán)境性能，優(yōu)秀的處理效果，低廉的成本和強大的適應(yīng)性，可廣泛應(yīng)用于多種水質(zhì)條件下的水處理項目。其中微生物凝集技術(shù)是城市污水和畜產(chǎn)廢水處理中最常用的。更重要的是，我們可以提高廢水的水質(zhì)。

（四）固定化微生物技術(shù)

這項技術(shù)主要是在廢水中使玻璃微生物細胞聚合及高化的技術(shù)，同時，由于微生物細胞的高度活性，可以反復(fù)使用在污水處理上，因此固定微生物技術(shù)不僅是水處理，而且是環(huán)保的。固定化微生物技術(shù)能夠合理控制污水軟管的排放量，有效地分解水中雜質(zhì)，達到改善水質(zhì)的效果。目前，固定化微生物技術(shù)常用來清潔廢水及制藥廢水，結(jié)合厭氣性技術(shù)，能有效地從制藥廢水中清除95%的有機污染物。

（五）膜生物反應(yīng)器

剛剛生物反應(yīng)器是一種新型的污水處理技術(shù)。與其他生物處理技術(shù)相比，生物反應(yīng)器的泄水質(zhì)量更好，在整個處理過程中不包括二次沉淀槽設(shè)置等后續(xù)處理部分。核反應(yīng)堆的安裝空間小，建設(shè)費用低。同時，生物反應(yīng)器正是一種新興的技術(shù)進程，在技術(shù)成熟度方面有改進的余地，為研究員提供更多的研究空間。

（六）生物強化處理技術(shù)

生物強化處理技術(shù)在下水道污水最常使用，一般有兩種提高的方法。第一種是處理難分解的物質(zhì)，使用長抽油時間和高抽油濃度的高濃度抽油方法。一種是生物學(xué)上的活性炭方法，主要使用生物學(xué)上的氧化功能和活性炭的吸附功能來實現(xiàn)污水處理。生物強化處理技術(shù)常用于難以處理的污水處理，其效果非常重要。

三、在水質(zhì)檢測和污水處理方面應(yīng)用生物技術(shù)的問題及改進策略

（一）生物技術(shù)應(yīng)用中的問題分析

水質(zhì)檢測及污水處理中使用生物技術(shù)，對促進環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，但在實際應(yīng)用中也存在一些弊端。第一，生物技術(shù)操作技術(shù)難度大，有些技術(shù)人員不善于操作生物技術(shù)。由于對原理不明確，導(dǎo)致不正確的監(jiān)測和數(shù)據(jù)報告存在問題。第二，技術(shù)設(shè)備的維護管理不足，現(xiàn)代生物技術(shù)的運行需要一定的設(shè)備支持，但一些領(lǐng)域的設(shè)備維護管理及監(jiān)督認識不足。因此，很難解決污水處理設(shè)備出現(xiàn)故障的問題。第三，生物技術(shù)的依賴性，國內(nèi)生物技術(shù)的研究還處于起步階段，基本問題可以解決，但也面臨著復(fù)雜的問題。四是管理人知識保有量少，部分污水處理廠的管理人不是專家，缺乏相關(guān)管理經(jīng)驗。技術(shù)方面的了解不足，技術(shù)方面的故障無法有效地查明原因。

（二）關(guān)于應(yīng)用生物技術(shù)的改進策略

為了提高生物技術(shù)在水質(zhì)檢測和污水處理方面的效率，作者提出了如下改善方案。第一，優(yōu)化生物技術(shù)操作計劃，改善生物技術(shù)監(jiān)測系統(tǒng)，改善生物技術(shù)水質(zhì)和污水處理自動化水平，第二，建立健全的設(shè)備管理和維護管理系統(tǒng)，根據(jù)實際條件建立和體現(xiàn)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)管理標準和系統(tǒng)，加強物質(zhì)檢驗和污水處理設(shè)備的管理和維護管理。為管理人員提供專業(yè)培訓(xùn)，加強水質(zhì)檢測和污水處理方面的生物技術(shù)基本理論和操作培訓(xùn)，提高管理人員決策準確性。