環(huán)境污水處理中微生物的應(yīng)用研究

顏宏亮

（錦州濱海新區(qū)（錦州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)）市政服務(wù)中心，遼寧 錦州 121007）

引言

現(xiàn)如今，我國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，種植業(yè)、畜牧業(yè)等發(fā)展規(guī)模大，隨著我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程也在不斷加快，城市居民增多，因此，環(huán)境污染問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重，其中水污染問(wèn)題最為突出。隨著生活污水、工業(yè)廢水、畜牧業(yè)等活動(dòng)中產(chǎn)生的污水排放量不斷增加，使得生態(tài)環(huán)境惡化嚴(yán)重。因?yàn)槿藗兊牟贿_(dá)標(biāo)排放，環(huán)境中污水的氮、磷含量增加，這些有機(jī)污染物的增加直接導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題嚴(yán)重，而其中散發(fā)的刺激性氣體等也直接影響人們的生存環(huán)境以及動(dòng)植物的生存發(fā)展。因此，如何處理環(huán)境污水已經(jīng)成為了世界各地人們研究的重點(diǎn)。目前，我國(guó)主要利用物理、化學(xué)、生物三種處理方式對(duì)環(huán)境污水進(jìn)行處理，其中，生物處理方式因其經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便、污染小、能耗低、處理效率高等優(yōu)勢(shì)在污水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。本文將對(duì)微生物處理技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，研究微生物技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用及不足，以對(duì)微生物處理技術(shù)有一個(gè)更全面的了解。

1.微生物技術(shù)處理污水的主要作用

1.1 代謝作用

微生物利用污水中的有機(jī)物為自身的代謝作用提供能量，然后產(chǎn)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，將污水中的污染物都作為化學(xué)反應(yīng)的能源而代謝掉。在這一代謝過(guò)程中，微生物利用放線菌、桿菌等代謝掉污水中的脂肪，而污水中的脂肪又將對(duì)生命中的能量進(jìn)行獲取。微生物的代謝功能可以對(duì)城市餐廳當(dāng)中的污水完全利用，這將會(huì)大大減少污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的二次污染。

1.2 降解作用

微生物具備一定的降解作用，在應(yīng)用微生物技術(shù)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，微生物可以對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行充分降解，并將其轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物，由此形成一個(gè)必要的循環(huán)以維持自然界生命元素的平衡性。其中，微生物還可以使污水中的細(xì)菌和真菌充分發(fā)揮分解，達(dá)到良性循環(huán)，因此，在進(jìn)行污水的處理過(guò)程中，我們應(yīng)該合理利用微生物，選擇降解效率更高發(fā)揮更完全的微生物，從而控制并降低污水的有機(jī)污染物含量，使得污水的處理效果更好。

1.3 去毒作用

在進(jìn)行城市污水的處理過(guò)程中，污水的毒性是衡量其能否排放的重要標(biāo)準(zhǔn)。比如，一般城市污水中都會(huì)有無(wú)機(jī)磷的存在，無(wú)機(jī)磷本身是很難被降解的，如果其含量比較大，將會(huì)導(dǎo)致污水中產(chǎn)生大量的藻類，從而導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化。因此，利用微生物技術(shù)可以去除水體的毒性，對(duì)污水中的無(wú)機(jī)磷進(jìn)行有效凈化。而且由于微生物技術(shù)的去毒作用，使得被污染的水體大大得到凈化，從而使污水達(dá)到可排放標(biāo)準(zhǔn)，大大減少了對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染，這一技術(shù)也得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

2.微生物技術(shù)處理污水的應(yīng)用

2.1 微生物吸附技術(shù)

微生物吸附技術(shù)主要是利用微生物自身具備的吸附作用這一化學(xué)特性，通過(guò)它自身具備的吸附作用或者它產(chǎn)生的某些分泌物與污水中的懸浮物相結(jié)合，形成了一種活性吸附劑，通過(guò)該吸附劑人為的對(duì)污水進(jìn)行固液分離，從而達(dá)到凈化污水的目的。該技術(shù)是一種新型技術(shù)，應(yīng)用范圍較為廣泛，且經(jīng)濟(jì)成本較低，更適用于處理大面積的重金屬污染。但在該技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中某些因素會(huì)直接影響到微生物的吸附效率。例如，溫度和pH值會(huì)引起污水中微生物的活性和狀態(tài)，從而影響到微生物正常進(jìn)行氧化還原和沉淀反應(yīng)；污水中的共存離子也是凈化水質(zhì)的一個(gè)關(guān)鍵因素，因?yàn)槲鬯某煞滞ǔ］^為復(fù)雜，因此如何保存污水中的原有無(wú)害物質(zhì)提高凈化效率，這就需要對(duì)污水的成分和微生物的吸附能力進(jìn)行全面分析，保證吸附作用有效完成；吸附時(shí)間也是影響微生物進(jìn)行吸附的一個(gè)重要因素，適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)吸附時(shí)間也會(huì)提高微生物的吸附效率，因此在確保細(xì)胞活性的前提下可以適當(dāng)提高微生物的吸附時(shí)間，找到其中的動(dòng)態(tài)平衡吸附時(shí)間，從而使得微生物的吸附效率可以最高。

2.2 微生物絮凝技術(shù)

微生物絮凝技術(shù)主要是利用某些微生物本身具備的絮凝功能以及在其生長(zhǎng)代謝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些具有絮凝功能的高分子有機(jī)物，比如某些多糖和糖蛋白，利用這些高分子有機(jī)物對(duì)污水進(jìn)行處理凈化的一項(xiàng)技術(shù)。絮凝技術(shù)可以應(yīng)用在農(nóng)業(yè)污水和廢水脫色處理中，在進(jìn)行農(nóng)業(yè)污水處理時(shí)，因?yàn)槠渲械腂OD含量較大，傳統(tǒng)處理技術(shù)難以對(duì)其進(jìn)行清除，而在使用微生物絮凝劑對(duì)TN和TOC進(jìn)行處理時(shí)發(fā)現(xiàn)，它們的去除效率可以達(dá)到45%和75%，這大大提高了處理效果；在對(duì)污水進(jìn)行脫色處理時(shí)，可以使用微生物絮凝劑對(duì)廢水中的可溶性色素進(jìn)行沉淀處理，這將會(huì)大大提高水質(zhì)的透明度，從而實(shí)現(xiàn)污水脫色，而且該方法的安全性更高。微生物絮凝劑作為一種環(huán)保無(wú)毒的高效處理用劑，具有廣闊的應(yīng)用前景。但是該方法的唯一不足之處在于其使用成本高，目前難以普遍推廣。

2.3 固定化微生物技術(shù)

固定微生物技術(shù)是一種在保證生物活性的前提下，提高微生物濃度并利用重復(fù)產(chǎn)生的微生物吸附廢水中有機(jī)雜質(zhì)的方法。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是微生物密度高，活性更高，產(chǎn)品易于分離且價(jià)格便宜。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)實(shí)際處理和廢水處理?xiàng)l件合理地劃分和選擇微生物處理區(qū)域。在處理完成后，也不會(huì)產(chǎn)生太多的污泥，這將大大減少有機(jī)雜質(zhì)的產(chǎn)生。該技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于水污染，土壤污染和空氣污染等問(wèn)題中。

2.4 無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化技術(shù)

一般在進(jìn)行城市污水處理過(guò)程中，因污水中的硫、磷、鐵等無(wú)機(jī)物的含量較高，所以需要對(duì)這些無(wú)機(jī)物進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理。在處理污水中的硫元素時(shí)，主要是通過(guò)硫磺細(xì)菌或硫化細(xì)菌來(lái)進(jìn)行硫元素的轉(zhuǎn)化；而磷元素則主要是利用蠟質(zhì)芽孢桿菌對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理；鐵元素的處理相對(duì)簡(jiǎn)單一點(diǎn)，主要是通過(guò)微生物對(duì)鐵的氧化還原作用進(jìn)行處理。而在一些農(nóng)業(yè)廢水和工業(yè)廢水中還會(huì)存在銅、鉻等重金屬元素的超標(biāo)，但重金屬元素不能被降解，所以將污水中的重金屬進(jìn)行鈍化和轉(zhuǎn)移，比如利用微生物的吸附、還原等方法進(jìn)行處理，或者通過(guò)合理控制來(lái)降低污水中的重金屬元素超標(biāo)等方法，從而達(dá)到凈化污水的目的。

2.5 對(duì)于含氮物質(zhì)的分解

通常來(lái)看，污水中的含氮物質(zhì)主要包括氨氮、尿素、蛋白質(zhì)等，微生物對(duì)尿素的分解主要是利用某些尿素細(xì)菌，如球狀菌、桿狀菌等進(jìn)行分解；對(duì)于蛋白質(zhì)則主要是通過(guò)某些熒光假單胞菌對(duì)其進(jìn)行分解，產(chǎn)生氨基酸。

3.微生物在污水處理應(yīng)用中存在的問(wèn)題

3.1 微生物菌劑菌種單一

通過(guò)對(duì)目前的市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有污水處理菌劑雖然種類多樣，但它們中間大多數(shù)只是包含一種或兩種不同種類的微生物，而且這些微生物都是一些常見(jiàn)的微生物種群，它們對(duì)于處理一些污染物成分復(fù)雜的污水效果不佳，比如某些含有芳香烴、抗生素以及極端條件下的污水，因此如何對(duì)這類污染物進(jìn)行有效降解處理將會(huì)是微生物技術(shù)研究的一大難點(diǎn)。

3.2 低溫條件下微生物處理效率低

在污水處理過(guò)程中，微生物需要在一定的溫度條件下才能最大效率發(fā)揮其作用，對(duì)于北方一些低溫地區(qū)，微生物的繁殖速率和生命活性都會(huì)受到外界低溫條件的影響，使得其降解效率降低，污染物處理難度增加。因此，研究出一類在低溫條件下也能高效發(fā)揮自身降解功能的微生物也是未來(lái)研究的一個(gè)主要方向。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在環(huán)境污水處理的過(guò)程中，微生物技術(shù)與傳統(tǒng)污水處理技術(shù)相比優(yōu)勢(shì)更加顯著。它的處理效果好，成本低廉，安全性高，且產(chǎn)生污染物少，已經(jīng)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于水資源的凈化處理中。在以后的研究中，研究人員應(yīng)將重點(diǎn)放在篩選環(huán)境適應(yīng)能力更強(qiáng)、處理效率更高的微生物菌群中來(lái)，不斷提高微生物技術(shù)的處理效率，使得環(huán)境中污水的凈化效率越來(lái)越高。