微生物處理技術(shù)在環(huán)境工程中的運(yùn)用與實(shí)踐

凌 晨

上海市青浦區(qū)污水處理廠

1 引言

在當(dāng)前的社會(huì)環(huán)境中，廣大群眾在思想、生活方式等各個(gè)方面有了很多的轉(zhuǎn)變，并且伴隨生活質(zhì)量的不斷提高，大家對(duì)環(huán)境的要求也愈加嚴(yán)格。如何保護(hù)環(huán)境，改善遭到破壞的環(huán)境系統(tǒng)，如何建設(shè)相關(guān)的環(huán)境工程成為很多人迫切想要解決的問題。微生物技術(shù)作為一項(xiàng)處理污染、保護(hù)環(huán)境的技術(shù)，在環(huán)境保護(hù)工程中有重要的作用，只有加強(qiáng)對(duì)微生物處理技術(shù)的了解，加深對(duì)造成環(huán)境污染原因的分析，就能更好地在環(huán)境工程中運(yùn)用微生物處理技術(shù)，不斷改善環(huán)境，提升環(huán)境工程的質(zhì)量。

2 相關(guān)概念的概述

2.1 微生物處理技術(shù)

所謂的微生物處理技術(shù)，也就是通過微生物自身進(jìn)行代謝時(shí)所發(fā)生的反應(yīng)，以及通過一些在微生物合成時(shí)產(chǎn)生的一些物質(zhì)對(duì)環(huán)境展開對(duì)應(yīng)的檢測，通過這些方式可以對(duì)我們的環(huán)境展開檢測、評(píng)價(jià)以及防治。微生物處理技術(shù)囊括了生物學(xué)的相關(guān)特征，還將環(huán)境保護(hù)、污染防治的一些特點(diǎn)包含在內(nèi)，其在使用時(shí)，花費(fèi)較低、污染較小，能夠取得較好的環(huán)境效果，因此在現(xiàn)在很多環(huán)境保護(hù)與防治工程中有了很廣的使用。

2.2 微生物處理技術(shù)使用的優(yōu)點(diǎn)

微生物處理技術(shù)是從生物技術(shù)中分離出來的，具有生物技術(shù)的特點(diǎn)，但又同以前的一些物力方法、化學(xué)方法有很大的不同，具有以下一些優(yōu)勢：第一，微生物處理技術(shù)對(duì)污染的降解能力強(qiáng)，并且對(duì)污染物有較強(qiáng)的吸附性，在環(huán)境工程的實(shí)際操作中有較好的處理效果，甚至在對(duì)水污染的處理時(shí)也能實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物較徹底的處理。第二，微生物處理技術(shù)的成本較低，同以往的化學(xué)手段和物理手段相比，微生物處理技術(shù)需要投入的資金較少，根據(jù)已有的處理數(shù)據(jù)可知，微生物的處理成本僅占到了化學(xué)與物理處理技術(shù)成本的30%～50%左右。第三，微生物的種類十分豐富，其能夠展現(xiàn)出多樣的代謝功能，能夠?qū)Υ嬖诘亩喾N污染物質(zhì)進(jìn)行降解，并且微生物十分容易繁殖，其繁育的周期較短，對(duì)各種環(huán)境的適應(yīng)也很強(qiáng)，因此很容易針對(duì)各種不同的物質(zhì)產(chǎn)生相對(duì)的酶，以實(shí)現(xiàn)對(duì)其的降解。第四，微生物處理技術(shù)在對(duì)污水的處理中有較強(qiáng)的左右，不止能對(duì)水中的雜質(zhì)、污染物進(jìn)行祛除，還能提升污水的透明度，實(shí)現(xiàn)對(duì)污水有效地處理?？傊⑸锾幚砑夹g(shù)在環(huán)境工程中具有十分廣泛的應(yīng)用，只要針對(duì)相應(yīng)的環(huán)境污染，培育對(duì)應(yīng)的微生物，就可以展開有效地降解，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的保護(hù)與防治。

3 影響環(huán)境工程開展的原因

3.1 自然環(huán)境的影響

為了推進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)，促進(jìn)城市化的發(fā)展，我國大力發(fā)展各個(gè)產(chǎn)業(yè)，其中作為國民生產(chǎn)中重要組成部分的工業(yè)，在數(shù)十年發(fā)展后也形成了一定的規(guī)模。這些工業(yè)雖然促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但其在開展的過程中也產(chǎn)生了相應(yīng)的廢氣、廢水等各種污染物，這些污染物都會(huì)影響到自然環(huán)境的順利發(fā)展，致使自然環(huán)境出現(xiàn)惡化。自然環(huán)境的惡化，同時(shí)會(huì)對(duì)環(huán)境工程的建設(shè)產(chǎn)生不利的影響，提高開展的難度，如果環(huán)境被污染的過于嚴(yán)重甚至?xí)绊懎h(huán)境工程開展的積極性。

3.2 生產(chǎn)帶來的危害

在現(xiàn)代社會(huì)，工業(yè)的發(fā)展對(duì)國家、對(duì)人民生活有重要的作用，為了提升經(jīng)濟(jì)效益，我國工業(yè)經(jīng)歷一段高速發(fā)展的時(shí)期，但由于工業(yè)講究效益的高速發(fā)展，給我國的環(huán)境帶來了較大的危害。例如，在工業(yè)生產(chǎn)中，會(huì)產(chǎn)生很多的有害物質(zhì)、氣體以及污水，但很多企業(yè)并不加以處理，任其隨意排放，這樣就會(huì)給我們的大氣以及水源造成很多的污染，造成很多環(huán)境的問題。當(dāng)前，我國經(jīng)濟(jì)依舊在快速發(fā)展中，對(duì)工業(yè)也提出了更多的要求，同時(shí)這也為環(huán)境工程的開展提出了新的要求。

3.3 環(huán)境工程治理人員的個(gè)人因素

環(huán)境工程的建設(shè)與我們每一個(gè)人的生活密切相關(guān)，因此在進(jìn)行環(huán)境工程的建設(shè)需要將保護(hù)環(huán)境的理念與人文理念聯(lián)系在以期，以提高環(huán)境工程治理的效率和效果。但在環(huán)境工程的開展中，如果相關(guān)的治理工作人員沒有科學(xué)的環(huán)保意識(shí)和人文意識(shí)，對(duì)環(huán)境工程的治理工作沒有足夠的了解，就會(huì)致使在實(shí)際的工作中發(fā)生錯(cuò)誤，從而影響到環(huán)境工程的順利進(jìn)展，給其順能力進(jìn)行增加不必要的難度。

3.4 環(huán)境工程建設(shè)中所出現(xiàn)的各種問題

持續(xù)開展環(huán)境工程，對(duì)環(huán)境進(jìn)行治理和防護(hù)，是社會(huì)發(fā)展所必需的。除去影響環(huán)境工程建設(shè)的自然、人員、生產(chǎn)所造成的影響外，在環(huán)境工程的建設(shè)過程中也會(huì)出現(xiàn)一些因素影響到其順利開展。例如，其開展的技術(shù)落后、管理水平較差都會(huì)影響到環(huán)境工程的建設(shè)。

4 微生物處理技術(shù)在環(huán)境工程中的運(yùn)用與實(shí)踐

伴隨微生物處理技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，環(huán)境工程也逐漸意識(shí)到其對(duì)環(huán)境檢測、保護(hù)與治理的作用，因此在環(huán)境工程中微生物對(duì)水進(jìn)行檢測、對(duì)廢氣、廢水、固體廢物的處理、固定化微生物技術(shù)都得到了有效地使用。

4.1 對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測

通過微生物處理技術(shù)展開對(duì)水質(zhì)的檢測，是當(dāng)前環(huán)境工程中對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢測一個(gè)十分有效地途徑，微生物處理技術(shù)因其需要的資金少、檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確高效受到了歡迎，并且微生物對(duì)水質(zhì)中存在的物質(zhì)能更有效地處理。在當(dāng)前，水質(zhì)是否干凈對(duì)廣大人民的生命有重要的影響，不同的國家有自身的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于此，我國也做出了相關(guān)的具體規(guī)定，并且根據(jù)不同的水做出了等級(jí)劃分，做出了不同的標(biāo)準(zhǔn)，而要明確這些水質(zhì)就需要通過微生物處理技術(shù)對(duì)水質(zhì)中存在各種物質(zhì)進(jìn)行檢測才能確定。例如，在飲用水中存在很廣泛的大腸桿菌就是水質(zhì)檢測中一個(gè)重要的部分，而通過微生物技術(shù)，可以對(duì)水中大腸桿菌的數(shù)量、含有有一個(gè)明確的了解，通過這一數(shù)據(jù)與已有的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，就可以判定這種水的水質(zhì)是否存在問題。

4.2 對(duì)廢水的處理

水是正常生產(chǎn)和生活必不可少的物質(zhì)，因此經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生很多的工業(yè)廢水和生活廢水，對(duì)廢水的處理具有重要的作用。而微生物處理技術(shù)由于其成本低、操作簡便、處理效果好等原因被應(yīng)用與廢水的處理，而微生物對(duì)廢水的處理主要包括厭氧和好氧處理兩種。厭氧處理也就是指在無氧的狀態(tài)下采用厭氧微生物對(duì)廢水中的各種物質(zhì)進(jìn)行分解處理的辦法，其主要包含了水分解、發(fā)酵、產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷四個(gè)階段，最終將廢水中各種雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳等物質(zhì)。經(jīng)過多年的發(fā)展，在廢水中利用厭氧進(jìn)行處理已經(jīng)有了很大成效，如表1所示。好氧處理就是利用好氧微生物將其放在氧氣充足的地方，促使微生物得到快速的生長與繁育，以加快對(duì)廢水雜質(zhì)的處理，最后轉(zhuǎn)化為水、二氧化碳這些物質(zhì)。一般在廢水處理中好氧處理的方法有著更為廣泛的應(yīng)用。

青浦污水處理廠于1985年建廠。主要服務(wù)對(duì)象為青浦區(qū)城鎮(zhèn)30萬居民的生活污水處理。現(xiàn)階段城市生活污水多為二級(jí)處理中活性污泥工藝法。初期運(yùn)行的是早期傳統(tǒng)的SBR 工藝技術(shù)，采用連續(xù)進(jìn)水間歇曝氣和續(xù)批排水的運(yùn)水模式。隨著青浦區(qū)城鎮(zhèn)居民污水富營養(yǎng)化越發(fā)嚴(yán)重，傳統(tǒng)的處理工藝無法滿足其要求。在1996年和2009年經(jīng)過擴(kuò)建將二期、三期工程逐步投入運(yùn)行。處理工藝由SBR改造為A2/0。A2/0的活性污泥中菌群主要有硝化菌和反硝化菌，聚磷菌組成。是傳統(tǒng)活性污泥工藝和生物硝化及反硝化工藝和生物除磷工藝的綜合。在工藝流程內(nèi)將BOD，SS 以及各種形式存在的氮和磷一并被去除。污水日處理量由原先的1.5萬立方米提高至3.5萬立方米。

4.3 對(duì)廢氣的處理

微生物對(duì)廢氣也能進(jìn)行一定的處理，但在對(duì)廢氣處理時(shí)需要先進(jìn)行液相轉(zhuǎn)化，通過在液相中放置微生物從而對(duì)廢氣進(jìn)行處理。微生物在對(duì)廢氣進(jìn)行處理后，一般會(huì)產(chǎn)生一些二氧化碳以及一些推動(dòng)細(xì)胞新城代謝的物質(zhì)，能有效地保護(hù)環(huán)境。例如，在溫室中，如果其含有大量的二甲苯，并且濃度處于每立方米為250mg～2500mg，那這一環(huán)境中的空氣就是廢氣，需要通過微生物進(jìn)行降解，而通過以往的實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)可知通過微生物可以對(duì)二甲苯的去除達(dá)到90%。

4.4 固定化微生物技術(shù)的使用

對(duì)于一些污染源較為特殊的環(huán)境污染來講，以往的處理技術(shù)比較難以進(jìn)行有效地處理，就需要采用固定化微生物的技術(shù)。這一技術(shù)的使用主要包括兩個(gè)大的步驟，其一就是需要對(duì)微生物有一個(gè)科學(xué)的篩選，了解不同微生物的作用，選擇最適合本污染源的微生物；第二步就是需要將微生物進(jìn)行固定，將其固定在一些細(xì)胞載體上，表1羅列了一些常用固定化的細(xì)胞載體。通過對(duì)微生物進(jìn)行固定，對(duì)微生物形成一種保護(hù)，保證其能夠在較為活躍的狀態(tài)下能夠繁育，這樣能減少微生物降解的實(shí)踐，提高環(huán)境工程處理的效率。

5 結(jié)束語

現(xiàn)今隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，我們愈發(fā)加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的保護(hù)，而伴隨微生物處理技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，其在環(huán)境工程中也得到了更加廣泛的使用。并且微生物處理技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，將會(huì)對(duì)我們環(huán)境工程的建設(shè)與發(fā)展產(chǎn)生更為重要的作用，為環(huán)保事業(yè)的發(fā)展做出更多的貢獻(xiàn)，不斷推進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益提升與環(huán)境保護(hù)的共同發(fā)展。