探讨环境污水处理中微生物的应用

探讨环境污水处理中微生物的应用

滕芸

内江职业技术学院四川内江641000

摘要：我们不仅要金山银山，也要绿水青山，在APEC会议中习近平主席指出，保护环境就是保护生产力，改善环境就是改善生产力，加强我国生态环境保护工作就要从工业技术本身着手，释放环保工作的创新活力，增强经济建设和社会可持续发展内在动力。本文探讨环境污水处理中微生物的应用，以供行业参考。

关键词：环境；污水处理；微生物；应用

前言：

环境保护工作中，生物技术的研发和利用对整体生态保护有着明显优势，在减小物理的自然破坏作用下发展微生物降解技术尤为重要。这是因为微生物在生物的降解和转化过程中发挥着强大的作用。利用微生物处理污水具有工艺投资少、运行费用低、最终产物少等优点，是污水处理的首选方法。污水处理的方法很多，可归纳为物理方法、化学方法和生物方法三大类。目前国内外多采用二级处理工艺或三级处理工艺治理污水，即采用微生物的作用分解污水中的有机物，采用沉淀法除去排放中的无机盐类及其他悬浮污染物、去磷，在中性条件下增温使氨氮逸出或利用微生物的反硝化作用脱氮。

1我国水污染处理现状和技术分析

我国水资源短缺，全国目前有400多个城市缺水，其中100多个严重缺水。由于人口众多，人均水资源的占有量仅为世界人均占有量的25%，属世界贫水国之一。由于水源分布不平衡，更存在南多北少，东多西少，夏天多冬天少的时空差异。然而就在不利的条件下，工业废水和农业污水不加处理的任意排放，造成水源污染愈加严重，根据环境保护部发布的2010年全国环境质量数据显示，中国的地表水严重污染，七大水系超50%的水源被污染，江河湖泊的水环境持续恶化，重大水污染事件频繁出现，水污染处理迫在眉睫。

1.1当前的水污染处理技术主要依靠传统的污水处理办法，比如溶解态污染物物理化学分析技术、化学重大水污染事件频繁出现和物理法即不溶态污染物的分离技术。这些技术却存在一定的弊端，在水污染治理过程中带来许多新的问题，比如物理方法占地面积大，基建费、运行费高，能耗大，管理复杂，易出现污泥膨胀现象；设备不能满足高效低耗的要求，单独使用效果不明显。化学方法运行成本高，消耗大量的化学试剂，易产生二次污染。多数情况下两者须结合使用。由此研发出微生物污水处理技术成为新的选择。

1.2微生物在污水处理中的优势分析

随着基因重组技术、细胞融合技术及酶和细胞固定化技术的进一步发展，微生物在环保方面的应用在将来的发展中会日益显示其重要性，使环境污染治理达到良性循环，实现以尽可能小的环境代价，获得最大的经济发展效益，进一步推进环保事业的发展。

2微生物技术分析

微生物对污水中有机物的降解是通过它分泌的酶来完成的。微生物处理污水有机物分为好氧微生物处理法和厌氧生物处理法两种。通过有氧呼吸作用，好氧微生物在有氧条件下降有机物分解。好氧微生物分解有机物法又分为活性污泥法和生物膜法。

2.1活性污泥法。因为运用活性污泥法净化污水的过程主要靠曝气池，因此活性污泥法也叫曝气法。是指好氧微生物在通气的条件下，和活性污泥结合将污水净化的方法。活性污泥法的处理装置有两部分，分别是曝气池和沉淀池。在曝气池中，污水和活性污泥混合，有机物附着在活性污泥上，然后活性污泥中含有的好氧微生物将附着在活性污泥上的一部分有机物分解，一部分随污泥沉定进沉淀池，在这个过程中，污水里的有机物被处理掉，清水从曝气池中流出来。

2.2生物膜法是以好氧生物组成的微生物群，微生物群通过新陈代谢组成生物膜净化污水的方法。浮游球衣和藻类是生物膜生物的辅助微生物，而菌胶团是生物膜的主要成分。像钟虫、独宿虫、累枝虫、斜管虫、尖毛虫和豆型虫等生物膜生物能提高污水净化速度和效率。如线虫、瓢体虫和轮虫等滤池扫除生物能除去滤池内的污泥，以防止污泥积累造成堵塞滤池。

载体BOD5与污水接触后，污水中的微生物被吸附在载体上并开始增殖，微生物增殖的过程形成生物膜。经历一个生命周期后，这些微生物在载体表面形成一层生物膜，在污水处理过程中生物膜不断增厚，到一定厚度生物膜开始掉落，然后随废水流入沉淀池中。一个过程过去后，再不断开始新的生物膜增生，不断处理污水中的污染有机物。

2.3厌氧微生物处理污水有机物的作用，厌氧微生物主要处理的是沉淀污泥和高浓度的有机废水。在厌氧或者氧气不足的条件下，厌氧细菌将污泥中的有机物分解，分解到最后产生甲烷和二氧化碳等气体。二氧化碳和甲烷都是有经济利用价值的气体，沼气池用的就是这种原理

3微生物固定法

与普通悬浮生物处理法相比，固定化技术的优点是：能在生物处理装置内维持高浓度的生物量，提高处理负荷、减少处理装置容积；污泥产量少；可选择性地固定优势菌种，提高难降解有机物的降解效率；抗毒物毒性强；对水质及pH的变化有较好的稳定性。这些优点使固定化技术在废水处理中受到重视，特别是在难降解和有毒废水处理中表现出更大的潜力。微生物固定法能够处理的污水种类很多，现就其中几种进行介绍：

3.1高浓度有机生活污水的处理

利用固定化微生物技术可有目的地选择优势菌群培养，并将其固定到载体上，增加微生物的浓度，可以高效地处理这类物质。以聚丙烯酰胺、海藻酸钙做载体固定假单胞菌，对白配含氮染料废水进行脱色处理，长时间运行也能保持较高的反应效率。以甲烷八叠球菌为例，结合使用包埋法和吸附法对甲烷八叠球菌进行固定处理高浓度有机生活污水，在pH为7.2时去除效果最佳，最高去除率能够达到94.3%，并且处理期间不会产生介质膨胀、上浮等问题，传质性能与托气性能良好。

3.2在难降解有机废水中的应用

利用固定化微生物的特点，可选择性地筛选一些特殊优势菌种并加以固定化，增加其在生物处理装置内的生物浓度，以提高难降解有机物的处理效率。研究表明，包埋法固定的微生物的酚去除率达90%以上，明显高于生物膜法的处理效果。

3.3含酚生活污水的处理

和传统的废水生物处理法相比，它能将单位体积内的微生物浓度大大提高而不析出，具有处理效率高、适应能力强、剩余污泥量少、固液分离效果好等优点。采用经苯酚驯化后的活性污泥制成固定化微生物小球处理不同类型的含酚废水，COD去除率在COD<1500mg/L时保持稳定。

总结：

综上所述，环境治理工作要考虑生态技术对环境的综合影响，为减少二次破坏微生物技术的转化和降解作用直接作用于污水内部结构，和其他方法相比有较为明显的优势，此外提高污水净化效果的高效微生物研发更是我国环境治理的重要战略布局，推进微生物治理技术势在必行。

参考文献：

[1]孟范平，李桂芳，李科林.系统评价EM菌液在生活污水处理中的应用效果[J].城市环境与城市生态，2011（5）.、

[2]尚华.微生物在污水处理中的指示作用[J].新疆化工，2010，01：31-34.