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摘要：油田含聚污水成分日趋复杂，普通污水处理工艺已不能适应水质的处理要求。通过微生物自身的生命过程—氧化、还原、合成，把含聚污水中复杂的有机物降解成简单的无机物，可达到净化含聚污水的目的。该技术在基础理论、成本分析以及功能建设方面有很大的进展，但是用于处理污水是否可行却受到研究学者的争议。文章从我国污水处理现状和存在的问题入手，分析了微生物污水处理技术的适用性和应用现状。
关键词：微生物技术；含聚污水；处理；引言
1导言
近几年，微生物技术的应用逐步广泛，在城市污水处理中，采取微生物技术，实现了环境保护，同时提高了污水处理的效率，更重要的降低了污水处理的复杂性，充分发挥了微生物技术的作用和实践性。在具体应用上，由于微生物种类繁多，处理方法和技术的选择必须要根据污水的性质、污染程度等多个因素制定，从而保证污水处理的高效性。
2微生物技术处理油田含聚污水现状
2.1基本原理
在有氧的条件及适宜的环境中，含聚污水中的溶解性有机物透过细菌的细胞壁被细菌吸收，固体和胶体等不溶性有机物先附着在细菌体外，由细菌所分泌的特殊酶分解成可溶性物质，再渗入细胞体内，从而使细菌通过自身的生命过程——氧化、还原、合成，把复杂的有机物降解成简单的无机物。即在适宜的条件下微生物以有机物为营养，实现生命的新陈代谢，达到净化废水的目的，因此对环境没有二次污染。
2.2技术特点
微生物处理技术具有投资少、运行费用低、无二次污染等特点，已在国内外污水处理项目中得到应用。油田采出水具有高含盐、含油、含悬浮物，有机物成分复杂，可生化性差等特点，一般微生物难以生长（特别是含聚合物的油田采出水），需要有针对性地选配相应的微生物菌群，才能对污水中有机物及油等进行有效的生物降解。在微生物反应池中投加高效联合菌群，并赋予联合菌群合适的生长环境和适当的停留时间，这些菌群有着很高的繁殖率，通过水合、活化、繁殖、分解使其能够在生物群中很快稳定下来，形成优势菌群，同时在不断的竞争中又提高了生物群抗毒性冲击的性能，对有机物、油及悬浮物有很好的降解效果。
3微生物电化学技术需要解决的问题
3.1微生物电化学技术的放大研究
过去几年，随着电流密度的增加，微生物电化学技术的功率密度也逐步增加。但是，由于反应器大小的增加，微生物电化学技术性能却出现了衰减。因此，要想将微生物电化学技术作为未来的污水处理手段，微生物电化学技术的放大研究是必然的。研究学者发现，面比电阻加大是微生物电化学技术性能出现衰减的主要原因，采取减小电极与电路接触电阻大小，增加电极导电性可以阻止微生物电化学技术性能衰减现象的出现。
3.2寻求成本和运行的稳定性
微生物电化学技术污泥产率较低，而且能量自给自足，所以运行成本比较低，但是反过来构筑成本却非常高，构筑成本高主要是由于必要的电极结构材料贵，我们可以通过减少填充密度降低构筑成本，同时也会造成微生物电化学技术处理能力的降低。研究学者表示，研制成本较低的材料是降低构筑成本的关键因素，在未来的技术发展中应该主要关注。
使用寿命的长短也可以影响构筑成本，因此，提高微生物电化学技术是使用寿命十分重要。目前来看，电极材料在污水环境下被不同程度的破坏、腐蚀都会影响微生物电化学技术的使用寿命。
4微生物技术在含聚污水深度处理中的应用及改进
4.1吸附技术
吸附技术在污水中，利用微生物的细胞体、分泌物等，粘结悬浮在污水中的物质，共同构成了絮凝体，絮凝体的表层，覆盖着大量的多糖，本身具有很强的吸附功能。我国城市污水处理中，微生物吸附技术，主要采用了白腐真菌、酵母菌，辅助吸收污水中的铅、铬等物质，避免此类有毒物质随意排放。除此以外，微生物吸附中，研究了脱硫杆菌，在微弱电流的环境中，吸附污水中的铜离子，案例表明，脱硫杆菌去除铜离子的效率，基本在97%以上，净化了排放水源，杜绝发生再次污染。吸附技术中，要积极研究生物吸附剂，提高污水吸附的水平，由此保障城市污水处理的效率。微生物技术按照吸附功能划分，还有一类是活性污泥吸附，微生物在有氧的条件下，经过长时间曝气，转载活性污泥，活性污泥为微生物提供基础载体，其净化的流程如图1，吸附城市污水中的有机物，还能提供氧化、分解的作用，活性污泥沉淀到二沉池内，完成沉降，污水则顺利排出，活性污泥随着污水不断的排出，重复利用到吸附净化上，体现出了节约的思想。
图1活性污泥吸附工作的流程图
4.2微生物絮凝技术
微生物在生长和代谢过程中会产生一些功能性多糖和糖蛋白等具有絮凝功能的高分子有机物，可用于污水污泥的处理，有些微生物本身也是高效的絮凝剂，上世纪八十年代从红平红球菌得到的NOC-1，使其研究最详尽、效果最好的生物絮凝剂。
絮凝技术主要可以应用于：①农业污水处理，农业废水中BOD含量较多，因而处理难度较高，传统处理技术难以奏效，而微生物絮凝剂对TN和TOC的去除率达到45%和75%，在一定程度上提高了处理效果；②废水脱色处理，可溶性色素的去除一直是废水处理的难点，絮凝剂通过对色素的絮凝沉淀来实现污水脱色，处理后的水质澄澈透明，方法也相对安全高效。
微生物絮凝剂作为无毒环保的污水处理用剂，应用前景广阔，但是其成本相对较高，技术上也面临更高的难度，因此这种方式目前仍未实现普遍应用。
4.3电极生物膜法
电极生物膜法，是微生物技术的典型代表，通过微生物的生长特征，吸收污水中的有机物。电极生物膜法中，经过物化法，把微生物，固定到电极的表层，构成一薄层生物膜，电极之间，形成微弱的电流，此时生物膜会有吸附的作用，吸收污水中的污染物，被吸附的污染物，在电化学的作用下，得到了充分的降解。电极生物膜法，在脱氮环节比较常见，此类方法脱氮效果非常明显。例如：某城市污水净化方面，因为涉及到农业废水排放，所以在污水中，含有大量的农药成分，增加了污水中的含氮量，引入电极生物膜法，全面去除污水中的氮元素，而且电极生物膜法，还有反硝、稀磷的作用，避免污水中出现不良有机物，辅助该城市顺利排放污水。
4.4高效降解菌技术
高效降解菌技术实际上是对以上三种技术的延伸，高效降解菌指的是利用生物工程的培养技术，对具有降解能力的细菌进行一段时间的人工培育和多代选择，最终得到强化的菌群。相比于原始的降解菌来说，经过培育和筛选的菌群具备更强的适应能力和繁殖能力，污水处理的效率也大大增强。除了同种菌类的培育，不同细菌的共同培养也是当前生物技术研究的一个重要领域，它旨在将不同细菌的特性结合在一起形成一种更为高效和全面的污水处理技术。但是这种技术可能会引发一些未知的生物风险，在相关研究不够深入的前提下绝不可贸然应用于实践当中。
结束语
综上所述，微生物电化学技术相比传统的污水处理技术，有着其独特的优势。当然，目前微生物污水处理技术仍然存在一些技术上的难关和条件的限制，这有待于生物工程科学的发展和相关领域的深入研究。对社会而言，积极提倡应用微生物来治理污水有利于促进微生物技术的完善，有利于推进我国污水治理的进程，最终实现可持续发展的目标。
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论文作者:刘善举,郑翔鹏,管仁户
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/7
标签：微生物论文; 污水论文; 技术论文; 污水处理论文; 电化学论文; 有机物论文; 电极论文; 《基层建设》2018年第11期论文;