摘要：随着社会的进步发展，也带来了较多环境问题，特别表现在水污染方面。在水污染治理中开始应用多种新型技术，避免对水环境造成二次污染。此次研究主要是探讨分析生物强化技术及其在水污染治理中的应用，希望能够对相关人员起到参考性价值。
关键词：生物强化技术；水污染治理
工业快速发展所造成的后果就是环境污染，因此需要社会各界共同关注环境保护问题，能够从自身建立环境意识，防止环境污染事件的发生。在实施水污染监测治理期间应当合理利用新技术新手段，这样才能够充分发挥出环境保护的作用，维护人类生产生活的顺利开展。生物强化技术属于生物增强技术，该项技术主要是将具备降解功能的高效菌投加到传统生物处理系统中，以此去除污水中的有害物质。生物强化技术最重要的内容就是培菌和投菌，不能将其简单称为治理技术，而是属于一种预处理技术。
1、生物强化技术的作用机理
该项技术的作用机理主要包括水平转移作用，共代谢作用和直接作用。其中共代谢作用是由于毒害污染物无法被微生物直接降解，然而存在底物期间能够确保微生物改变毒害物质的结构，实现降解目标物的作用；直接作用主要是应用微生物直接降解底物。基因水平转移作用主要是利用微生物技术引入具备自然基因的交换和代谢途径，全面加强降解有机污染物的能力。
2、生物强化菌剂来源分析
在应用神武强化技术时必须使用生物强化菌剂，为了获取生物强化菌剂，则可以从特定环境条件下分离筛选而得，在经过训化培养之后能够获得。其次，可以利用基因工程所构建的菌株，经过冷却干燥或热风干燥处理之后能够存储，并且根据使用目的有效组合多种菌株。生物增强制品主要包括粉剂和液体。
2.1自然环境筛选制备
在自然环境中分离或者筛选微生物属于重要途径，属于当前使用最常见的获取高效菌种的方法。该种获取方式的优势在于来源广泛，便于操作。下图是从自然环境筛选制备污染微生物的步骤。
图1自然环境筛选制备污染微生物步骤
2.2建立基因工程菌
建立基因工程菌主要是应用生物工程技术将微生物细胞中的参与降解的基因导入受体菌株中，有利于提升菌体对金属和难以降解污染物的处理效率和适应性。对于废水处理系统来说，现阶段所使用的基因工程菌大部分是利用质粒介导基因转移所获取。第一，质粒介导基因转移：质粒属于染色体外能够自主复制的DNA分子。在特定条件下，质粒可以提供给宿主细胞相应药物生存能力，按照质粒特性能够将具备特定功能的质粒导入到受体细胞中，使其能够获得具备降解能力的基因工程技术，质粒在基因工程中常被当作基因载体。第二，原生质体融合：原生质融合主要是通过人为干预手段，有效融合不同遗传性状的两个细胞，这样能够获取具备双亲遗传特征的稳定重组子。应用原生质体融合技术能够突破微生物种界限制，进行远缘菌株的基因重组。并且能够提升遗传物质传递完整性，获得较多基因重组机会。基因工程本不属于自然界存在物质，因此投放到环境下所产生的安全威胁不可知，因此在废水处理中应用基因工程技术还处于实验室阶段。
2.3使用商业菌剂
生物强化商业菌剂主要是从自然界中提取而得，因此将具备降解功能的细菌制作为菌液制剂。商业菌剂主要是由自养菌，异养菌和兼性菌所组成，属于多种不同菌株的混合配制，因此商业菌剂的优势主要表现在以下方面：其一，应用便利性和安全性比较高，能够实时进行污染处理；其二，加快系统启动速度，缩短微生物培养训化时间，全面增加了有效微生物的浓度。然而在实际应用商业菌剂时还需要注意以下问题：首先，注重异常温度下的生长能力。微生物只有在适宜条件下才能够良好生长，因此在特定温度条件下才能够确保微生物完成新陈代谢，讲解污染物。其次，对于高浓度污染物的抵抗力。将菌株添加到系统中，其对污染冲击负荷能力的抵抗作用会对污水处理效果造成影响。再加上部分重金属会在污染物生成毒害物，使微生物丧失活性。再者，菌株在宽泛环境中的生存能力，部分菌剂在实验室条件下应用效果比较好，然而在实际应用期间则需要全面分析菌株的生存能力。最后，产生生物表面活性剂，加大与污染物的接触面积。若微生物在代谢期间会分泌出脂肽，糖脂等代谢产物，将会进一步加强水性化合物的亲水性，提升污染物降解速度。
3、生物强化技术在水污染治理中的应用
3.1提升污染物去除效果
相比于一般废水生物治理技术来说，生物强化技术对于污染物具有较强的去除效果。部分学者将苯酚高效降解菌投放到序批式活性污泥反应器中，该菌株在长时间内对于苯酚的降解率为95-100%左右，对于未接种高效菌的反应器，苯酚去除率只有40%。还有部分学者采用生物强化技术联合生物接触氧化技术处理二甲苯和甲苯混合溶液，按照处理结果能够看出，将混合液投放到反应器中实施挂膜。，待至系统稳定之后将水力停留时间控制在10.5小时，这样能够有效去除8.0mg/L甲苯（95.7%），6.0mg/L甲苯（11.6%），在投菌之后混合液的降解速率显著提升。
3.2改善污泥性能，减少污泥产量
使用生物强化技术可以将污泥膨胀情况彻底消除，全面改善和优化污泥沉降性能，还可以减少污泥产量，通常情况下，可以确保污泥容积降低幅度超过23%作用。我国学者在降解苯酚混合湿菌体中添加活性污泥反应器，并且实行生物强化实验，并且能未添加湿菌体的反应器作为对照组，将以上两种情况进行比较分析。在运行期间，实验组的污染物平均值高于对照组，并且实验组污染物下降速度也快于对照组，沉降性能比较低的活性污泥最先被洗出，活性污泥沉降性能整体呈现出良好态势，实验组SV30
平均值低于对照组，并且整体呈现出下降趋势，对照组平均值呈上升趋势。实验组SVI下降速度快于对照组，生物强化后可以有效改善活性污泥絮凝沉降性能，经过镜检可以发现，污泥絮凝体的边缘变得更加清晰，已经呈现出椭圆形颗粒状污泥。
3.3提升系统负荷冲击力和稳定性能
有部分学者将苯酚降解菌株添加到污泥系统中，确保系统获得苯酚降解力，并且在实验过程中确保较高的降解性能，在经过驯化之后可以使活性污泥系统获得苯酚降解性能。在经过长时间驯化之后，其降解性能只能维持在40%，低于生物强化系统。
3.4提升系统启动速度
我国研究学者利用活性污泥处理垃圾渗滤液和EM菌剂培养生物膜，将其与没有添加菌剂的系统进行对比，从比较结果能够看出，EM菌剂可以有效加快系统启动时间，并且活性污泥组的启动时间比对照组缩短了15d左右，生物膜系统缩短时间在7d左右。在生物膜完全脱落之后，EM处理组具有较快的重新挂膜速度。还有部分学者使用生物菌剂，活化菌液以及生物污泥联合添加方法，在低温条件下只需要10小时就能够启动污水生化池，加快生化系统启动时间，并且降低投料成本。
4、结束语
综上所述，在水污染治理中应用生物强化技术的作用价值比较高，然而由于生物强化技术的研究只停留在实验室对降解物的目标评价，因此为了实现规模化应用，还需要深入开发和研究该项技术。
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论文作者:汪勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/26
标签：生物论文; 污泥论文; 技术论文; 菌株论文; 水污染论文; 微生物论文; 污染物论文; 《基层建设》2019年第3期论文;