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摘要：生物处理法具有成本低、效率高、操作简便，无二次污染的优点，因此，在城市市污水和工业废水的处理中得到了广泛的应用。随着现代工业的发展，大量化合物进入工业废水和城市污水中，使得传统的废水生物处理技术而临极大挑战。因此，采用投加微生物菌剂的方法，提高废水生物处理系统的处理效果和运行稳定性的生物强化技术得到了国内外学者的普遍重视。如今社会上存在着许多关于污水处理安全方面的问题，在日益复杂、困难的情况下，生物强化技术应用的范围是非常广泛的。因此对生物强化技术在污水处理中的作用机理的研究是非常重要的。本文将对生物强化技术在污水处理中的作用机制和应用研究现状进行探讨，仅供参考。
关键词：生物强化技术；污水处理；作用机理
生物处理法是利用微生物将有危害的污染物质，转变成无污染、状态稳固的分子物质。工业化的不断发展导致城市和农村地区的废水增多，大多数废水都是由各类难生物降解而成，因此，生物处理系统中缺乏废水必需的营养物质等，微生物的降解作用无法充分的发挥，从而降低了微生物的降解率。因此，科学家们研究出来一种新型技术：生物强化技术。生物强化技术具体是指，将具有特定功能的微生物引进生物处理系统内，以此提高生物的降解率，同时，增强先前系统内的降解速率，提高消除难分解生物的效率。
一、生物强化技术作用机制
1、高效降解菌直接作用
生物强化技术最常见的应用方式是将具有降解功能的微生物投入到污染生物中。这种方式需要采用驯化、筛选、诱变和基因重组等生物技术手段，培植出一株或者两株以上的微生物的菌种，它的主要成分是需要降解的物质，而且是一种能源。培养一段时间后，投入到需要降解的物质所在的废水中。投入的特殊物质会依附在载体上，自身发展成一层生物薄膜，或者一直处于游离的状态。从专业的知识角度来说，如果提供足够的生长时间和适应的环境，无论是何种污染物都会演变成相对应的降解菌种。即使，不少纯种的降解菌在加入到污染物中会有很明显的效果，然而在具体的污水处理工作中，人们更习惯使用混合型的菌群。与纯中的降解菌相比，混合型的菌群的降解功效更强，对处理的物质的再利用也更加广泛。科学实验证明，纯种降解菌与混合型菌群的互利共生可以推动二者脱色功能的提升，维护生物的生存。
2、微生物的共代谢作用
微生物的共代谢作用是指只有在初级能源物质存在时，才能进行的有机化物的生物降
解过程。许多难降解有机物的去除是通过易降解有机物作为碳源和能源的共代谢途径进行的。在应用生物强化技术进行废水的处理时，除了考虑微生物菌种本身的特性以外，投加适宜的共代谢底物对生物强化制剂效果的发挥十分重要。
某位研究者瞿在对氯代芳香烃化合物的研究中发现，氯苯类同系物共存时，对氯苯的生物降解性有一定程度的影响，邻二氯苯，间二氯苯的共存有利于整个体系的降解，但氯苯的耗氧速率有所降低。研究结果表明易降解有机物的存在有利于受试物的降解。
二、生物强化技术在污水处理中的应用研究现状
1、生物强化技术在工业中的应用
在各种类型的工业废水的净化系统中，一般都应用了生物强化技术。一些成功的案例已经应用到了工业实施中，然而大部分还处在探索和实验室科研的阶段。
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2、生物强化技术在城市中的应用
城市的污水系统比工业废水系统的处理更容易一些。城市的污水中含有大量的利于降解的有机物质。城市人口生活质量的提高，各类清洗用品和化妆品的大量使用，城市化的进步，各行各业的发展，促使大量油脂、表面活性剂、氮磷营养物质及部分难降解有机物质进入城市污水管网中；除此之外，城市排放的污水多于工业排放的废水量，因此城市对于污水的处理工程是个异常艰巨的任务。生物强化技术有利于增强城市污水处理的功能，提高污水的耐冲力。同时，能够有效的解决污水处理系统中的故障等。生物强化技术的应用可显著提升了生物处理系统对油脂、阴离子表面活性剂、氯酚等存在于城市污水中的难降解或生物抑制性物质的降解效果；
另外，生物强化技术有超越其他技术手段的优点。它可以应用于城市的污水厂的建设和改进。在安装基础设施中可以节约人力、物力等，利用先进的技术和工艺水平，来提高水资源的质量，保证工程中的用水量等。
3、低温条件下生物强化技术的应用
温度，作为一个关键的生态因素，在一定程度上会影响微生物的生存和繁衍等生理活动，同时还会影响微生物的生存空间和数量。
如果水的温度不足10℃，微生物的活力会严重不足；如果微生物所处的环境温度不足10℃，大多数的微生物无法完成新陈代谢的过程。因此，处于低温环境下会营销污水处理的效率。特别是涵盖大量有机物质的工业污水。将具有较强降解功能的菌群从低温的环境中提取出来，有利于生物强化技术的运用。同时，也能够高效地处理城市和工业中产生的污水。
4、生物菌剂的开发与应用现状
现阶段，我国的不少环保企业已经在代理国外的生物强化技术，在推行生物制剂。但是，我国的着眼点在分离降解菌群和提高降解功能的方面上，对于生物制剂成分的研究与应用的水平还比较低。而且由国外引进的生物制剂的价格太高，达到的生物强化的作用又没有确实的保障。由于污染环境及污染物的特殊性，商品化的菌剂并不一定能达到良好的处理效果，或者只能依赖反复的投加。只有在充分把握菌剂的降解能力、污染物质的波动情况以及现场操作条件的基础上，才有可能发挥菌剂的效能。
另一方面，在有针对性地采用高效降解菌株进行目标污染物的降解时，往往也不能达到预期的污染物去除效果。投加菌剂的生物强化技术在加快污水生化处理系统启动速度、提高生化处理系统处理效果和抗冲击负荷能力、改善对某种特定污染物的降解能力方面表现出巨大的潜力。生物强化技术在水污染治理中的应用并不总能达到令人满意的效果。
三、结语
基于现代微生物技术的生物强化技术在针对目标污染物的降解中，体现出高效、稳定、启动快、低温低负荷有效等多方面的优势。近年来，国内外学者对将生物强化技术应用于污、废水的研究方面做了不少工作，在其研究的深度和广度上都有很大的拓展，但研究多限于实验室规模，这需要对各类高效降解菌的降解机理、代谢途径、关键酶以及应用于实际工程时对于环境因素和水力因素的适应性有更全面深入的研究。通过污水常规分析手段和现代生物技术相结合，深入探究污染物质去除和微生物生态特征、种群的关系。也可融合生物刺激、细胞固定化技术等手段，完善生物强化技术在污水处理领域的应用。
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论文作者:于浩
论文发表刊物:《基层建设》2016年5期
论文发表时间:2016/7/1
标签：生物论文; 技术论文; 微生物论文; 污水论文; 污水处理论文; 物质论文; 废水论文; 《基层建设》2016年5期论文;