国投生物能源(铁岭)有限公司 辽宁省 调兵山市 112799
摘要:随着社会的发展,水污染问题也日益加剧,如何做好城市污水处理成为当前城市环境治理中最为严峻的问题。近年来,我国污水处理技术得到了较快的发展,尤其是微生物处理技术,在城市污水处理工程中更是发挥了非常重要的作用,基于此,本文就针对微生物污水处理技术的应用进行了探究。
关键词:微生物;污水处理技术;应用
国民经济的快速发展,人民生活水平的显著提高,使得污水总量有所上升。但从整体上看我国污水处理规模小、水平低,严重不能满足现有的需求。如果仅仅采用物理或者化学方法对污水进行处理,不仅成本高,回收水利用率低,而且容易造成二次污水问题,为生活饮水质量带来了较大威胁。利用微生物对废水进行处理,在处理过程中无需加入任何添加剂,可避免对水质造成二次污染。
1微生物的性能特点
高效微生物技术是通过利用生物工程手段,根据不同的污染物,培植出专门针对其中的降解微生物,直接在污水处理工艺中加以使用的一门技术。它们的主要性能特点表现在以下几方面:(1)专一性。根据不同水质具体分析,培养出针对性强的微生物对其进行处理。尤其是传统方法无法处理或未处理干净的高浓度有机污水和高氨氮污水效果良好。(2)繁殖能力强、速度快,培养短,能快速启动和恢复力快。(3)微生物活性高,抗冲击能力强,高效率、稳定性强。
2微生物处理城市生活污水的重要性
利用微生物处理污水实际就是通过微生物的新陈代谢活动,将污水中的有机物分解,从而达到净化污水的目的。微生物能从污水中摄取糖,蛋白质,脂肪,淀粉及其它有机化合物作为微生物的营养物质,经过一系列的酶促反应,这些有机物在微生物体内得到分解利用,有些合成微生物自身的结构和功能物质,有些则为微生物提供所需的能量。与物理化学方法相比,废水生物处理技术具有一系列的特点:在温和的条件下经过酶催化即可高效并相对彻底地完成,处理费用低廉;对废水水质的适用面宽;废水生物处理法不加投药剂,可以避免对水质造成二次污染。生物处理效果良好,不仅去除了有机物、病原体、有毒物质,还能去除臭味,提高透明度,降低色度等。
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3微生物污水处理技术的应用
3.1微生物吸附技术
微生物吸附技术是利用某些微生物的化学结构特性,将自身或者其分泌物与污水中的悬浮物质(如金属离子)结合在一起,形成一种活性生物吸附剂,再人为地进行固液分离。这种技术较为新颖,并且价格低廉,目前多应用于大面积重金属污水的处理。微生物吸附技术在应用过程中受到很多因素的影响:1)温度和pH值,这两个因素会严重影响污水中重金属离子的化学状态和微生物的活性,从而影响氧化还原过程和沉淀反应等;2)吸附时间,研究表明,微生物吸附重金属的过程仅需几个小时(酵母菌吸附镉离子、锌离子的时间约为3小时),一般而言,适当延长吸附时间可以提高吸附效率,因此在应用中要在保持细胞活性的前提下适当平衡吸附时间;3)共存离子,污水的成分往往较为复杂,净化水质的一个关键在于保留原有的无害物质,如钙离子、钠离子、钾离子等轻金属离子,这就需要对污水成分和微生物的吸附性做一个全面的了解,防止过渡净化。
3.2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。
3.3固定化酶和固定化细菌技术
固定化酶和固定化细菌技术统称为固定化微生物技术,它指的是在保持生物活性的前提下,通过将游离的微生物固定于限定的载体来提高微生物浓度并反复利用的方法。固定方式包括包埋法、交联法、自固定化法、符合固定化法等,這种技术的优点在于微生物密度高、设备小型化、产物易分离,成本较低,目前被广泛应用于包括水污染、大气污染、土壤污染在内的环境污染问题。总体来说,固定化技术应用的限制较少,但是在一些复杂的污水处理问题中,为了保证治理效率和循环利用,微生物和载体都必须具备高度的环境适应能力,因此针对不同的水质,要合理选择微生物和载体。
3.4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。
3.5电极生物膜法
这种技术的原理是,将微生物固定在电极表面,由于微生物有吸附生长的特性,其表面会生成一层生物膜。在接通电流后,污水中的杂质由于受到生物膜的吸附而接触到电流,从而被降解为其他物质。研究结果表明,这种方式对氮、磷等污染物有较好的去除效果,成本低廉,目前在城乡生活污水处理领用的应用比较广泛。除了脱氮效果理想以外,电极生物膜法还能实现杂质的反硝化,为解决当前城市污水因反硝化和释磷作用引发的恶性竞争有机物问题提供了思路。电极生物膜法的缺点在于对设备和技术的要求较高,电流的强弱会影响微生物的活性,从而弱化其对污染物的吸附效果,在广泛应用之前应该进行适量的试验,寻求最佳方案。
4微生物技术在污水处理中的发展
在环境工程污水处理的过程中,微生物技术发挥了重要的作用,并且发展前景良好。近些年来,固态微生物系统、基因工程菌、特定性微生物菌落等,都是微生物发展的重要表现,从而使得污水处理工程中微生物技术的应用更加广泛、便捷。当前,随着经济的发展,我国的城市建设规模越来越大,而污水的排放量也在渐渐的增加,所以应当对微生物技术进行积极的研究,从而使得微生物技术的发展能够与城市污水处理的需求相适应。在当前的污水处理工程当中,微生物技术是一项重要的核心技术,所以,在实际的应用过程中,应当依据污水实际情况,对微生物相关技术进行发展,从而使得城市污水的处理环境得以有效改善。
结语
总而言之,微生物污水处理技术在污水处理中的应用,能够有效提升污水治理效率,避免水资源浪费。因此,相关人员应深入分析微生物絮凝技术、微生物吸附技术、电极生物膜法等微生物处理技术,并积极将其应用在污水处理中,实现对污水中含氮物质的分解、无机物的转换,提升污水净化效率。
参考文献
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[2]易冬蕊,刘敏艳,高天然,等.微生物污水处理技术的应用[J].石油化工腐蚀与防护,2013,30(5):61-64.
论文作者:张志凌,白金华,刘新颖
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/28
标签:微生物论文; 污水处理论文; 技术论文; 污水论文; 高效论文; 生物论文; 离子论文; 《防护工程》2018年第28期论文;