摘要:微生物制剂是在传统的生物处理体系中添加具有特定处理效果的微生物、基质,来提高系统的降解活性;或通过基因组合方法制备出高效的微生物制剂,也可将多种具有不同降解功能和具有共生或互生关系的微生物以适当的比例进行混合培养,来达到提升整个污水处理体系处理效率的目的。微生物制剂具有使用方便、经济安全等特点,在提升系统处理效率的同时不会产生二次污染,因此其开发利用的市场前景十分广阔。本文阐述了述了微生物制剂的特点,介绍了其在水处理方面的应用。微生物制剂广泛应用于处理城市生话污水、富营养化水体、养殖废水、垃圾渗滤液和工业废水等方面,其研究是一个颇具热点的研究方向。剖析了微生物制剂研究中存在的问题,并对其应用前景进行展望。
关键词:复合微生物制剂;混合培养;水处理;工业废水;城市生活污水
引文
生物法是当今最常用的污废水处理方法,在水处理中被广泛采用。其原理是通过系统中微生物的新陈代谢将污染物吸收、利用,从而将污染物从水中去除。但随着工业化进程的加快和居民生活水平的提高,废水中的污染物成分趋于复杂,特别当废水中重度有毒有害以及难降解有机污染物增多时,系统中单一优势微生物群落可能在众多微生物竞争中处于劣势,降解能力下降,因此,传统的生物处理方式将迎来巨大的考验。与之相比,微生物制剂因其独特的优越性受到广泛的关注。
1微生物制剂在水处理中的研究与应用现状
微生物制剂被广泛应用在水处理的各个方面,尤其是在处理生活污水、富营养化水体、养殖废水、垃圾渗滤液和工业废水等领域的研究与应用倍受关注。
1.1处理生活污水
城市生活污水中富含的碳水化合物和氮磷等营养盐,为微生物的生长繁殖提供了充足的营养物质。采用特效微生物制剂强化城市生活污水处理,可以明显提升污水中有机物的去除效率,减少固体物质的产生、增强硝化作用、增强脱氮除磷效果,进而提高城市污水厂的净水效率。
1.2治理富营养化水体
随着经济迅猛发展、城市人口急剧增长,人类对环境的开发利用程度不断增加,大量含磷洗涤剂的使用和农业化肥不加节制的施用,大量氮磷等营养盐最终会随着地表径流或城市污水排放直接排入江河湖泊,从而导致水体中有机碳、氮磷等营养盐浓度的增加,造成水体富营养化。国内外专家学者在微生物制剂改善富营养水体水质方面开展了大量研究。
1.3处理养殖废水
在当前高密度养殖条件下,为了追求鱼苗和牲畜的快速生长,过量的施肥投饵。投加的饵料仅有小部分被生物摄食用于生长,剩余大部分或残留在水体,或以代谢产物的形式进入水体,产生的大量污染物将污染养殖水体。通过投加微生物制剂,水中的微生物将水体中多余的有机物作为新陈代谢的营养物质,从而达到降低养殖废水中有害物质含量的作用。
1.4处理垃圾渗滤液
当今我国对生活垃圾的处置方法大多采用卫生填埋。垃圾渗滤液是垃圾在堆放、填埋过程中产生的高浓度有机废水。其水质水量变化差异大,包含大量的病原微生物和有毒有害物质。由于垃圾渗滤液中富含重金属及其他有毒有害物质,传统生化方法难以对其进行处理。微生物制剂因其独有的优势和高效性在垃圾渗滤液处理工艺中有着广泛的运用空间。
1.5处理工业废水
不同于生活污水,工业废水水质要明显复杂。每个行业因其原材料、工艺的差异,产出的工业废水中污染物种类、浓度变化复杂。
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1.5.1处理含油废水
微生物制剂用于含油废水处理可节约生化处理系统的启动时间,大大提升对难降解有机物的去除效果和抵抗冲击负荷。展现了微生物制剂优良的环境及经济效益。
1.5.2处理印染废水
染料废水富含多种有机物,其特点是可生化性差、不易降解、致癌、致畸及对生态环境危害严重等。印染废水如何高效治理受到了各界的大量关注。众多学者探索了微生物制剂在治理印染废水方面的运用及其效果。
1.5.3处理造纸废水
造纸废水中富含木质素、纤维素和各种化学药剂,难生物降解,世界各国均把造纸废水列为严重污染生态水质的废水之一。在造纸废水处理过程中添加微生物制剂,有针对性地优化微生物群落结构,提升其工艺降解效率,有目的性地开发专用于造纸废水处理的微生物制剂。
1.5.4处理重金属废水
重金属微生物制剂采用混合功能菌群代谢产物和其它化合物进行设计组合,达到对重金属离子的深度有效去除。重金属微生物制剂兼具协同脱钙、有效絮凝的功能,可让出水后的低钙净化水得到有效利用。
1.5.5处理其他工业废水
除上述类型的工业废水,微生物制剂还大量运用在其他工业废水处理。将复合微生物制剂投入某农化公司污水处理系统中,用于强化农化废水脱氮处理的活性污泥法,发现投加了微生物制剂的处理系统其NH3一N去除效果明显优于未投加制剂的系统,且一次投加量在1%。时效果最佳,水中NH3一N含量总体低于6mg/L。且当进水水质出现较大波动时出水中NH3一N含量仍可稳定保持较低水平。
2存在的问题与展望
进入21世纪,简单微生物制剂的研究已颇具成效,众多专家学者开始投入复合型微生物制剂的研究。但由于各微生物之间的相互作用及影响、生长环境的复杂,可能使物种代谢途径或代谢产物发生改变,也有可能由于一些微生物灭亡或新生群落的掺杂致使复合微生物制剂中的优势群落发生变化,使复合微生物制剂的稳定性和降解效率削弱,因此复合微生物制剂的研发面临巨大挑战。
微生物制剂的混合培养过程不是简单的“1+1”混合,而是探索如何使各微生物群落互惠互利地发挥其最大联合优势的过程。因此,增强关于各群落间相互影响机理的探索,认清其在不同系统中特定作用的对象,从微生物生长代谢等多方面研究复合制剂中各种群之间的相互作用机制,筛选最优的菌种组合,探索其最优混合比,才能激发各微生物群落的最大优势,不断推进微生物制剂的发展。
参考文献
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论文作者:宋学丹
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/20
标签:微生物论文; 制剂论文; 废水论文; 水体论文; 工业废水论文; 污水论文; 群落论文; 《基层建设》2018年第14期论文;