摘要：水是生命之源。现阶段，我国水资源紧张且水污染现象严重，水污染治理迫在眉睫。于是，提出生物强化技术应用在水污染治理中，该项技术在污水处理方面有着较强优越性和治理效果，并且对生态环境无污染，值得进一步推广应用。接下来，笔者结合实践研究，就生物强化技术与水污染治理应用方法进行简要分析。
关键词：生物强化技术；水污染治理；应用方法
生物强化技术源于20世纪末，通过使用特殊降解功能的高效菌排除有毒物质实现污染治理的方法。生物强化技术主要是培菌和投菌，是一种预处理技术，具有主动性特点，现已得到了广泛推广应用，未来发展前景广阔。
一、生物强化技术原理
生物强化技术是现阶段水污染治理中一种新型方法，通过特殊作用的微生物到自然菌群中，加快菌种对水域底质代谢，实现水杂质与有害物质分解，净化水环境。生物强化技术对水污染杂物具有直接降解效果，通过微生物共代谢作用化解有毒污染物与有害分子结构，能够消解一些传统技术无法消除的有毒物质。此外，生物强化还具有基因水平转移效果，还具有加快创建引入的特定代谢基因的微生物和自然基因的交换，提高降解有机污染物水平。
二、生物强化菌剂原理
生物强化菌剂能够从特殊环境中分离，并且通过基因工程创建菌株，经过通风晾干、当温度降低后储存，根据使用目的融合菌株添加处理系统，生物增强制品包含液体、粉剂两种。
第一，自然环境。在自然环境中分离获取特殊功能微生物，也是现阶段较为成熟的菌种，菌种来源途径较多。第二，创建基因工程菌。基因工程菌指的是利用生物工程技术把微生物细胞中的主导性基因融入繁殖力较强的受体菌株，有效提升菌体对金属和污染物处理效果。现阶段，基因工程是利用质粒介导的基因转移获取。首先，质粒基因转移：质粒作为染色体外可以自主复制的DNA分子。某些特殊环境，质粒还可以让宿主细胞即使在化学条件下存活。从质粒特点分析，一些具有特殊能力的质粒导入受体细胞从而获得降解能力的基因工程技术，叫做质粒介导的基因转移。其次，原生质体结合，借助人为方法让遗传性状细胞的原生质体结合，结合具有双亲遗传性状的稳定重组子的过程。该项技术不受限制可以达到远缘菌株的基因重组，让遗传物质更加完整，扩大基因重组空间。基因工程菌并非自然界原有物种，其安全性有待进一步研究，在废水处理方面也未实现全面推广应用。第三，商业菌剂。该种菌剂源于自然界物质，具有降解作用。商业菌剂分为自养、导养、兼性菌，具有应用简便、实时处理污染作用；能够加快系统启动，加快微生物培养驯化效率，提升微生物浓度。生物增强药剂和使用时需注意：温度环境控制有助于微生物生长，加速新陈代谢实现污染物分解。同时，具有高浓度污染物能力，菌株投入到系统后其抗污染冲击荷载会影响处理效果。一定环境下部分菌剂在实验室小试中具有良好的效果，有助于提高实验效果。此外，在生物体外层产生活性剂更有利于杂物化解。若微生物在代谢时分解出如：多糖脂、糖脂代谢物，有助于提升化合物融水效果和物理应用效果，推升污染物降解水平。
三、生物强化技术在水污染中的应用
该项技术具有强力去污作用，加快系统启动，提升系统抗负荷冲击水平，并且与其他生物修复技术融合有助于提升治理效果。现阶段，生物强化技术主要应用在高浓度有机废水、有毒有害难解污染物整治、脱氮除磷、提升废水油脂液化与降解、地下水生物修复等诸多领域。
（一）降低污泥容积
水污染治理中运用生物强化技术有助于改善污水沉降性，如：投放降解苯酚的混合湿菌体有助于降低污水污泥量，降低污泥膨胀性。据调查，这种方法可以降低污泥溶剂约40%。生物强化技术能够激发污泥活性，提高沉降谁批评，加速沉降较差的活性污泥洗出速度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆经过处理后水体，污泥呈圆形颗粒状，颗粒大小均匀。
（二）提升活性污泥抗荷载冲击水平
活性污泥中添加苯酚消解菌株后，系统苯酚消解时间约半个月，系统苯酚消解性不断降低，保持在40%左右，降解力伴随着水体苯酚浓度增加而减少。活性污泥系统内加入混合高效苯酚分解湿菌体后，生物分解力的不断提升，抗荷载冲击力与稳定性不断提高。实践证明，当水体中苯酚量达到2000mg/l后，加入苯酚后消解能力可以持续在6h左右。
（三）加速污水处理启动速度
污水中加入EM菌剂培养生物膜与活性污泥处理垃圾渗滤液可以提高污水处理启动效率，减少生化系统运行时间，减少投入成本与电能量消耗。
四、生物强化技术应用效果分析
第一，曾有学者将一株降解率较高的菌Pseudomonasputida ATCC11172放入生物反应器内。实验发现，该种菌对苯酚降低率达到96%，去除效果显著。同时，在未投放该菌株的反应器中，苯酚去除效果较低。也有学者在长生物床内添加可分解的BTX，也获得了显著效果。在HRT达到1.9后，生物增强系统的BTX降解为3.2mg/L。由此可见，生物床内添加混合优势菌去除效果良好。第二，降低污泥量。经过改善污泥属性可以消解污水处理时的污泥膨胀问题，提高污泥沉降效果，降低污泥量。生物强化技术能够降低污泥溶剂25%，有学者在延曝气、曝气塘各系统利用生物强化技术发现，氧化沟运用生物强化技术，污泥膨胀有明显降低。第三，提高系统稳定性。有专家将10%降解磷纯菌添加入传统活性污泥发现，脱磷率达到90%以上，降解系统成为高效脱磷系统约14d，单一的使用活性污泥驯化需要60天。因此，生物强化技术有效提升了降解速率与系统运行水平。也有学者通过降解五氯酚纯菌提升活性污泥系统，添加10%纯菌过程中，五氯酚驯化迅速。若只使用活性污泥系统驯化，其时间约2天，添加5%纯菌后只需18h就达到了理想效果。第四，生物强化技术未达到理想处理效果成因：污染水成分复杂，单纯的通过生物增强技术去除效果较低。废水内可供微生物生长的底质浓度较低，影响微生物生长，这也是该项技术没有达到理想效果的主要原因。或者系统内原生动物捕食了优势菌，导致菌含量降低难以达到理想的处理效果。水质内固有菌竞争也会影响处理效果。另一方面，污水中较多的抑制性基质影响投入菌生长与代谢，降低污水处理率。使用其他底质影响优势菌处理效果，同时水污染温度、气压也会影响处理效果。
结语
综合分析，生物强化技术应用效果显著，未来发展前景广阔。不过现阶段生物强化技术主要在于实验室对降解物的评价，为达到全面推广普及使其更具现实意义，在今后研究中，将研究重点放在节约成本投入，提升菌种效果中。加强基因工程净化效果分析，确保基因工程稳定性。此外，进一步分析生物强化技术在污水处理中的主要控制参数与生态学体制，创建数据模型，为后续实践操作提供技术支持。
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论文作者:彭亚辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
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