探讨环境污水处理中微生物的应用

刘廷贵

摘要:历年来,随着经济的地快速发展,不断出现越来越多的环境问题,而水污染又是其中最为严重的问题。水与人们的日常生产生活息息相关,没有水就没有生命的存在,水就是生命之源。所以对于污水的处理和水资源的保护是每个地球人的责任和义务。本文侧重讨论了微生物在环境污水处理中的应用。

关键词:污水处理微生物应用

中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0142-01

水是生命之源,没有水就没有生命迹象的存在。水对于生物的生存发展都是极其重要的。虽然地球表面70%都是被水所覆盖,但是真正能被人们直接饮用的水资源却是少之又少。然而随着经济的发展,对于水的污染和破坏也在加大,使得可以利用的淡水资源更为贫乏。人类要生存和发展,就必须保护好水资源,尤其是淡水资源。因此,保护水资源人人有责。

人们的生活离不开水,水是生命的源泉。然而随着人类社会经济的飞速发展,对于环境的破坏日益恶化,水资源更是面临着极其严峻的威胁。全球缺水的城市已经越来越多,但水污染则是造成缺水的首要因素。因此如何处理污水已经成为世界性的问题,而微生物处理技术则是污水处理技术中的一项独特技术,占据着重要地位。目前国内大多数采用二级或三级处理工艺进行污水治理。一级处理主要是通过筛网对沉淀物、泥沙碎屑等进行过滤处理,因此也称其为预处理。而二级处理则是利用生物分解有机物,达到净化污水的目的,也叫生物处理技术。三级处理则是用沉淀法除去在二级处理中遗留下来的磷,并且在中和性条件下通过增温的方法使得氨氮逸出。所以提高微生物在环境污水处理系统中的应用,使之快速启动以及遭到严重破坏时迅速恢复的能力已成为当前相关工作人员最亟待解决的问题之一。高效的微生物污水处理技术正是目前国内外研究的热点之一。

1影响污水处理的微生物种群

据调查发现,在16rRNA基因分析对污水反应器的实验中,总共发现有36个细菌,这说明污水中微生物具有多样性的特点。

1.1 除磷的重要细菌

生物除磷是可以通过在EBPR的微生物途径来完成的,该过程是以循环火星泥沙进行交替的厌氧、需氧为特征的。主要有Rhodocyclus群、lanctomycete群及茁挠杆菌属、CFB群等。

1.2 硝化细菌

氮循环主要是依赖微生物活性和转化的一个过程,因此这类微生物在污水处理中应用极其广泛。Kindaichi等对自养硝化生物膜进行的FISH分析表明,膜上有50%属于硝化细菌,50%为异养细菌。该结果还表明,硝化细菌是来通过可溶性产物的产生支持异养菌的,而异养菌也从代谢多样性等方面确保了生物膜的生态的稳定性。

1.3 反硝化细菌

反硝化细菌是通过依赖培养法来鉴定和计数的。它的属的成员,例如产碱杆菌属、假单胞菌属、甲基杆菌属,副球菌属和生丝微菌属等,是从污水厂中的脱氮微生物群分离出来的,这些细菌却是鲜为人知的。通过研究分析发现氮弧菌属等相关细菌,都是污水厂反硝化中的重要脱氮菌。

1.4 丝状细菌

丝状细菌显著影响着絮状活性污染的沉降性和引起生物量的变化和形成泡沫,这些都严重影响着污泥的处理效率。从活性污泥中分离出来的15种丝状菌,然后利用FISH技术进行系统分类,发现了大多数未描述的丝状菌是属于绿色非硫细菌的,也可能是丰度最高的丝状菌。

2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。根据不同的水质具体分析,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)微生物的活性高,抗冲击能力强,高效率、稳定性强。(3)繁殖能力强、速度快,培养短,能快速启动和恢复力快。这些特点使得它在污水处理中意义重大。

3方法原理

微生物污水处理技术主要是根据水体的微生物,在生命活动中吸收和转化污染物,分解有机质,从而达到水体的自净。目前常见的有以下几种方法。

第一,生物膜法。主要是以好氧微生物為主的,依据不同的处理装置又可以分为滤池、生物转盘、生物接触氧化池、流化床、悬浮颗粒等生物膜法。它在石油、造纸、农药、印染、食品等工业废水的处理中广泛应用。而它的净化效果也相当不错,能达到75%～90%左右。

第二,活性污泥法,又叫日曝气法。它是利用好氧微生物的活性污泥,在通气的条件下,使得污水净化的方法。按照曝气方式,可以分为普通曝气法、完全混合曝气法、逐步曝气法、旋流曝气法和纯氧曝气法。这种方法不仅应用于日常生活污水的处理上,并广泛应用于炼油、印染、造纸等众多工业废水的处理中,去除率达到90%。活性污泥可以通过人工培养、驯化而成,能循环使用。

4评价

众多实验和实际运行结果表明,微生物污水处理法比传统方法具有明显的优势。但也存在很多问题:(1)降解能力差。微生物是通过自然培养驯化的,有部分能够与污水中的污染物匹配,因此降解能力有限,不能完全自净。(2)自然培养驯化需要的时间较长。要是遇气温低的季节,甚至会导致培养驯化工作失败。(3)抗冲击性能差,对水质和环境的变化适应性较差。针对微生物存在的这些问题,提出高效的解决措施,提高微生物在环境污水处理中的应用。

5结语

污水处理系统中的微生物,作为一种特殊的方法,对污水处理的帮助意义重大。微生物处理在污水的处理工作中用途甚为广泛,并大量应用于各种工业废水和城市生活污水的处理中。而且它的去污能力达到87%～95%;净化的水质较好,一般可以直接排放;溶解有机物质的效率高;与化学方法比较而言,成本相对较低;污水的肥力较好,可以作为肥料使用;污泥沉降性好,利于进一步脱水。

然而在实际工作中,如果指利用单一的微生物对污水进行处理,则这种方法不能完全达到预期的目标,需要综合运用多种手段。同时发展高效微生物,因为高效微生物在降解性能等各方面具有很强的优势。提高微生物在污水处理中的利用率,使得污水自净能力更高更好,使人类吃上真正干净纯净的水。

参考文献

[1] 李杰,王亚娥,王志盈,等.高效微生物在污水生化处理中的应用[J].工业用水与废水,2006,37(5):28～30.

[2] 张倩茹,周启星,陈锡时,等.微生物分子生态学技术在污水处理系统中的应用[J].生态学杂志,2003,22(3):49～53.

[3] 黄小兰,陈建耀.微生物在城市污水污泥处理中的应用[C].2008年微生物实用技术生态环境应用学术研讨会论文集,2008:32～39.

[4] 刘海云.微生物在环境污水处理中的应用[J].黑龙江环境通报,2003,27(4).