浅谈微生物在污水治理中的应用

安　琪　韩美玲

浅谈微生物在污水治理中的应用

安琪韩美玲

（廊坊师范学院河北廊坊065000）

水污染严重影响了经济社会的健康发展和人民生活水平的提升。水污染治理技术众多，而微生物在许多技术实施中均具有重要作用。文章论述了微生物在污水治理中的广泛应用，以期为改善水资源环境提供参考。

微生物；生物处理；污水治理

我国水资源面临着匮乏和分布极为不均的问题，虽然水资源总量极为丰富，但是人均水资源占有量不足世界人均水资源占有量的四分之一，是全球13 个人均水资源最贫乏的国家之一。此外，我国水环境污染也严重制约着经济社会发展和人民生活水平提升。水污染主要是河流水污染、湖泊水污染和地下水污染[1]，造成水污染的原因众多，比如：工业废水、城市居民生活废水和农业有机物污染等。

1 水污染主要治理方法

目前，治理水污染的方法较多，主要分为四大类：（1）物理方法；（2）化学方法；（3）生物方法；（4）物理化学法。常见的物理方法主要有重力分离法、离心分离法和过滤法等；常见的化学方法主要有沉淀技术和氧化还原技术等；常见的生物方法主要有生物凝固技术、生物黏附技术和植物修复技术等；常见的物理化学法主要有吸附法、离子交换法、膜分离法和萃取法等。

2 微生物在水污染中的优越性

微生物处理污水实质上是人为地创造了一个适合于微生物菌群生长的生态系统，继而通过微生物之间的协同作用实现能量传递和物质循环的过程[2]。

微生物能够有效降解水中的污染物得益于微生物自身的优点，主要包含以下几个方面，第一，微生物繁殖能力强、形态微小、表面积大；第二，微生物自身代谢速度快且强、代谢产物种类广泛，含较多种类和数量的降解酶；第三，微生物种群及数量多且在自然界中分布广泛；第四，环境适应性强，受环境因素影响后易发生突变，能与周围环境形成快速有效的物质交换等。基于此，微生物治理污水的方法能够在各种类型的环境中均有广泛的应用，甚至是极端环境。

3 与微生物相关的生物处理技术

3.1 好氧生物处理

3.1.1 活性污泥法

基本原理：在连续通气的搅拌槽内，让废水-废物与微生物菌群接触混合，微生物菌群需以絮凝悬浮液的方式存在。

用途：处理经初步处理之后的城市（镇）和农村居民生活污水和工业废水。

主要微生物：各种类型的细菌，如硝化细菌、碳氧细菌、脱氮细菌等，还包括部分真菌。

常见处理技术：间歇式活性污泥法（SBR）、氧化沟技术和吸附-生物氧化法（AB）等。

3.1.2 喷淋过滤法（生物膜法）

基本原理：生物反应器中，微生物菌群在固体载体表面形成生物膜，污水喷洒在过滤器表面，在通过过滤床时被微生物菌群进行生物降解的过程。

用途：早期出现的方法，目前具有应用，至今仍处于研究发展之中的技术，工业运行也仍处于完善之中。

主要微生物：过滤器里面不同位置出现的微生物菌群不同。过滤器的顶部有各种微生物的存在，包括细菌、真菌；过滤器顶部表面之下主要是氧化碳类型的微生物占据优势；过滤器底部主要是硝化细菌占据优势。

常见处理技术：生物滤池，包括普通生物滤池、高负荷生物滤池和塔式生物滤池，生物转盘、生物流化床、曝气生物滤池（BAF）、生物接触氧化、纯氧生化处理等[3]。

3.1.3膜生物反应器工艺法（MembraneBio-Reactor，MBR）

膜生物反应器工艺法是一种膜分离技术和生物处理技术有机结合的、于二十世纪末发展起来的新型废水处理技术。

基本原理及优势：同活性污泥法，其与活性污泥法的本质区别是不再使用传统的二沉淀池进行固液分离，而是采用中空的纤维膜来替代传统的二沉淀池，这种中空纤维膜通常为超滤膜，具有极高效的固液分离的特性，实现泥水分离。不仅能保证污泥在生化池内形成超高浓度的活性污泥浓度，从而使得污染物能够被充分地降解；还能够截留菌群使其不会随水流失，维持菌群种类和数量，减少池容。通过该方法能够实现对污水的深度净化，出水水质良好且稳定，悬浮物和微生物接近于零，是其他传统工艺所不具备的优势。

3.2 厌氧生物处理

厌氧生物处理在污泥和高浓度污水处理方面是一种极为重要的方式。其是在无氧发酵条件下利用兼性和专性厌氧菌这两大类微生物的活性，来降解废水中的污染物或污泥并产生二氧化碳、甲烷和生物量的方法。

厌氧生物处理需要三类不同微生物类群的相互作用，分别是：（1）发酵/水解细菌，该类细菌能够分泌胞外酶来水解复杂的聚合物，如：蛋白质、脂肪和多糖。（2）乙酸产生菌，包括共养单胞菌属和互养杆菌属。（3）产甲烷细菌，包括产甲烷的严格专性厌氧菌[4]。

厌氧生物处理的几种设计，如：常规混合污泥反应器、厌氧生物滤池、厌氧接触消化器和厌氧膜反应器等[4]。

3.3 其他技术

3.3.1 水生植物净化技术

微生物与植物、植物根际周围的小动物等协同净化水污染的方法。

3.3.2 人工湿地净化技术

微生物与植物、土壤等对污水进行处理的方法。

3.3.3 蚯蚓生态滤池

微生物与蚯蚓等对污水进行处理的方法。

4 小结

微生物在污水治理中具有极为重要的作用，无论是在处理工业、农业和生活废水均具有极大的潜力。但用微生物来进行污水处理的方法仍需要不断地进行技术创新，以便于更大范围的、更大规模的、更节省成本的进行推广。对于复合微生物制剂的开发与研究仍需要加大力度，以期早日投入应用。

[1]李茂静.中国水污染现状及对策分析[J].化工管理,2019(06):16.

[2]熊子涵.试论绿色理念下微生物在污水污染治理中的应用前景[J].经贸实践,2016(18):51-52.

[3]崔小东,王雅茹.污水治理技术研究及微生物生态学分析[J].价值工程,2010,29(15):170.

[4]曹军卫,马辉文,张甲耀.微生物工程[M].北京:科学出版社,2007.

10.3969/j.issn.2095-1205.2019.05.28

廊坊市科学技术研究与发展计划项目（2018013108）。

安琪（1991- ），男，汉族，山东省青岛市，廊坊师范学院生命科学学院，讲师，博士，主要从事菌物资源与应用、漆酶降解环境污染物研究；韩美玲（1987- ），女，满族，河北省承德市，廊坊师范学院生命科学学院，副教授，博士，主要从事菌物资源与应用研究。

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2095-1205(2019)05-49-02