水污染治理中生物强化技术应用的研究

2021-11-14 06:48
皮革制作与环保科技 2021年11期
关键词:基因工程废水处理菌株

逯 英

(中国航发贵州黎阳航空动力有限公司,贵州 贵阳 550014)

由于工业生产大量排放未经处理的废水,污染了地表水和地下水,降低了水环境质量,加速生态恶化进程。因此,sv 加强对工业企业污水排放的整治力度,积极推广生物强化技术,倡导工业企业使用新型治理工艺,确保改善水污染现状。本文分析了生物强化技术作用机理,阐述了降解菌的来源,具体探究水污染治理中生物强化技术应用参数的控制及其在水污染治理中的运用,旨在充分发挥生物强化技术的价值,提高水污染治理水平。

1 生物强化技术作用机制分析

1.1 降解菌直接作用

生物强化技术中的降解菌作用机制显著,其原理为:通过筛选、驯化、培养高效的降解菌,获取污水中特定污染物的菌株,菌株可有效去除污水中的污染物,处理效果显著。菌株去除污染物过程中,会产生较强的抗冲击负荷,大大提升了污水处理效率,因此,生物强化技术广受工业企业青睐。

1.2 微生物共代谢作用

微生物可改变污水中有害有毒物质结构,起到共代谢的作用,进而达到去除污染物的效果[1]。当前应用在工业企业中的微生物共代谢处理污水类型包括:微生物协同作用,以及正常生长代谢生物对二级基质共同氧化作用等。

1.3 水平转移作用

将生物强化技术引入到具有某些特征代谢基因中,可加速微生物与自然基因之间的交换速度,进而实现降解污染物的目的,确保达到预期的污水治理效果。

2 降解菌来源

2.1 基因工程构造

生物强化技术应用的关键是获取降解菌。当前,可通过基因工程构造路径获取降解菌。基因工程技术可构造出高效的微生物,其构造原理是利用原生质融合、基粒转移等多渠道途径构造出降解菌,构造过程(如图1)。通过基因工程构造降解菌,大大提升了微生物降解速率,拓宽了微生物底物的专一性,确保微生物始终处于代谢活动状态下,从而实现对污水中有害有毒物质降解目标,保证生物催化的稳定性,因此,利用基因工程构造降解菌的方式,对去除污水中有机物,具有重要的应用价值和意义。

图1 基因工程菌构建过程

2.2 常规分离手段

常规分离手段主要是分离菌株,支持对已经分离出的菌株进行降解功能培养,其培养原理为:使用富集培养方式,经过多次的分离和纯化提取到特定的微生物,此微生物起到污水有机物处理的作用。运用常规分离手段分离菌株时,相关操作人员必须重视分离环境的创造,提升特定微生物的降解能力,最大程度上提升污水的适应性,保证菌株的数量[2]。

上述分离手段高效稳定,针对性较强,可结合污水中污染物的类型,构造出具有针对性菌株,保证在污水有机物处理过程中的活性和数量,同时,生物强化技术的应用,安全程度高,技术成熟,应用范围相对广泛,值得工业企业推广和应用。

3 水污染治理中生物强化技术应用参数的控制

3.1 投菌量

为提升生物强化技术在污水中的治理效果,必须加强对污水中投菌量的控制,研究发现投菌量与污水处理系统运行效果成正比关系,然而,在投菌量参数控制上存在一定的控制难度,比如难以测定高效菌的稳定性和活性,进而影响到污水最终的处理效果。有实验人员,将X4菌投入未经驯化的活性污泥体系中,降解作用较慢,将生物强化技术引入到上述实验中发现,油脂降解率高达80%,降解所需时间更少。

3.2 投菌方式

投菌方式直接关系到污水最终的处理效果.现阶段,广泛应用的投菌方式为直接投加特效降解菌和共代谢基质、固定化技术方式。其中固定化技术优势更为显著,处理效率更佳。采取封闭处理方式可减少菌体脱落现象的出现,提高了污水治理效果,实现预期的治理目标。

3.3 应用工艺与营养物质

生物强化技术主要应用工艺包括曝气池、氧化沟等活性泥工艺,工业企业中主要应用的是生物膜工艺等。实际应用生物强化技术时,需要科学调节微生物营养物质比例,目的在于增强生物的活性,保证污水处理效果。

4 生物强化技术在水污染治理中的运用探究

4.1 生物强化处理技术

生物强化处理技术主要用于污水中有机物的处理,处理优势显著,广受工业企业青睐。现介绍几种生物技术运用情况[1]。

4.1.1 固化微生物技术

该技术具有较好的水污染治理效果。微生物治理水体污染具有无二次污染,效果显著、廉价等优点,值得大力推广[2];因此,在固化微生物技术支持下,可实现对微生物的规范化操作,具体应用在水污染治理中,展现了显著的技术优势,提升了子细胞集团的运用率,尤其在降解有害有毒物质方面,发挥了巨大的作用,保证了子细胞集团的回收率,提高了水污染治理效果[3]。

4.1.2 生物反应器技术

该技术可提高污水整治工作效率,具有较好的应用前景。生物反应器技术可为微生物的健康生长提供良好的环境,避免在短周期内更替微生物群落,为水污染治理工作提供了保障,大大提高了污染物的降解速率[3]。

4.1.3 生物修复技术

生物修复技术是80年代出现和发展的清除和治理环境污染的技术,主要利用生物特有的分解有毒有害物质的能力,去除环境污染中的污染物,达到清除污染的目的。实践证明,该技术是可行的、有效的和优越的,并在越来越多的领域得到应用。

4.2 技术运作方式

以生物强化技术运作方式为例,在技术实施过程中,需要在废水中加入一定量的优异菌种或是高效菌,保证对同一品类有害物质的消除。当前应用在工业企业废水处理中的技术运作方式包括了活性污泥方式、生物和铁运用方式,讲解污染物,保证去污泥效果,从根本上提升水污染治理成效,保证水体质量。

4.3 在废水处理中的应用

4.3.1 印染废水处理

印染废水中含有大量有机物,传统治理方式难以满足需求。厌氧微生物系统可有效促使生物膜的形成,处理优势显著,稳定性好。

4.3.2 制药废水处理

生物强化技术在制药废水处理中的应用效果较好,利用混合微生物菌群对污染物中的有机物进行降解,缩短废水净化周期。

4.3.3 焦化废水处理

焦化废水成分复杂,包含多种无机物和有机物,治理难度大,难以彻底降解;将生物强化技术用于焦化废水处理,投入一定量的高效菌,高效微生物筛选和生产流程如图2所示,以特定微生物为基础进行固化培养,保证微生物的培养密度,实现快速繁殖目的,优化焦化废水处理流程。

图2 高效微生物筛选和生产流程

5 结语

综上所述,水污染治理中生物强化技术应用效果显著,可有效提高污水中污染物的降解率,保证污水治理效果。

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