环保工程中生物技术的应用策略分析

徐丽敏　田开艳　秦翠翠

摘 要：近年来，我国经济快速发展，对环境保护也越来越重视。为了减少工业快速发展对自然生态系统的破坏，我国出台了很多环境保护政策。生物技术已被广泛应用于环保工程中，该技术可以有效处理自然环境中的废气、废水和其他污染物。主要介绍了利用生物技术处理废气、废水和固体废弃物的方法，详细分析了生物膜技术的原理和工艺等，希望能促进该技术的推广，使其在环保工程中发挥更大作用。

关键词：环保工程；生物技术；微生物；可持续

随着雾霾、沙尘暴等气象灾害的频发，人们对环境保护越来越重视，固体、液体、气体污染成为环保工程中需要解决的重要问题。因此，人们对生物技术进行了深入研究，并将其广泛应用于环保工程中。生物技术具有很多优势，在推进环保工程方面发挥了重要作用。环境保护经营者应加强生物技术在环境保护中的应用，提高知识水平和操作能力，为人们提供良好的生存环境。生物技术凭借其显著的治理效果和较高的经济效益在环保领域得到推广，具体包括废气处理、水处理、有机固体废物处理等，应用前景广阔[1]。

1 废气处理

1.1  生物膜法

1.1.1  原理

生物膜法处理尾气的原理较为简单，该技术可以改变气体的形态，从而进行统一收集。当包含污染物的恶臭气体扩散到液体中时，液体可以某种方式改变存在的形式。换言之，气体污染物可逐渐转变为类似于水的液体形态，这有利于技术人员收集气体。当恶臭气体和固体污染扩散到液体中时，生物膜技术将这两种不规则的物质转化为特殊的液相物质呈现在填充材料表面，肉眼可以清楚地看到，这种材料也是利用生物膜技术处理污染物后形成的生物膜。在气体中的所有微生物完全分解之前，剩余气体不能进行其他化学反应。废气污染问题由多孔介质（包括微生物）处理，将其转化为中性盐或水实现无害化处理，达到除臭的目的。

1.1.2  工艺流程

生物膜技术在废气处理过程中的应用是标准化的操作流程。工程师通过管道向未经处理的气味施加恒定压力，以促进清洁剂的清洁过程。其主要功能是在清洁和湿润后，将干燥气体逐渐转化为具有适当温度和湿度的物质。这种材料的形态有利于液相和气相的操作[2]。如果气体湿度高，必须将其排入生物过滤塔。这种类型的生物动力装置是一种结合微生物和水分完成一系列气体杂质净化过程的介质。该操作之后，生物过滤器柱气体中的有害物质被逐渐去除，剩余气体被再次排放到风扇中。为了在使用微生物的硝化反应中促进微生物的大面积增殖，在第一步，相关技术人员必须向容器中加入洗涤水，以混合水和污染物。流入洗涤器的洗涤水从容器顶部喷出，产生巨大的冲击力。清洗污染物后，污染物直接流入储层，并进入一系列循环。喷淋泵是向生物过滤塔供水的设施，塔中的气体被淋浴泵改变。这种形式是从气体到液体的循环往复。在这一系列过程之后，气体再次进入下一个循环。此外，相关工程师必须定期喂养微生物，使其更好地发育和生长[3]。

1.2  生物过滤

1.2.1  原理

技术工程师使用微生物作为反应介质收集扩散气体。以微生物填料填充气体，将含有微生物的气体放在合适的环境中，以更好地整合并发生一系列硝化反应。在反应过程中，固体填料可以有效吸收气味。同时，将气态物质转化为液相的物质是微生物。只有加入营养液，微生物才能发挥最大作用，只有具有足够温度和湿度的环境才适合微生物的大规模繁殖。

1.2.2  填料选择

为了更好地处理气体，相关技术人员必须仔细选择填料类型。微生物填料通常为固体载体形式，载体应满足各种条件。首先，选定的固体填料具有良好的质量，并具有适合大量微生物繁殖和生长的表面尺寸。要保证固体填料本身没有刺激性气味，并且表面结构要光滑。影响固体填料质量的重要因素是其吸水性和抗氧化性。固体填料有助于微生物的长期培养。其次，选用的固体填料价格要适中，不能超过经济预算。固体填料的结构不能过于复杂，以免在装填的过程中消耗过多人力或物力。为了满足实际需要，所选用的固体填料要有足够的使用寿命。塑料、富含纤维的物质和各种草制品是常见的填料类型。

2 水处理

2.1  生物膜法

技术人员可以根据水中杂质的类型选择生物膜技术，提高整体水处理效率。环保项目中最常见的污水处理方法是生物膜法。将该方法应用于污水处理工艺的过程如下：首先，将有机生物膜置于气体层的上部，将浸没于水中的微生物与气体充分结合，随后发生生物反应，进而将气体完全分解。其次，将处理后的好氧生物膜置于污水厌氧层中，在微生物的驱动下，厌氧细菌会发生降解。洗涤水在反应后洗涤微生物膜，然后进入一系列循环过程。新的生物膜再次生长并继续循环，即使被完全灭活，也能一如既往地处理污水。

该工艺在污水处理中展现出许多优点：

（1）可用于各种环境。如果水温和水质发生巨大变化，这种方法仍然可以发挥良好的硝化作用。只有硝化才能达到净化的目的。

（2）所处理的废水污泥含量很低，只能通过分离水中的固体达到预期效果。

（3）性价比较高[4]。当液体形态的有机物质吸附在生物膜表面时，所选用的气体会被分解。通过持续清洗老化的生物膜，使新的生物膜生长，达到污水净化的效果。

（4）具有良好的恢复和硝化能力，且不需要强大的动力来源，具有很高的经济效益[5]。

2.2  活性污泥法

活性污泥法利用污水中的微生物和有机物，可以有效去除有害物质。当使用活性污泥法进行污水处理时，可以选用多种类型的微生物，主要包括需氧微生物和厭氧微生物。这两种微生物对氧气的需求不同。污水中的微生物会发生分解反应。由于这一反应，水中的所有污染物都在微生物表面得到了处理，保持了水质的清洁。在细菌和真菌的作用下，可溶性有机物的硝化得到加强，可以直接使用和分解。原生动物和微生虫的存在也有加速作用。在此期间应注意使用曝气池、两个沉淀池、再循环系统和脱水设备。

2.3  生物和生態修复

利用植物和微生物的特性处理污水和污染物质的方法被称为生态和生物修复技术。这种方法可以调整水中微生物和植物的栖息地，以修复生态系统。清理大面积的水后，可以重建处理区的生态环境。即使添加了杀虫剂，水也不会受到污染。使用这种技术时，需要使用固体培养基，由厌氧细菌组成的微生物被称为生物膜。在使用生物膜技术处理水污染时，吸附在生物膜上的液体被微生物分解，并转化为有益气体或其他物质，从而对环境产生积极影响。此外，生物膜可连续交换，通过水的流动性促进连续净化操作。生物膜技术的应用能有效解决各种水污染问题[6]。

3 污泥和重金属处理

3.1  微生物学方法

微生物可以改善土壤中的重金属污染问题，这是由微生物的特性决定的。微生物具有很强的吸附性，因此，可以分解土壤中的重金属。厌氧发酵和好氧堆肥生物技术被广泛应用于环境保护项目和完整的固体废物处理。在不同的环境中，可以选择不同的生物技术来处理固体废物污染。填料和有机物通常以固定速率混合。污染减少后，固体污染物的累积量显著减少。研究表明，生物技术的应用可以有效解决固体物质对土壤的污染问题。同时，生物技术的应用可以改变有害气体的性质，并产生有益气体，如H2。生物技术还可以通过控制酶的生物反应，达到保护环境的目的。综上可见，生物技术在环境保护项目中有积极的应用效果。

3.2  植物修复技术

植物修复技术的主要媒介是植物本身。这种植物对环境非常温和，携带大量微生物。植物修复技术可分为4种类型：植物根部过滤技术、树枝稳定性过滤、萃取过滤和挥发性过滤。植物修复技术只有在具有强金属抗性的植物中才能很好地发挥作用。

4 结语

生物技术在环保工程中具有重要的应用，在各工业企业紧跟时代潮流、全力提高经济效益时，由于过度追求经济效益，许多工业企业的环境保护意识不足，严重破坏了生态环境。生物技术的应用有效解决了环保问题。主要列举一些典型的生物技术，充分展示其实施方法和效果，使人们对这些技术有更明确、更清晰的认识，促进生物技术的全面普及，推动生物化工行业的健康发展。

[参考文献]

[1]方前逵.生物技术在环保工程中的应用研究[J].皮革制作与环保科技，2022（21）：8-9，12.

[2]刘坤.环保工程中的环境监测与环境监察联动研究[J].皮革制作与环保科技，2022（19）：66-68.

[3]卢飞跃，王艳兵，陈立峰.绿色环保理念在环保工程设计中的运用研究[J].皮革制作与环保科技，2022（18）：123-125.

[4]徐文芳.环保工程中生物技术应用的重要性探讨[J].皮革制作与环保科技，2022（6）：188-190.

[5]郑巧.对生物工程技术在水资源环保中的应用分析[J].青年与社会，2019（6）：193.

[6]马红亮.简析我国环保工程领域中应用到的生物技术[J].城市建设理论研究，2017（11）：226.

Analysis on application strategy of biotechnology in environmental protection engineering

Xu Limin， Tian Kaiyan， Qin Cuicui

（Shandong Shengfeng Testing Technology Co. Ltd.， Dongying 257000， China）

Abstract：In recent years， with the rapid development of economy in China， more and more attention has been paid to environmental protection. In order to reduce the damage to natural ecosystems caused by the rapid development of industry， China has issued many policies to protect the environment. Biotechnology has been widely used in the environmental protection engineering， which can effectively treat waste gas， wastewater and other pollutants in the natural environment. The methods of using biotechnology to treat waste gas， wastewater， and solid waste are mainly introduced， and the principles and processes of biofilm technology are analyzed in detail， hoping to promote the popularization of the technology， so that it can play a greater role in environmental protection engineering.

Key words： environmental protection engineering; biotechnology; microorganism; sustainable