环境污水处理中微生物技术的运用_任笑笑.pdf

第 1 期第 53 卷作者简介：任笑笑（1992.08），女，汉族，河南郸城县人，硕士，平顶山工业职业技术学院，尼龙化工学院，助教，研究方向：学科教学（生物）。E-mail：。环境污水处理中微生物技术的运用任笑笑，马晶晶，罗忆涵平顶山工业职业技术学院尼龙化工学院，河南 平顶山 467000摘要：如今，日益严峻的水环境污染问题受到各国政府的高度关注，各国政府纷纷探寻合理有效的方法处理污水。随着工业经济的不断发展，水污染物质的类别不断丰富，处理难度与日俱增，如何有效处理水环境污染问题成为当前亟待解决的重要问题。鉴于此，文章尝试探讨微生物技术在环境污水治理方面的应用，首先对微生物技术进行简要论述，其次探讨微生物技术净化污水的原理，并在此基础上分析当前比较常用的几种微生物技术。关键词：自然环境；环境污水；处理；微生物；运用doi：10.3969/j.issn.1001-6678.2023.01.007经济社会的快速发展使得人们的收入明显增加、生活质量不断提升，但是也造成了严重的水污染，比如工业生产环节产生大量废水，居民生活中排出许多污水。若此类污水未得到安全、高效、妥善的处理就被直接排放，势必会对自然环境造成严重污染水环境治理迫在眉睫。如今，政府高度强调环保，推行绿色发展战略，积极寻求各种方法对环境污水进行有效处理。在此背景下，微生物技术由于能够依托自身新陈代谢机制实现对污染物的处理且不会产生二次污染而受到人们的关注，因此本文将着重对微生物技术在环境污水处理方面的应用进行论述和分析。1微生物技术概述1.1微生物技术的含义在环境治理方面，微生物技术主要是指微生物在污水中能通过繁殖生长并通过氧化还原反应等途径分解、氧化有机物，把有害有毒物质转化成无害无毒有机物，从而在污水治理中发挥作用。换言之，微生物技术是人们通过物理方法、化学方法等构建一个有利于微生物生长及繁殖的环境，充分发挥微生物氧化、分解有机物的作用，以达到消除污水中的细菌、真菌等目的1。1.2微生物技术的应用原理微生物技术是人们为达到使污水中污染物质降解的目的，遴选、培养、组合针对污水特别降解能力的微生物菌形成菌群，通过这种专门的污水处理菌种对污水进行有效处理的应用方法2。水中的微生物在活动过程中能吸收和转化某些污染物质，并将大量有机物分解成无机盐类、二氧化碳和水，由此使水体达到自净的目的。第一，降解作用。微生物能够降解有机物并使其转化成无机物，以此使得自然界中的无机物实现循环，使得世界万物处于平衡状态。比如，霉菌能够去除石油烃、敌百虫等有害有机物，藻类微生物能够降解酚类化合物。第二，供代谢。污水中的有机物可以为微生物提供充足的代谢能源，经过一系列化学反应完成对污染物的有效代谢。比如，可通过培育放线菌、杆菌等微生物的方法代谢污水中的脂肪，此过程不会产生二次污染。第三，去毒作用。污水特别是工业污水通常含有一定的有毒物质，比如无机磷，此类物质难以快速降解，若其含量过高，会影响水域中藻类植物的正常生长，导致水质变差。通过微生物技术能够减弱甚至消除污水的毒性，将有毒物质转变为无机磷，在此基础上去除磷元素，从而实现对污水的有效净化。2环境污水处理中微生物技术的运用2.1微生物吸附技术在污水处理中的应用微生物吸附技术，主要是指挖掘并发挥某些微第 53 卷第 1 期2023 年 2 月工业微生物Industrial MicrobiologyVol.53 No.1Feb.202319-第 1 期第 53 卷工业微生物生物的化学结构特性及优势，促使其分泌的物质与污水中的悬浮物充分融合，由此产生一种不具有污染性和危害性的活性生物吸附剂，在此基础上通过此吸附剂实现固液分离，从而达到净化水质的目的。微生物吸附技术最突出的优势在于成本低、无污染，多被应用于处理大量含有重金属元素的污水，成效比较理想3。微生物吸附技术在实际应用中极易受到其他因素的干扰与制约，特别是环境因素，比如温度、pH，其高低直接关系甚至决定了重金属化学物质的性质和微生物的活性，会对微生物在污水处理中发生的各种化学反应产生较大影响。一般来讲，吸附重金属物质要耗费若干个小时，适当地延长吸附时间，有利于提高吸附效率。因此，在通过微生物吸附作用净化水质时，最好能够在保持细胞具有良好活性的前提下适当延长一些时间，以获得更理想的污水处理效果。另外，污水成分较为复杂，要避免污水中的无害物质被当作污染物一起吸附，所以应在准确把握污水成分的前提下，选取合适的微生物进行吸附，以防出现净化过度的情况。2.2生物发酵技术在污水处理中的应用生物发酵技术是微生物利用碳水化合物发酵生产各种工业溶剂和化工原料。在水污染治理过程中，要结合污水的性质、成分、规模等选取合适的生物发酵技术，比如间隙式活性污泥法、生物除磷脱氨技术等。首先，关于间隙式活性污泥法，此方法也被很多业内人士称为“日曝气法”，是指借助好氧微生物中的活性污泥对污水进行处理。曝气池的使用需要大量的氧气，促进污水中的有机物与污泥进行有效结合，吸附大量有机物，再将其氧化，少数流入沉淀池内。存在于沉淀池中的污泥经过充分沉淀之后析出比较干净的清水，从而达到净化水质的目的。沉淀之后的污泥需要集中处理，要将其通过特定装置回流至曝气池4。其次，关于生物除磷脱氨技术，其通常结合生物除磷和生物脱氨实施，多被用于治理湖水污染、改善湖水质量。此技术可通过聚磷菌获取污水中的含磷物质，不过获取的含磷物质一般会通过聚合的形式积存于微生物体内变为高磷污泥，之后被排至体外。生物脱氨技术在实际应用过程中，会通过异养微生物精准识别污水中存在的各种含氮物质，进一步通过自养型硝化菌与反硝化菌之间的作用转换为氨氮，从而实现对污水的净化处理。2.3微生物絮凝技术在污水处理中的应用微生物在生长与代谢的过程中会产生诸如糖蛋白、功能性多糖等具有絮凝功能的高分子有机物，它们能够在污泥处理方面发挥一定的功效；另外，有些微生物本身就是一种高效的絮凝剂。如今，微生物絮凝技术开始受到人们的关注，并被应用于农业污水处理环节。众所周知，农业污水中往往存在大量 COD（化学需氧量，Chemical OxygenDemand），致其处理难度明显提升，若通过常规技术进行处理，通常无法获得良好的处理效果。实践证实，通过微生物絮凝技术处理环境污水，能够有效去除 TOC 与 TN 等物质，去除率分别为 75%、45%，有利于改善污水的处理效果。在环境污水处理方面，废水的脱色处理始终是一个比较棘手的问题，采用适量的絮凝剂能够使污水中掺杂的各种色素变成絮凝沉淀，由此实现污水脱色的目的。整体来讲，微生物絮凝技术操作便捷、安全可行，污水净化效果良好。2.4固定化微生物技术在污水处理中的应用固定化微生物技术主要是指将污水中较高活性的游离态微生物固定于某类载体中，促进污水区域中的微生物浓度明显增大，活性大幅增强，在此基础上，通过此类活跃性较强的微生物群快速、高效、安全地吸附其周围散布的有机污染物，达到净化污水之效。如今，应用比较广泛的固定化微生物技术主要有两种：一种是固定化细菌技术；另一种是固定化酶技术。固定方式比较丰富，比如自固定式、交联式等。固定化微生物技术之所以能够在环境污水处理方面得到广泛应用，其主要原因在于该技术应用过程中使用的处理设备比较小型，经济投入较少，处理效率高，不会产生较多污泥，之后的分离流程也比较容易操作。不仅如此，该技术还支持定制功能，能够结合污水的性质、成分等合理划定固定化微生物处理区域5。此外，微生物在处理污水时，能够长时间保持良好的活性，为其发挥净水功效提供了强大支持；能够反复使用，有利于降低污水的处理成本；不会形成污染物，不会对自然环境造成破坏，应用前景广阔。20-第 1 期第 53 卷任笑笑：环境污水处理中微生物技术的运用3关于微生物技术的综合评价3.1微生物技术在环境污水处理方面的优势微生物技术在环境污水净化方面表现出较高的可用性，为人们处理污水提供了新思路和新方法，其优势主要表现为以下四个方面。第一，通过细菌原液处理环境污水，能够进一步缩短曝气时间，实现对有机氮等各种污染物的有效去除，使其在污水中的含有量符合国家标准，从而获得更理想的污水净化效果。第二，微生物技术在处理环境污水时，能够有效吸附其中的重金属物质，使得污水中的重金属物质减少，水质得以净化。第三，将微生物技术应用于净化环境污水，能够通过对病原菌的抑制来减弱污水的异味，一定程度上净化周边的空气。第四，微生物技术处理污水的经济投入比较少，也不会造成二次污染。微生物的成长繁殖能力强，应该针对不同类型、不同性质的污水采用合适的微生物技术，以获得令人满意的污水处理效果。3.2微生物技术在环境污水处理方面的不足微生物技术在净化污水方面的优势突出，不过也存在一些不足，主要表现为以下三点。第一，污水净化能力有限，采用的微生物制剂基本上都由直接取材于大自然或者由人工培育而成，其自身活性的强弱直接关系到污水处理效果。第二，微生物制剂的筛选周期长，培育难度大，测试结果不稳定，极易受到外界因素的干扰，比如温度、pH 等，导致微生物制剂在污水处理中的实际应用成效不稳定，一定程度上降低了微生物的污水处理效率。第三，微生物制剂种类单一，虽然目前针对不同类型、不同性质的环境污水推出了多种微生物处理制剂，但是现有制剂普遍存在微生物类别单一的情况，一般只有一两种微生物，在常规污水处理方面效果明显，而对于成分复杂的污水的净化成效则不尽如人意。4结语微生物技术在环境污水处理方面发挥了重要作用，其应用前景比较广阔。不过，该技术有优势也有不足，在实际应用中，应结合环境污水的性质、特点及复杂程度等采取针对性的微生物技术进行处理，以在提升污水处理效果的同时，推动水环境质量的明显提升。参考文献1 季晓艳.环境污水处理中微生物的应用研究 J.中国资源综合利用,2021,39(11):189-191,201.2 周鸣.环境污水处理中微生物的应用探究 J.中小企业管理与科技(中旬刊),2019(11):181-182.3 殷豪帅,黄开,王卿卿,等.高盐度环境下某污水处理厂AAO 生化系统微生物群落变化分析 J.环境工程,2021,39(03):68-74.4 陈苏文,李志,蒋国龙.环境污水处理中微生物的应用J.化工管理,2021(05):25-26.5 王可.微生物技术在城市污水处理中的应用 J.环境与发展,2020,32(09):105-106.AbstractNowadays,the problem of water environment pollution is becoming increasingly serious,which has been highly concernedby governments all over the world.Governments all over the world have been exploring reasonable and effective methods to treatsewage.With the continuous development of industrial economy,the categories of water pollutants are increasingly rich,and thedifficulty of treatment is increasing day by day.How to effectively deal with water environmental pollution has become an importantproblem to be solved.In view of this,this paper attempts to discuss the application of microbial technology in environmental sewagetreatment.First,it briefly discusses the microbial technology,and the