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摘要:
在废水处理中,生物处理法是最为经济适用的废水处理方法,而微生物在生物处理过程中又起到至关重要的作用,利用微生物治理水污染有着广阔的发展前景。本文重点探讨微生物在废水处理中的应用。
关键词:
环保；微生物；应用
环境保护是我国的基本国策。随着水污染问题的日益严峻,水资源危机严重威胁人类的生存环境。在废水处理中,生物处理法是最为经济适用的废水处理方法,而微生物在生物处理过程中又起到至关重要的作用。随着现代分子生物学技术的发展,构建基因工程菌已成现实,所以,利用微生物治理水污染有着广阔的发展前景。本文重点探讨微生物在废水处理中的应用。
1废水中常见的微生物
2微生物在废水处理方面的应用
微生物处理废水的机理就是通过微生物的新陈代谢活动,把废水中的有机物质降解转化为稳定的、无害的物质,从而达到净化废水的方法。根据微生物新陈代谢过程中是否有氧的参与,废水的微生物净化方法分为好氧净化和厌氧净化。
2.1好氧净化
在有氧的条件下,好氧微生物通过自身的分解、合成代谢,把废水中的有机物矿物化的过程。在这个过程中,微生物不仅自身得到了生长、繁殖。废水也得到净化。废水微生物好氧净化法就是模拟这个原理来净化污水的。目前常用的好氧废水处理法有:活性污泥法、生物膜法、氧化塘法等。活性污泥法:活性污泥其实就是废水中的好氧微生物生长、繁殖形成的一种絮状体。其生物组成为好氧微生物、兼性厌氧微生物和专性厌氧微生物、有机和无机固体等。活性污泥具有很强的吸附、氧化分解有机物或毒物的能力。活性污泥法处理废水就是利用活性污泥的吸附、氧化、分解、凝聚和沉淀等作用来净化水中的有机污染物。废水中的有机物的降解转化过程就是活性污泥中的好氧微生物的新陈代谢活动。为保证最佳净水效果,就要保证微生物良好的新陈代谢。氧的充足供应是好氧微生物进行正常生命活动的首要条件。所以,首先要保证氧的供应。此外,还要满足微生物生命活动最适宜的温度(15-30℃)和ph值(6.5-8.5)等。生物膜法:这种处理法的实质是使细菌等微生物和原生动物、后生动物等附着在滤料或载体上生长繁育,并在其上形成膜状生物污泥---生物膜。常见的生物膜法有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、生物流化床等。氧化塘法氧化塘中,废水中的污染物主要通过悬浮于废水中的有机菌藻共生作用、水中微生物代谢活动进行降解,水中藻类光合作用能增高溶解氧浓度,氧化塘废水中的细菌可将废水有机物分解变成二氧化碳、硝酸根等无机物,沉积于污泥中的有机物则可通过厌氧菌分解成甲烷、硫化氢等被藻类利用,从而使废水得到净化。
2.2厌氧净化
在严格厌氧的条件下,微生物发酵和消化有机物产生水、二氧化碳、硫化氢、甲烷的过程。废水的厌氧处理法就是根据这一原理来净化污水的。因在处理过程中产生甲烷,又称甲烷发酵。废水中复杂有机物的厌氧降解过程分四个阶段,即:水解阶段、发酵阶段、产乙酸阶段、产甲烷阶段。不同的阶段有着不同的微生物优势种群。在水解发酵阶段中,废水中的大分子有机物,首先在细菌胞外酶的作用下,水解转化为小分子有机物后,被梭状芽孢杆菌属、丁酸弧菌属、双歧杆菌属和假单胞菌属等吸收、转化为更为简单的化合物分泌到胞外,主要产物是醇类、挥发性的脂肪酸、乳酸、二氧化碳、氢气、氨等等。在产氢、产乙酸阶段中,这些产物继续被互营单胞菌属、互营杆菌属、暗杆菌属和梭菌属等酸化细菌进一步转化为乙酸、氢气、碳酸及新的细胞物质。在产生甲烷阶段中,前一阶段的产物被甲烷杆菌属、甲烷球菌属和甲烷八叠球菌属等甲烷菌群利用转化为甲烷菌细胞物质,并产生甲烷气体。整个废水厌氧发酵过程涉及多种菌群交替作用,每种菌群都有不同的生活基质和生活条件要求,构成了一个极为复杂的生态系统。这种废水处理方法不仅菌群获得营养,废水得到净化,还能开发新的生物能源,所以倍受人们重视。
3利用分子生物学技术,人工构建基因工程菌处理废水
相比较于传统的微生物处理废水法,利用基因工程菌处理废水是当前用微生物处理废水的重要发展方向,它具有定向性和高效性的特点。构建的基因工程菌,不仅能在废水处理过程中快速繁殖、絮凝,满足数量需求,而且在高毒环境的水体中,也具有高效的分解、转化性能,甚至可以针对特异的污染物进行分解、转化,基因工程菌也可以广泛的分解污染物。随着基因工程技术和现代分子生物学技术的快速发展,基因工程菌对净化环境、保护人类健康将发挥越来越重要的作用,基因工程菌在废水处理中的应用也将越来越广泛。微生物法处理废水不仅具有效率高、成本较低的特点,而且处理后的水质好,可以直接排放到大自然中。在自然界,广泛的存在着大量的微生物。微生物具有易培养、易变异、繁殖快、适应能力强等特征。随着基因工程技术和现代分子生物学技术的快速发展,构建定向、高效分解污染物的微生物已成为现实。所以,利用微生物治理废水是今后环保产业的主攻方向,合理利用微生物处理废水具有非常广阔的发展前景。
作者：刘华 单位：南阳广播电视大学
参考文献
[1]陈秀丽《.微生物在废水处理中的应用》.中国西部科技,2007.
[2]黄小兰,陈建耀.微生物在城市废水污泥处理中的应用[A].2008年微生物实用技术生态环境应用学术研讨会论文集[C].2008.
[3]网上相关资料.
