微生物在廢水處理中的應用

劉華

（南陽廣播電視大學 河南南陽 473066）

微生物在廢水處理中的應用

劉華

（南陽廣播電視大學 河南南陽 473066）

在廢水處理中，生物處理法是最為經濟適用的廢水處理方法，而微生物在生物處理過程中又起到至關重要的作用，利用微生物治理水污染有著廣闊的發展前景。本文重點探討微生物在廢水處理中的應用。

環保 微生物 應用

環境保護是我國的基本國策。隨著水污染問題的日益嚴峻,水資源危機嚴重威脅人類的生存環境。在廢水處理中,生物處理法是最為經濟適用的廢水處理方法,而微生物在生物處理過程中又起到至關重要的作用。隨著現代分子生物學技術的發展,構建基因工程菌已成現實,所以,利用微生物治理水污染有著廣闊的發展前景。本文重點探討微生物在廢水處理中的應用。

1 廢水中常見的微生物

（如圖1）

圖1

2 微生物在廢水處理方面的應用

微生物處理廢水的機理就是通過微生物的新陳代謝活動,把廢水中的有機物質降解轉化為穩定的、無害的物質,從而達到凈化廢水的方法。根據微生物新陳代謝過程中是否有氧的參與,廢水的微生物凈化方法分為好氧凈化和厭氧凈化。

2.1 好氧凈化

在有氧的條件下,好氧微生物通過自身的分解、合成代謝,把廢水中的有機物礦物化的過程。在這個過程中,微生物不僅自身得到了生長、繁殖。廢水也得到凈化。廢水微生物好氧凈化法就是模擬這個原理來凈化污水的。目前常用的好氧廢水處理法有：活性污泥法、生物膜法、氧化塘法等。

活性污泥法：活性污泥其實就是廢水中的好氧微生物生長、繁殖形成的一種絮狀體。其生物組成為好氧微生物、兼性厭氧微生物和專性厭氧微生物、有機和無機固體等?；钚晕勰嗑哂泻軓姷奈?、氧化分解有機物或毒物的能力?；钚晕勰喾ㄌ幚韽U水就是利用活性污泥的吸附、氧化、分解、凝聚和沉淀等作用來凈化水中的有機污染物。廢水中的有機物的降解轉化過程就是活性污泥中的好氧微生物的新陳代謝活動。為保證最佳凈水效果,就要保證微生物良好的新陳代謝。氧的充足供應是好氧微生物進行正常生命活動的首要條件。所以,首先要保證氧的供應。此外,還要滿足微生物生命活動最適宜的溫度（15-30℃）和ph值（6.5-8.5）等。

生物膜法：這種處理法的實質是使細菌等微生物和原生動物、后生動物等附著在濾料或載體上生長繁育,并在其上形成膜狀生物污泥---生物膜。常見的生物膜法有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化、生物流化床等。

氧化塘法氧化塘中,廢水中的污染物主要通過懸浮于廢水中的有機菌藻共生作用、水中微生物代謝活動進行降解,水中藻類光合作用能增高溶解氧濃度,氧化塘廢水中的細菌可將廢水有機物分解變成二氧化碳、硝酸根等無機物,沉積于污泥中的有機物則可通過厭氧菌分解成甲烷、硫化氫等被藻類利用,從而使廢水得到凈化。

2.2 厭氧凈化

在嚴格厭氧的條件下,微生物發酵和消化有機物產生水、二氧化碳、硫化氫、甲烷的過程。廢水的厭氧處理法就是根據這一原理來凈化污水的。因在處理過程中產生甲烷,又稱甲烷發酵。廢水中復雜有機物的厭氧降解過程分四個階段,即：水解階段、發酵階段、產乙酸階段、產甲烷階段。不同的階段有著不同的微生物優勢種群。在水解發酵階段中,廢水中的大分子有機物,首先在細菌胞外酶的作用下,水解轉化為小分子有機物后,被梭狀芽孢桿菌屬、丁酸弧菌屬、雙歧桿菌屬和假單胞菌屬等吸收、轉化為更為簡單的化合物分泌到胞外,主要產物是醇類、揮發性的脂肪酸、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨等等。在產氫、產乙酸階段中,這些產物繼續被互營單胞菌屬、互營桿菌屬、暗桿菌屬和梭菌屬等酸化細菌進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸及新的細胞物質。在產生甲烷階段中,前一階段的產物被甲烷桿菌屬、甲烷球菌屬和甲烷八疊球菌屬等甲烷菌群利用轉化為甲烷菌細胞物質,并產生甲烷氣體。整個廢水厭氧發酵過程涉及多種菌群交替作用,每種菌群都有不同的生活基質和生活條件要求,構成了一個極為復雜的生態系統。這種廢水處理方法不僅菌群獲得營養,廢水得到凈化,還能開發新的生物能源,所以倍受人們重視。

3 利用分子生物學技術，人工構建基因工程菌處理廢水

相比較于傳統的微生物處理廢水法,利用基因工程菌處理廢水是當前用微生物處理廢水的重要發展方向,它具有定向性和高效性的特點。構建的基因工程菌,不僅能在廢水處理過程中快速繁殖、絮凝,滿足數量需求,而且在高毒環境的水體中,也具有高效的分解、轉化性能,甚至可以針對特異的污染物進行分解、轉化,基因工程菌也可以廣泛的分解污染物。隨著基因工程技術和現代分子生物學技術的快速發展,基因工程菌對凈化環境、保護人類健康將發揮越來越重要的作用,基因工程菌在廢水處理中的應用也將越來越廣泛。

微生物法處理廢水不僅具有效率高、成本較低的特點,而且處理后的水質好,可以直接排放到大自然中。在自然界,廣泛的存在著大量的微生物。微生物具有易培養、易變異、繁殖快、適應能力強等特征。隨著基因工程技術和現代分子生物學技術的快速發展,構建定向、高效分解污染物的微生物已成為現實。所以,利用微生物治理廢水是今后環保產業的主攻方向,合理利用微生物處理廢水具有非常廣闊的發展前景。

［1］陳秀麗.《微生物在廢水處理中的應用》.中國西部科技，2007.

［2］黃小蘭，陳建耀.微生物在城市廢水污泥處理中的應用［A］.2008年微生物實用技術生態環境應用學術研討會論文集［C］.2008.

［3］網上相關資料.

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1674-2060（2016）03-0024-01