微生物在污水处理中的应用

2018-02-14王媛

西部皮革 2018年8期

王媛

(贵州工业职业技术学院，贵州贵阳 551400)

1 微生物在污水处理中的应用现状

1.1 微生物菌剂菌种结构单一

目前，在我国市场上，污水处理的菌剂各式各样，其中大部分都只是包含了一种或者两种不同类型的微生物，而这些微生物大部分都是比较常见的，对一些特定环境中，相对容易处理的污水具有良好效果。但是，对于一些含有大量难以降解的污染物比如抗生素等物质的污水，以及在极端环境下的污水其处理效果相对较差[1]。

1.2 微生物的作用受环境温度影响较大

微生物的生长、繁殖、代谢受环境温度条件影响较大。在一些温度较低的区域，微生物的繁殖效率低，代谢活性弱，导致微生物无法很好的发挥其分解污染物的作用，进而使得污水处理的成本有所增加[2]。

2 微生物污水处理方法

2.1 好氧微生物处理法

(1)活性污泥法

厌氧微生物法主要是处理污水中的沉淀污泥，以及高浓度有机废水。此种方法目前应用最为广泛，而且工艺相对来说已经发展的十分成熟。曝气池和沉淀池作为活性污泥法污水装理装置的两大部分，其中给与曝气池高度充气，然后污水与活性泥之间实现有机融合，在水中，污泥将有机物吸附，一部分直接被氧化分解，其他的则在污泥的带动下，流进沉淀池中去。污泥在沉淀池的内部实现沉淀作业，然后沉淀出来的清水流出来。沉淀出来的污泥一部分进行回流和再生，其他的则会被清除。由于曝气的方法、模式存在一定差异，主要包括普通曝气法、完全混合曝气法、逐步曝气法、纯阳曝气法等等。活性污泥法既能够进行生活污水处理，又可以切实应用到工业污水处理中去，并且在两者中的应用都能够获得较好的效果，一般可以促使污水的BOD5去除率高达90%[3-4]。活性污泥的获取途径首先是人工培养，再加上在污水处理过程的可再生回收。在污泥中的好氧微生物，除了细菌还包括一些原生动物、真菌、后生动物、藻类等等，然而在其中发挥重要作用的首先还是细菌。就此种方法来看其不足之处在于净化污水过程中会产生大量的剩余污泥，而这一部分恰恰是一大主要难题。

(2)生物膜法

生物膜法是指通过好氧微生物的聚集所形成的生物膜进行污水处理的方式。生物膜是指由由菌胶团所组成的带有空隙的类膜结构，其中还包括一些辅助生物，即藻类等，其在净化过程中，具有稳定水质的作用。组成生物膜的生物主要包括固着型纤毛虫和游离型纤毛虫，其可以使污水净化效率的带有力的提升。滤池扫除物可以将滤池内部的污泥排除彻底，避免污泥累积，进而导致滤池被堵住。生物膜法在工业污水处理中的应用十分普遍，具有良好的净化效果，可以促使污水的BOD5降低大约75%-90%。生物膜主要是由污水和BOD5的接触所产生的。因为当污水在穿过载体的时候，有机污染物粒子和微生物会直接被粘附在载体上，以此使微生物数目得到增值[5-6]。在经过既定一定步骤后，在载体表面会出现一层厚度约为2 mm的膜，并且膜的厚度是随着净化过程不断增加的，然后老化的膜自然剥落，随着废水流进沉淀池中去，再不断形成新的生物膜，以此循环下去，实现正常更新。此种方法所产生的剩余污泥量相对较少一些。

2.2 厌氧微生物法

厌氧微生物法主要是处理污水中的沉淀污泥，以及高浓度有机废水。在无氧的前提下，厌氧细菌或者兼性细菌发挥作用，分解污泥内的有机物，以此生成甲烷和CO2等[7]，其具有一定的经济价值。目前，我国农村沼气池的构建已经十分普遍，其主要就是应用的厌氧微生物处理方法。在经过处理之后的污泥，其中的致病菌有所减少，臭味明显减弱，体积大大缩小，这样一来，处理起来就会非常容易。

2.3 氧化塘法

氧化塘法主要是通过合适的自然池塘与人工池塘，采用不同的处理机制和净化原理，将污水中的污染物及时去除干净的一种方法。氧化塘法可以进一步净化污水的原理主要是，通过池塘中的藻类实现光合作用之后，提高溶解氧的浓度，细菌可以分解成污水中的有机物，促使其演变成藻类可以充分利用的无机物，即二氧化碳、碳酸盐等。而且，在污泥中沉淀积累的有机物可以通过厌氧细菌，直接被分解成CH4、H2S等[8]，然后被藻类所利用，以此实现净化污水的目的。在此过程中，微生物细胞在需要处理的污水中悬浮，而非被固定住。氧化塘法的污水处理效率相对比较低，需要占据的空间位置较大，且在自然条件下氧化有机物需要的氧气来源难以保证充分，所以经常导致氧化作用不全面，易于产生较大的异味。因为氧化塘属于一个相对开放的系统，因此，在进行污水处理时，其效率会直接被季节温度所影响，这种处理系统只能够在温度相对较高的环境中利用。在污水中，污染物各式各样，十分多元化，因此，一般在进行污水处理时，需要融合使用不同的方法[9-10]。

3 微生物在污水处理中应用的优势及发展展望

微生物在污水处理这一难题上具有多方面的优势。其一，可以大大节约水资源，有效促使能耗与成本降低；其二，污水治理效果十分明显，即有机氮、混浊度、金属离子、浮游生物等等都可以降低，达到国家相关标准，但是溶解氧会有所上升，以此就会有效改善水质；其三，有效抑制病原菌，及时将其中的异味消除干净，从而促使空气质量得到改善；其四，对污水中包含的重金属等及时处理彻底，避免造成毒害；其五，将粪尿恶臭处理干净，进一步净化生态环境，大大减少畜禽产生的异味，进而在最大程度上抑制蚊蝇持续繁衍。

利用微生物对环境污染问题进行治理，尤其是污水处理，目前在国内已经实现了广泛应用。但是，因为所利用的微生物主要是天然的，处理效果并不显著。而通过辐射诱变和化学诱变的方法，筛选具有非常高的净化能力的高效微生物，是微生物污水处理方法的主要发展方向，在我国将具有良好的发展前景。首先，培养新型的特效物种，进一步提高其应用效率，降低应用成本。其次，利用一系类相关技术，进行组合达到优化效果，特别是高效、低耗能、容易普及的特殊微生物和特定工艺之间的有机结合。再次，强化各学科间的密切配合，通过跨专业领域的研究，比如将毒理学、微生物学、环境工程学、分子生物学、材料学相结合。最后，从根本上解除污染源，充分协调人与自然间的关系。