微生物在铁路车站生活污水处理中的应用

明月

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铁路车站作为重要的交通基础设施，每天都会接待大量旅客和货物流通，给城市化进程的推进和人们的生活提供了巨大的便利。然而，车站运营所产生的大量生活污水会对环境和人体健康造成不可忽视的威胁，因此，做好铁路车站生活污水处理工作，不仅可以减少环境污染，还能够促进城市的可持续发展和人民生活质量的提高。传统的污水处理方法存在工艺复杂、耗能高、投资大等弊端；而应用微生物进行污水处理，可以借助其降解和转化能力，将有机物质降解为无害物质，同时有效去除水中的氮、磷等污染物，以减少对环境的污染，节约能源和资源，具有显著的经济效益和环境效益[1]。

1 相关特性分析

1.1 铁路车站生活污水特性分析

铁路车站生活污水指的是车站日常活动所产生的废水，主要来自车站中的厕所、洗手间、餐厅、洗涤等生活用水，其构成十分复杂。包括有机物、悬浮物、氨氮、总磷、总氮等。其中有机物是车站生活污水中的主要污染物之一，其污染量占生活污水总污染量的70%以上，包括可生物降解和难降解有机物。生物降解有机物主要来自人类粪便和食物残渣，难降解有机物则主要来自洗涤剂、油脂等。悬浮物是车站生活污水中的另一类主要污染物，包括细小悬浮物和大颗粒悬浮物。而氨氮、总磷、总氮是车站生活污水中的主要营养物质。其中，氨氮多来自尿液和粪便，总磷和总氮主要来自洗涤剂和肥料。车站每天都需要接待大量的旅客和货物流通，因此车站生活污水的流量波动比较大，有时还会出现突发性高峰流量[2]。

1.2 微生物污水处理特性分析

微生物具有生物降解能力，能够降解和转化有机物质与污染物。首先，微生物通过分泌酶类来降解复杂的有机化合物，将其转化为比较简单的物质，如二氧化碳、水和无机盐等，是微生物污水处理技术高效去除污染物的基础。其次，微生物具有很强的适应性，能够在不同的温度、pH、氧含量和营养条件下存活并繁殖。这种适应性使得微生物污水处理技术能够适用于不同类型和性质的污水处理。再次，微生物具有很强的繁殖能力，可以迅速增加微生物的数量，在合适的条件下有利于维持微生物群落的稳定性和活性，使污水处理过程更加稳定和高效。最后，微生物具有较强的共生作用，一些微生物需要利用其他微生物分泌的物质作为能源或生长因子，而其他微生物则能够利用它们排放的代谢产物作为能源或基质。这种共生作用有助于维持微生物群落的多样性和平衡，可有助于提升污水处理效果[3]。

2 微生物污水处理技术概述

2.1 微生物污水处理作用机理

代谢作用。微生物代谢作用包括好氧呼吸、厌氧呼吸和发酵三种类型。在好氧条件下，微生物将氧气作为电子受体，将有机物质氧化为二氧化碳和水，并释放能量。在缺氧或无氧条件下，微生物采用其他无氧条件下可用的电子受体，如硝酸盐、硫酸盐等，将有机物质转化为比较简单的物质，并释放能量（厌氧呼吸）。在无氧条件下，微生物通过发酵作用可以降解转化有机物质并生成有机酸、醇、气体等产物。这些代谢作用使微生物能够将有机污染物降解为无机物质，并提供能量以维持自身活动，实现净化污水的目标[4]。

降解作用。在污水处理中，首先，微生物通过分泌各种酶来降解有机污染物，如蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等，将复杂的有机物质分解为较为简单的分子。然后，微生物以这些降解产物为底物来提供能量和碳源供自身生长和代谢。通过代谢反应，底物进一步转化为水和二氧化碳等无害物质，同时产生能量以供微生物的生长和繁殖。随着微生物数量的增加，有机污染物的降解速率也会提高。但在污水处理过程中，需要细菌、真菌的有效参与，因此根据实际情况选用合适的微生物是保证处理效果的关键。

去毒作用。污水中一般含有大量氮、磷元素，氮、磷超标会导致水体富营养化，进而影响水生生态系统的平衡。其中，磷类污染物通常难以降解，且会导致污水带有一定的毒性，总磷指数越高，污水毒性就越强。微生物在代谢过程中也能去除一些有毒化合物。例如，一些特定的微生物能够降解并去除污水中的重金属离子、农药残留和有机污染物等物质。微生物可以通过生理代谢、吸附、转化等方式将有毒物质转化为低毒或无毒的形式，减轻其对环境和生物的危害。

2.2 微生物污水处理技术特点

微生物污水处理技术是一种以微生物为主的处理方法，通过微生物的代谢作用和生物化学反应来降解和转化污水中的有机物质及污染物。相较于传统的物理、化学处理方法，微生物污水处理技术具有许多独特的优点。首先，相较于传统的物理、化学方法，微生物污水处理技术具有高效性，更能够达到高效去除污染物的效果。其次，微生物污水处理技术具有经济性，微生物是自然界中广泛存在的生物资源，其培育和繁殖成本相对较低。最后，微生物污水处理技术具有环保性，微生物作为自然界中的生物种群，可以通过自身的代谢作用，将有机物质转化为无机物质，从而降低有机物质对环境的污染程度[4]。

3 微生物在污水处理中主要应用

与其他类型的生活污水相比，铁路车站污水在污水成分、污水量和水质波动上都有较大的区别，需要进行合适的微生物选择、反应器设计和操作调控，以确保高效降解有机物，去除氮、磷等污染物，并实现对污水的安全处理，使水质达标。

3.1 微生物吸附技术

微生物吸附通过将污水中的有机物质、重金属离子等污染物吸附到微生物表面，然后利用微生物的代谢作用将其降解或转化为无害物质，从而实现对污水的净化。国内已经有一些大型铁路车站开始采用微生物吸附技术来进行污水处理了，其通过选用适宜的微生物菌种和吸附剂将污水中的有机物质、重金属离子等污染物吸附到微生物表面，以达到净化污水的目的。例如，北京西站安装了生活污水处理装置，采用微生物法进行污水处理。生物滤池和好氧微生物反应器等设施的应用，能够高效降解并去除污水中的有机物质和污染物，实现了对污水的净化和达标排放；又如，上海南站采用了微生物污水处理技术来进行污水处理，通过建设微生物接触氧化法和活性污泥法的处理装置，能够有效去除污水中的有机物质、氮、磷等污染物，净化污水；再如，广州南站配备了生物接触氧化池和微生物反应器等设施，通过微生物的降解作用来去除污水中的有机物质和污染物。

3.2 微生物絮凝技术

目前，微生物絮凝技术在铁路车站污水处理方面已经得到了一定的应用和发展。该技术主要包括培养微生物、制备絮凝剂、添加絮凝剂以及沉淀和分离等步骤。首先，选取适宜的微生物菌种进行培养和增殖。然后，通过提取已培养的微生物细胞产生的絮凝物，制备得到絮凝剂。然后向污水中添加絮凝剂，利用微生物细胞及其产生的多糖类物质与悬浮颗粒的相互作用，促进颗粒的聚集。最后，通过絮凝剂的作用，使悬浮颗粒逐渐聚集成较大的絮凝体，从而沉淀到底部。沉淀后的絮凝体可以通过沉淀池或沉淀器进行分离，使水体得到净化。尽管微生物絮凝技术在实际应用中仍面临着一些挑战，如菌种选择、絮凝剂制备和添加方式等，但该技术正在逐渐提高其处理效果和稳定性。通过进一步研究和开发优化技术方案与操作条件，其有望成为处理铁路车站污水处理工作一种有效、环保的选择。

3.3 固定化微生物技术

固定化微生物技术是一种利用固定在载体上的微生物来处理铁路车站污水的技术。该技术的应用，需要应该选取适宜的微生物菌种，并将其固定在特定载体上，如生物滤料、生物膜等。常见的微生物固化污水处理技术有固定化生物膜技术、固定化生物滤料技术、固定化颗粒污泥技术和固定化生物颗粒技术等。固定化生物膜技术是指将微生物固定在一种薄膜表面，通过薄膜的过滤和降解作用，来实现对污水的净化。固定化生物滤料技术是指将微生物固定在一种多孔材料或填料上，多孔载体上有大量附着面积可以让微生物在上面生长繁殖，并利用微生物的降解能力进行污水处理。固定化颗粒污泥技术是指将微生物固定在一种颗粒状载体上，形成固定化的颗粒污泥，然后通过悬浮颗粒的形式进行污水处理。固定化生物颗粒技术是指将微生物固定在一种颗粒状的载体上，形成固定化的生物颗粒，通过生物颗粒的活性进行污水的降解和净化。

目前，固定化微生物技术主要与人工湿地工艺相结合进行污水处理，通过优化载体的选择和微生物的负载量等控制参数，能够高效去除污水中的有害物质，实现对污水的净化，当前该技术已经在铁路车站污水处理中得到了一定的应用，并取得了良好的处理效果。

4 结语

对铁路车站生活污水进行治理和排放控制已成为当前城市污染治理的重点之一，一般来说，微生物污水处理方法能够取得较好的效果，然而，其实际效果容易受多种因素影响，如工艺设计、运行管理和污水质量等，因此，相关人员需要对具体车站的污水处理情况进行系统的监测和评估，以确保达到预期处理效果，同时持续进行运维和改进也是确保微生物污水处理技术持久有效的必然要求。