试分析城市污水处理中的微生物技术

试分析城市污水处理中的微生物技术

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摘要:微生物处理技术主要应用在对生活污水以及工业废水处理中,并且取得了很好的反响。微生物处理技术具有较高的经济性和沉降性,并且吸附能力和降解能力较强,因此使用微生物技术处理污水将成为必然的趋势,其不仅能减少投入的成本,并且对环境不会产生二次污染。基于此,本文就从城市污水处理中的微生物技术展开分析探讨,以供相关人士的参考。

关键词:城市污水;污水处理;微生物技术

1、微生物污水处理机制与净化原理

针对不同的污染物,微生物的净化方式也有所差异,主要包括以下三种:

1.1降解有机物,部分细菌、真菌、藻类可通过吞食将污水中一些复杂的有机物转化为简单的无机物分子,从而实现各种生命元素在的自然循环,维持生态平衡。这种方式可有效处理尿素、氨基酸、蛋白质等含氮有机物,从而净化城市生活污水。

1.2代谢作用,污水中存在大量不能被微生物食用的有机污染物,其中有些可以作为代谢能源来维持微生物的生命活动。例如,一些放线菌和杆菌在从广泛存在于餐厅污水的脂肪中获取新陈代谢所需能量的过程实际上也起到了污水净化的作用。

1.3去毒素作用,微生物主要通过改变污染物的分子结构减弱其毒性。如对于洗衣粉中的有毒磷元素,微生物可以通过将无机磷酸盐拆分为无毒性的有机酸和二氧化碳来去除。但是由于污水成分和微生物分解过程都较为复杂,这种处理方式可能产生有毒的中间物质,造成二次污染,因此在应用过程中必须要进行严格的监视。

2、微生物技术在城市污水处理中的优势

利用微生物处理污水实际就是通过微生物的新陈代谢活动,将污水中的有机物分解,从而达到净化污水的目的。微生物能从污水中摄取糖,蛋白质,脂肪,淀粉及其它有机化合物作为微生物的营养物质,经过一系列的酶促反应,这些有机物在微生物体内得到分解利用,有些合成微生物自身的结构和功能物质,有些则为微生物提供所需的能量。其与目前采用的物理法和化学法相比,在污水处理方面,微生物技术具有一系列的特点和优势:

2.1具有很强的吸附力和良好的沉降性,很强的降解能力,不需要高温、高压、温和的条件,污染物经过酶催化即可高效并相对彻底完成,处理水量大,处理费用低廉,仅为物理、化学法的30%~50%。

2.2微生物物种丰富、资源广泛、具有多种代谢类型,几乎可降解或转化环境中存在的各种天然物质,易培养、繁殖快、对环境有较强的适应能力和易实现变异等特性,一旦新的化合物出现,它们也能逐步通过自发或诱导产生新的酶系,具备新的代谢功能,从而降解或转化那些新的化合物。适当地对其加以培养繁殖,特别是在一定条件下加以驯化,就能使之很好地适应各种有毒的工业废水、生活污水等环境。通过有针对性地对菌种进行筛选、培养和驯化,可以使大多数的有机物实现生物降解处理,应用面宽。

2.3微生物处理不仅能去除有机物、病原体、有毒物质,还能去除臭味、提高透明度、降低色度等,处理效果良好。只要找到合适的微生物,给予合适的条件,所有的污染物质都可得到降解或转化。

2.4对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少。

2.5直接暴露在污染物下的机会减少。

2.6就地处理,操作简便,可以避免铺设不雅观的机械设备,减少占地面积,基建费、运行费,能耗,管理等,且能满足高效低耗的要求。

3、城市污水处理中的微生物技术

3.1吸附技术

吸附技术在污水中,利用微生物的细胞体、分泌物等,粘结悬浮在污水中的物质,共同构成了絮凝体,絮凝体的表层,覆盖着大量的多糖,本身具有很强的吸附功能。我国城市污水处理中,微生物吸附技术,主要采用了白腐真菌、酵母菌,辅助吸收污水中的铅、铬等物质,避免此类有毒物质随意排放。除此以外,微生物吸附中,研究了脱硫杆菌,在微弱电流的环境中,吸附污水中的铜离子,案例表明,脱硫杆菌去除铜离子的效率,基本在97%以上,净化了排放水源,杜绝发生再次污染。吸附技术中,要积极研究生物吸附剂,提高污水吸附的水平,由此保障城市污水处理的效率。微生物技术按照吸附功能划分,还有一类是活性污泥吸附,微生物在有氧的条件下,经过长时间曝气,转载活性污泥,活性污泥为微生物提供基础载体,吸附城市污水中的有机物,还能提供氧化、分解的作用,活性污泥沉淀到二沉池内,完成沉降,污水则顺利排出,活性污泥随着污水不断的排出,重复利用到吸附净化上,体现出了节约的思想。

3.2絮凝技术

微生物絮凝技术,利用微生物的絮凝特征,在自然的状态下,降解高分子有机物。如上文吸附技术中所述,微生物的细胞、分泌物等,都可以作为絮凝剂,专门处理城市中,高浓度的污水,消除污水异味、杂质等。例举絮凝技术在城市污水处理中的应用表现,如:①废水脱色,微生物絮凝技术,废水脱色的效果很明显,利用沉淀的原理,实现废水脱色,促使有色污染物,能够有效沉淀,去除污水中的可溶性色素,提升了污水处理时的透明度;②畜产废水净化,畜产业排放的污水中,含有大量的1,4-丁二醇,其处理的难度很高,采用微生物絮凝剂,有效去除污水中的总有机碳以及1,4-丁二醇,经过微生物絮凝处理后的污水,水质良好,可以进行安全的排放。

3.3厌氧生物处理技术

厌氧生物处理技术也称厌氧消化或厌氧发酵,是在无氧条件下通过各种厌氧菌联合作用来降解有机污染物的污水净化技术。由厌氧细菌或兼性细菌在厌氧条件下将吸附于污泥中的有机物分阶段进行分解,最后产生甲烷和二氧化碳等气体,有效净化了污水中的有机污染物。厌氧生物处理主要应用于不溶性有机物质含量高的污水或高浓度的工业废水处理,也经常用于处理剩余污泥。

3.4电极生物膜法

电极生物膜法的原理是,将微生物固定在电极表面,由于微生物有吸附生长的特性,其表面会生成一层生物膜。在接通电流后,污水中的杂质由于受到生物膜的吸附而接触到电流,从而被降解为其他物质。研究结果表明,这种方式对氮、磷等污染物有较好的去除效果,成本低廉,目前在城乡生活污水处理领用的应用比较广泛。除了脱氮效果理想以外,电极生物膜法还能实现杂质的反硝化,为解决当前城市污水因反硝化和释磷作用引发的恶性竞争有机物问题提供了思路。

电极生物膜法的缺点在于对设备和技术的要求较高,电流的强弱会影响微生物的活性,从而弱化其对污染物的吸附效果,在广泛应用之前应该进行适量的试验,寻求最佳方案。

结束语:

综上所述,相对于传统污水处理技术而言,微生物技术的处理效果理想,安全性较强,不易形成二次污染,而且有效避免了水资源浪费的现象。因此,其在污水处理事业中的应用已经成为不可逆转的趋势。

参考文献

[1]赵敏娟,张纯.微生物在城市污水处理中的新应用[J].资源节约与环保,2014(12).

[2]申晓东.微生物技术在市政环境方面的应用[J].黑龙江科技信息,2014(14).

[3]尚华.微生物在污水处理中的指示作用[J].新疆化工,2010(01).

[4]邓元月,邹佳霖,杜伟强等.微生物技术在污水处理中的应用[J].科学与财富,2014(5).

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