探究微生物技术在城市污水处理中的应用

探究微生物技术在城市污水处理中的应用

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摘要:随着人们生活水平的不断提升,人们对生活品质也有了更高的要求,而对于水污染问题人们也越发的重视,并且传统污水处理技术显示了其应用的弊端,因此微生物技术在城市污水处理中得到了较为广泛的应用。所以因此在当前的城市污水处理方面,要提高对微生物技术的重视度,改善污水处理的环境,利用微生物技术促进污水处理,进而满足城市发展的需求。

关键词:微生物技术;污水处理;应用;发展

1.传统污水处理技术

水的污染通常指人为原因造成的水质恶化,降低水的使用价值,主要污染物是固体废弃物和化学物质(需氧有机物、难降解有机物、重金属、植物营养物质、酸、碱和石油类物质)。我国目前常用的污水处理技术有:①物理法即不溶态污染物的分离技术(重力沉降、混凝澄清、浮力浮上等)。②化学法即污染物的化学转化技术(酸碱中和法、化学沉淀法等)。③溶解态污染物物理化学分离技术(吸附法、离子交换法、膜分离法等)。

物理方法占地面积大,基建费、运行费高,能耗大,管理复杂,易出现污泥膨胀现象;设备不能满足高效低耗的要求,单独使用效果不明显。化学方法运行成本高,消耗大量的化学试剂,易产生二次污染。而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。

2.微生物技术处理污水的原理

微生物净化处理污水的过程主要是指在污水处理装置中采用不同性能的微生物,并且让它们相互配合,从而实现物质循环的过程。当城市污水进入污水处理装置中的时候,微生物会发挥其作用。微生物在一定条件下,能够对水体进行分辨,判断出水体的成分,从而有选择性的进行处理,并且不断地进行有规律的改变。微生物区系对污水中的有机物或者是有毒物质进行分解和氧化等处理,从而对污水起到净化的作用。污水经过处理后,可流入河道或者被二次使用。污水经过微生物处理后,会生成大量的废渣和生物膜的残余物,这些物质可以通过厌氧处理,从而生成可被利用的沼气以及有机肥料。

3.微生物技术在城市污水处理中的应用

3.1氧化塘处理技术

氧化塘处理技术是利用一些适宜的自然池塘或人工池塘,通过厌氧、好氧、兼性生物处理等不同的净化机理去除污染物的技术。在氧化塘中,废水有机物主要通过悬浮于污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,氧化塘污水中的细菌可将污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,从而使污水得到净化,

3.2微生物絮凝剂技术

①脱掉废水颜色

微生物絮凝剂由微生物脱硫菌种生成之后,其具有一定的絮凝沉淀效果,并且对于一些高分子絮凝剂不能除去的颜色,微生物絮凝剂却可以对其进行有效的脱色。

②处理畜产废水

在畜产废水中生化需氧量较高,因此对其进行处理过程是非常困难和复杂的。采用高分子絮凝剂对其进行处理,虽然处理效果比较好,但是会对环境产生二次污染,而微生物絮凝剂不仅可以对畜产废水进行有效的处理,而且不会污染到环境,同时经过微生物絮凝剂处理后的废水是非常清澈的。

③处理膨胀污泥。如果用活性污泥对工业废水进行处理,则会形成容易膨胀的活性污泥,这会严重影响到处理的效果。而用微生物絮凝剂正好解决的这一问题,其不仅可以对活性污泥膨胀的问题进行有效的处理,还可以改善污泥的沉降性能,防止污泥发生解絮的现象。例如:对甘草制药废水进行处理的时候,会生成活性污泥,并且其会发生膨胀,如果向其中加入微生物絮凝剂,污泥的膨胀就会逐渐的被消除,还可以改善甘草制药废水的沉降性能。

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,有机物厌氧降解过程如图1所示。

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。

图1有机物厌氧降解过程

4.微生物技术在城市污水处理中的发展

微生物技术在城市污水处理中,具有良好的发展前景。近几年,基因工程菌、特定性微生物菌群、固态微生物系统、绿植与微生物结合等,都是微生物发展的表现,促使微生物技术,更加便捷、有效的应用到城市污水处理上。我国城市建设的规模越来越大,污水排放量逐年增加,应该积极研究微生物技术,推进微生物技术的发展,满足城市污水排放的需求,体现出微生物新技术的实践价值。微生物技术是城市污水处理的核心,根据城市污水实况,发展相关的微生物技术,改善城市污水的处理环境。

结束语:

随着水污染的加剧,良好的水源更难寻求,水处理将面临着更大的挑战。上述几种方法只是微生物新技术中的一部分,它们对微生物的利用方式不尽相同。因此在今后城市污水处理中微生物技术的研究仍然值得广大工作人员去关注与研究,为微生物技术的发展提供基础保障,并能充分发挥微生物技术的具体作用,保障城市污水处理的有效性,起到保护环境的作用。

参考文献

[1]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.

[2]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.

[3]尚华.微生物在污水处理中的指示作用[J].新疆化工.2010.

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