微生物在水污染控制中的应

word文档可自由复制编辑微生物在水污染控制中的应摘要：污水生物处理实际是水体自净的强化，在去除了污水中的污染物后，必须将微生物从水中分离出来，这种分离主要是通过微生物本身的絮凝和原生动物、轮虫等的吞食作用完成的。本文主要介绍微生物在污水处理中的应用，及几种主要的污水生物处理技术。关键词：微生物；污水处理；活性污泥法；生物膜法TheApplicationofMicroorganisminWastewaterTreatmentAbstract：Biologicaltreatmentofsewageisactuallyself-purificationofwater，afterremovingthepollutantsinthesewage，microorganismsmustbeseparatedfromthewater，Thisseparationismainlycompletedbytheflocculationofmicroorganismsthemselvesandswallowingfunctionofprotozoa,rotifers,etc.Thispapermainlyintroducestheapplicationofmicroorganisminwastewatertreatment,andseveralmajorbiologicalwastewatertreatmenttechnology.Keywords：MicroorganismsSewageTreatmentActivatedSludgeProcessSeparationMembrane引言：随着工业的高速发展，水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境，制约着社会和经济的进一步发展。因此，水污染控制成为全世界共同关注的问题。目前的水处理技术中，微生物水处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段一.水污染的现状“50年代淘米洗菜,60年代洗衣灌溉,70年代水质变坏,80年代鱼虾绝代”是一首流传于沿淮的民谣，形象地反映了水质变迁的历程。目前，全国乃至全世界。水污染造成的富营化都是一个十分严重的问题。近年来，随着对环境资源开发利用力度的日益增加，大量含有氮、磷元素营养物质的污染物不断排入湖泊、水库和河流，使水体的营养物质负荷量不断增加。另一方面，为提高农作物产量，农田施用的化肥和牲畜粪便逐年增加，经雨水冲刷和渗透，进入水体的营养物质不断增多。由于这些人为因素的影响使水体的污染和富营养化问题日益严重。富营养化水体的有效治理已成为迫待解决的重要环境问题。二.微生物处理水污染的原理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。微生物新陈代谢类型有需氧型和厌氧型两种,因此,污水生物处理方法分为好氧生物处理和厌氧生物处理.三.微生物处理水污染的方法1.活性污泥法活性污泥法活性污泥法是目前使用最广泛的一种利用微生物处理水污染的方法。活性污泥法是指利用活性污泥在废水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用，去除废水中有机污染物的一种废水处理方法。活性污泥是指由细菌、微型动物为主的微生物与胶体物质、悬浮物质等混杂在一起形成的，具有很强吸附分解有机物的能力和良好沉降性能的绒絮状颗粒。活性污泥中生存着各种微生物，构成了复杂的微生物群落。其中主要的微生物是细菌（以好氧性异养菌为主）和原生动物，此外尚有酵母菌、丝状霉菌、单胞藻类、轮虫线虫等。活性污泥中微生物作用：一提高出水水质方面的作用通过某些原生动物的分泌物,在沉降过程中促进游离细菌的絮凝作用,提高细菌的沉降效率和去除率。2.原生动物捕食细菌,提高细菌活动能力,提高对可溶性有机物的摄取能力。3.原生动物和细菌一起,共同摄食病原微生物。二在活性污泥系统中的指示作用当活性污泥性能良好时,活性污泥表现为絮凝体较大,沉降性好,镜检观察出现的生物有钟虫属、盖虫属、有肋木盾纤虫属、独缩虫属、聚缩虫属、各类吸管虫属、轮虫类、累枝虫属、寡毛类等固着型种属或匍匐型种属。2.活性污泥恶化时,絮凝体较小,出现的生物有豆形虫属、滴虫属和聚屋滴虫属等快速游泳型的生物。当污泥严重恶化时,微型动物大面积死亡或几乎不出现,污泥沉降性下降,处理水质能力差。3.活性污泥从恶化恢复到正常,在这段过渡期内出现的生物有漫游虫属、管叶虫属等慢速游泳型或匍匐型的生物。4.活性污泥膨胀时丝状菌是导致污泥膨胀的主要生物,由于丝状菌大量繁殖,活性污泥呈棉絮状,颗粒细碎且颜色相对较浅。优点：BOD和SS去除率高，可达90%－95%，适于处理要求高、水质稳的废水。

缺点：对水质变化适应差；实际需氧前大后小，使前段氧少、后段氧余；曝气池容积负荷低、占地面积大、基建费高；产生大量剩余污泥。2.生物膜法生物膜法生物膜法是利用固着在惰性材料表面的膜状生物群落处理污水的方法。生物膜的功能和活性污泥法中的活性污泥相同，其微生物的组成也类似。净化污水的主要原理是附着在载体表面的生物膜对污水中有机物的吸附与氧化分解作用。生物膜法根据介质与水接触方式不同，有生物滤池、生物转盘法、塔式生物滤池法等。其处理原理基本相同，都是依靠着生于固体介质表面的微生物来净化有机物的，因此，又称生物过滤法。处理过程中的物质转移:空气中的氧→废水→生物膜，此法比活性污泥法产生的剩余污泥少。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为庆气层、好气层、附着水层、运动水层。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。优点：

（1）生物膜对水质、水量变化适应性强，稳定性好；

（2）无污泥膨胀，运转管理方便；

（3）生物膜中生物相丰富，生物种群呈一定分布；

（4）有高营养级别微生物存在，产能多，剩余污泥少；

（5）自然通风供氧，省能耗。

缺点：

（1）运行灵活性差，难以人为控制；

（2）载体比表面积小，设备容积负荷小，空间效率低；

（3）处理效率差，BOD去除率约80%左右。3.生物接触氧化法生物接触氧化法生物接触氧化法是从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法，即在生物接触氧化池内内装填一定数量的填料，利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气,通过生物氧化作用,将废水中的有机物氧化分解,达到净化目的。生物接触氧化法是以附着在载体（俗称填料）上的生物膜为主，净化有机废水的一种高效水处理工艺。具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的优点。在可生化条件下，不论应用于工业废水还是养殖污水、生活污水的处理，都取得了良好的经济效益。优点：微生物浓度高，处理效率高；

(2)生物膜内微生物种类、数量多，呈一稳定的生态系统；

(3)氧利用率高（10%±）；

(4)比生物膜法能耗高（增加了人工曝气），投资较高；

缺点：布气、布水不易均匀，填料易堵塞。（用维纶软性纤维填料可避免堵塞，且价廉、耐用、加工方便。4.厌氧生物化学法厌氧处理法，是在无氧条件下由兼性厌氧菌和专性厌氧菌来降解有机污染物的处理方法。对于高浓度有机废水及污泥，不宜直接采用好氧生物法处理，而用厌氧消化法预处理。在厌氧条件下，由兼性菌和厌氧菌分解有机物，产物主要是甲烷，可燃烧。副产物有硫化氢、臭气大，有硫化铁、呈黑色。废水停留时间长，设备容积要求大。厌氧生物处理一般分为四个阶段:水解，发酵，产乙酸，产甲烷。这些无机物质主要是大量的生物气体即沼气。沼气的主要成分是CH4和CO2。优点：（1）适于高浓度废水和好氧难降解的有机废水。(好氧:中、低浓度)

（2）能耗低：为ASP的1/10。

（3）负荷高：好氧2—4KgBOD/M3·d，厌氧2—10，可高达50。

（4）剩余污泥少：易浓缩、易脱水，污泥量为ASP的5%—20%。

（5）N、P需要少：好氧BOD:N:P为100:5:1，厌氧100:2.5:0.5，对N、P缺乏的工业废水需投加的营养盐少。

（6）有一定杀菌作用（废水、污泥中的寄生虫卵、细菌、病毒等）。

（7）生产灵活、适应性强：可季节性、间歇性运转。

（8）可产生有价值的副产物：如沼气。缺点：

（1）厌氧微生物生长繁殖慢，设备启动、处理时间长。

（2）出水水质达不到排放标准，需进一步好氧处理。

（3）操作控制因素比较复杂。5.固定化微生物法固定化微生物技术是用化学的或者物理的手段和方法将游离微生物限制或定位在某一特定空间范围内，保留其固有的催化活性，且能够被重复和连续使用的现代生物工程技术。这种技术应用于污水处理有利于提高生物反应器内的微生物浓度，利于反应后的固液分离，缩短处理的时间。固定化微生物方法多种多样，但主要有结合固定化，交联固定化，包埋固定化和系指微生物吸附在载体表面而固定化的方法。优点：(1)微生物固定化可以保持反应器内微生物的高浓度和高活性，有助于提高污染物的处理负荷和去除效率；(2)采用固定化微生物技术的工艺，污泥产量低，减轻了后续污泥处置的负担；(3)微生物固定化形成颗粒态，利于沉淀过程的泥水分离；4)将具有降解某些难降解有机物特性的微生物固定化，可有效处理某些行业废水；(5)微生物固定化对有毒物质的承受能力强，稳定性好；四.对微生物在水污染控制的建议微生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。但我认为，今后应从四个方面进行深入研究：①分离、筛选和培养高效降解菌，利用微生物共代谢作用、多菌种协同作用降解难降解污染物；②构建高效反应器，优化运行条件，探索新技术新方法；③开发高效、无毒、廉价、可大批量生产的微生物水处理剂；④着力实践和推广生物修复示范工程，为生态环境建设提供有力的技术支持。五.结语污水生物处理方法与传统的物理化学方法相比，前者有着许多不可替代的优势。微生物形体微小，种类繁多，代谢旺盛，易变异，适应性强，几乎能够利用自然界中所有的天然物质，是处理污水的理想工具。随着人类对环境保护问题的日益重视，微生物技术的发展也会得到越来越多的关注，如何完善现有的技术，使之更加符合人类的需求，同时开发出新的微生物技术以更好地解决污水处理中的问题，是我们要关注的方向。身为当代大学生，身上肩负着可持续发展为子孙后代造福的重任。我们应该运用所学，学以致用，投身于生物技术类的研究及发展，实地的改善社会一直让人堪忧的问题。微生物就是其中关键的一部分，利用好微生物是我们改善社会现状的一种曙光六.参考文献[1]孙琪娟.浅谈微生物在污水处理中的应用[J].科学咨询（决策管理）,2006-10（19）：49-51[2]刘海云.微生物在环境污水处理中的应用[J].黑龙江环境通报,2003-10(19):49-51[3]陶福.微型生物在污水处理中的原理、作用和应用[J].中学生物教学,2004-09;55[4]林海.21世纪微生物技术在污水治理中的应用[J].中国环保产业,2004-09:33-36[5]魏飞.微生物絮凝剂及其在污水处理中的应用[J].微生物学杂志,2005-01(1);78-81[6]徐健.微生物在城市污水处理系统中的应用与展望[J],中国微