水污染治理中生物强化技术的应用研究

发表时间:2020/5/11   来源:《科学与技术》2020年2期   作者:曾海东
[导读] 淡水是人类维持生存并获得持续发展的重要基础性资源
        摘要:淡水是人类维持生存并获得持续发展的重要基础性资源,但在很长一段时间里,为了追求高速的经济增长,工业生产所排放的污水没有得到及时处理,人们缺乏水资源保护意识导致生态逐渐恶化,造成严重后果,所以,近年来人们的环保意识越来越强,无论从政府部门还是工业企业都在不断加强水体污染防治力度,特别是一些新型治理工艺,如生物强化技术的广泛应用,为水资源保护提供了新的助力作用,水污染问题得到明显改善。
        关键词:水污染治理;生物强化技术;应用
        在水污染治理中,生物治理技术是指借助具备水体净化功能的微生物完成对污染水体的净化,减少这个过程中可能出现的二次污染问题。但是,传统的生物净化技术生效较慢,为了加快净化速度,当前的技术人员采用了生物强化技术来对有益于水体净化工作的菌群进行培养,提升其净化水体的能力,提高净化效率,降低净化支出。
        1生物强化技术优势
        1.1应用成本低
        生物强化技术要充分利用微生物的特性,发挥其对菌群退化的防范作用,方便反复投加菌群。人们可以将生物强化技术应用于水污染治理中,有效控制污水治理成本。生物强化技术可以和传统的活性污泥法相结合,保证水污染治理效果,稳步提升经济效益。
        1.2治理效率高
        微生物菌群具有较强的适应能力,生物强化技术借助特殊菌群来降解污水中的有机物。生物强化技术在高浓度污水处理中得到广泛应用,可以保证微生物菌群的活性,有效降解污水中的有机物。微生物菌群降解有机物,可以防止污染物转移,避免二次污染。生物强化技术具有较短的降解周期,水污染治理效率比较高,可以将治理时间降至最低。
        1.3适用范围广
        生物强化技术可以在大范围内有效处理污染水体,尤其是盐分较高、水质差的污水。其间需要借助微生物来分解污水中的污染物,防止污染物发生迁移,减少二次污染。生物强化技术可以大大提高水污染治理水平,所需时间较短,可以保证水质处理效果。
        2生物强化菌剂的培养和来源分析
        2.1自然微生物筛选
        通过对水、土壤等环境因子的筛选,分离筛选出特殊的可降解水体污染物的微生物种类,再进一步筛选出污染物降解能力较强的单体高效微生物,并进行发酵培养单一种类的高效降解微生物,这种微生物培养方式较为方便,使用较为广泛。
        2.2人工培育微生物
        微生物人工培养是将特定基因与不同质粒的微生物进行重组,得到一种新的多质粒菌株。对于多种污染物的降解和多个项目的降解过程的完成,可以用单一的微生物来完成。另外,两种或两种以上的微生物可以通过细胞结合或融合技术在化学统计中进行培养,通过缩短新菌株的进化时间,达到快速培养新菌株的目的。
        2.3直接选购商业菌剂
        商业微生物制剂选自自然界,是由具有特定降解作用的细菌配制的干或液体微生物制剂。商品化微生物制剂的组成包括自养细菌、异种细菌和兼性细菌。商用微生物制剂拥有安全方便、去除高浓度污染物、分解重金属能力强的特点。此外,商用微生物制剂可以加速系统的启动,有效缩短微生物的培养时间。
        3水污染治理中生物强化技术的应用
        3.1改善污泥性能
        在水污染治理过程中,人们可以应用生物强化技术,改善污染水源的污泥性能。污泥上浮会加剧水体污染,所以要合理控制污泥性能,保证水污染治理效果。研究发现,生物强化期间添加苯酚降解菌,可以显著改善污泥性能。生物强化技术可以显著增强污泥的沉降性能,促使污泥无法上浮,保证污水处理质量。
        3.2固定化生物强化
        固定化生物强化的应用包括如下的三种:第一,吸附法。

这种应用方法是指在净化过程中依托于污染物的物理吸附以及离子结合,在净化过程中技术人员会将具备污染物净化功能的微生物固定在具有污染物吸附作用的载体内部,富集之后的污染物可以为微生物的繁殖提供有利条件,在一定程度上提升了污染物的净化处理效率。第二,交联法。交联法指的是应用交联,即借助生物强化技术来实现固定载体和微生物细胞之间的联系,共同构成密集的网络代谢净化体系,固化微生物,优化污染物净化过程。第三,包埋法。这种方法是指技术人员使用凝胶等物质,借助凝胶的依托作用将微生物引入载体之中。这种应用方法使用简单,凝胶对微生物的代谢也没有太大的影响,是一种适用范围较广的高效污染物处理方法。固定化生物强化技术借助一些载体实现了对微生物依附性和抗毒性的强化,避免了在净化中微生物脱离载体的问题,保证了微生物的活性和生存效率,避免了降解效率随时间降低的问题。借助合适的载体,微生物菌种的数量可以不断增加,并成为污水之中的主要菌种。净化菌种的增加减少了水中动物对菌种的影响,延长了净化时间和净化效率,有效的提升了污染水体的净化质量。
        3.3生物修复
        生物强化技术在水土恢复中广泛应用,通过微生物处理,可以将有害物质转化为无害物质。该技术具有成本低、无二次污染等优势,可以将污染物浓度控制在合理范围内。它可以有效处理有机废水,借助微生物的作用来分解污染物,最终改善水环境。生物强化技术可以降低污水毒性,有效控制水体污染。
        3.4直接作用
        人们可以利用筛选和基因重组等方法,提升微生物的新陈代谢能力,然后复制部分微生物并将其投入污水中,从而降解污染物。人们可以将碳源和高效降解微生物投入水中,微生物能够借助依附和游离等方式来分解污染物。
        3.5促进代谢
        在水环境污染中,微生物菌群很难降解有机物,但是可以改变水环境中其他物质的化学结构,借助二级基质共同氧化、休眠细胞降解等方式,有效降解水环境中的有害物质。人们可以将微生物共代谢基质投放到污水中,以降解水环境中的原始生物,促进自身生长。微生物菌群可以改变有机污染物的结构,最终实现水污染治理目标。
        4生物强化技术应用的注意事项
        在生物强化技术的使用中,除了要根据水体污染物的种类选择合适的微生物之外,在实际使用中还有诸多因素会影响菌种的实际净化效果。首先,菌种在水体之中的投放量会影响污染治理效果。一般来说,菌种的投放量和净化效果为正相关。但是,部分经过生物强化技术的菌种活性和稳定性难以进行测量,因此,要想保证水体污染治理工作的完成质量,技术人员要对水体的污染程度有充分的了解,并将水污染情况和生物强化技术有机的结合,合适确定菌种使用数量,保证净化效果。其次,菌种的投放方式也会影响污染净化效果,常用的共代谢物质以及直接投放方式操作简单,但是容易出现的一个问题是净化菌种容易被水体中的原生动物和微生物吞噬,造成净化效果下降,不利于污水处理工作的质量。在污染水体之中,存在的原生动物主要是纤毛虫,这类原生生物需要氧气作为新陈代谢的材料,因此会集中在污水之中以微生物作为养分,对净化菌种的存活有一定的威胁。因此,针对原生动物和微生物较多的污染水体,在净化中可以使用固定化生物强化的菌种投放方式,有效的避免了微生物流失问题,提升了净化菌种的污水处理效率和存活时间。最后,污水之中的营养物质量也会影响微生物的生长,进而对污染物处理效率造成影响。因此,在向污染水体之中投放微生物之前,技术人员要对水体中的营养物质含量进行检测,并根据微生物需求适当投入碳源等营养物质,确保微生物的正常成活。除了碳源之外,技术人员还需要调整污染水体之中的氮磷等微量元素的含量,保证微生物的成长繁殖,提升污水的处理效率。
        结论
        随着工业的快速发展,水污染问题日益凸显,人们要及时开展水污染治理工作。要想顺利开展水污染治理,人们必须有效应用生物强化技术,充分发挥该技术成本低、治理效率高的优势,并借助多重作用,提升污水处理效果和水污染治理能力,最终有效保护水环境,实现人与自然的和谐发展。
        参考文献:
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        [2]赵萌.水污染治理生物强化技术的应用[J].城市建设理论研究,2019,(6):152.
        [3]应航,汪海鹏,王春艳,等.生物强化技术的特性及其水污染治理工艺研究[J].环境与发展,2018,30(11):61-62.
        [4]周智来,李凌,陈辉.现代生物技术在水污染控制中的应用研究[J].资源节约与环保,2018,(8):46.
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