摘 要：近年来，我国的经济发展取得了重大的成绩，但是由于经济发展中忽视环境保护工作，造成我国环境而临严峻的考验，污水处理作为环境保护和治理的重要组成部分，引起了人们的高度关注。本文通过对污水处理生物化学转化工艺的分析探讨，阐释污水生物化学处理的处理原理与作用机制，以期为污水处理转发的可行性、适用性研究提供思路与参考。
关键词：污水处理；生物化学；技术研究；应用前景
1 污水处理生物化学方法
1.1污水生物化学处理原理
生化处理法简称为生物处理法或生化法。该法的处理过程是使废水或固体废物与微生物混合接触，利用微生物体内的生物化学作用分解废水中的有机物和某些无机毒物（如氰化物、硫化物等），使不稳定的有机物和无机毒物转化为无毒物质的一种污水处理方法[1]。按照反应过程中有无氧气可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。
其过程由物理化学作用和生物化学作用来完成。物理化学作用是利用活性污泥对有机物的吸附能力使污水得到净化，吸附作用进行的十分迅速，。生物化学作用是在有氧的条件下，好氧细菌借助其分泌的体外酶，将污水中的胶体性有机物分解为溶解性有机物，通过细菌的生物活动，将有机物氧化、分解，使有机物分解成二氧化碳和水，此过程称为氧化阶段[2]。
1.2污水生物处理的影响因素
生化处理通常包括两个重要元素：（1）在水中大量曝气供氧，以支持微生物的存活。（2）利用微生物分解污水中的有机物，从而净化污水。生化处理是大多数传统污水处理工艺的核心，我国大多数市政污水处理场都采用生化处理技术处理城市居民的生活污水。
生化处理的关键是细菌的繁殖和生长,除控制以上两个条件外，有害物质的浓度、温度、PH等条件也对生化处理的效果有显著影响[2、3]。
2 污水处理生物化学转化技术
2.1活性污泥处理
活性污泥法是一种污水的好氧生物处理法，由英国的克拉克（Clark）和盖奇（Gage）约在1913年于曼彻斯特的劳伦斯污水试验站发明并应用[4]。活性污泥法是一种废水生物处理技术，是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。这种技术将废水与活性污泥（微生物）混合搅拌并曝气，使废水中的有机污染物分解，生物固体随后从已处理废水中分离，并可根据需要将部分回流到曝气池中[5]。
活性污泥法是目前应用最广泛的污水好氧生物处理技术，由曝气池,沉淀池,污泥回流和剩余污泥排除等系统组成,程序简单,设备要求不高,污水中的可溶性有机污染物为活性污泥所吸附,并为存活在活性污泥上的微生物群体所分解,使污水得到净化。但在处理过程中，可能出现污泥上浮、污泥上浮、污泥脱氨上浮、污泥腐化和活性污泥减少等问题[6]。
2.2生物膜法
生物膜法，是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术，是一种固定膜法，是污水土壤自净过程的人工化和强化，主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物。处理技术有生物滤池(普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池)、生物转盘、生物接触氧化没备和生物流化床等。
生物膜法具有供氧充分，传质条件好；处理效果受气温影响小；采用轻质填料以后构筑物轻巧、填料表面积较大；设备处理能力大，处理效果好；不生长灰蝇，气味小，卫生条件较好等优点。特别是在生物膜法中微生物固着生长，能够和介质中的有机物浓度形成动平衡，故可应用于低浓度污水的深度处理。近年来，国内外用生物膜法作为对生物处理构筑物出水的补充处理进行了不少研究。生物膜法用于含氨氮(包括有机氮)污水的硝化、脱氮，获得了很好效果[7、8]。
2.3厌氧生物处理法
厌氧生物处理（Anaerobic Process）是在厌氧条件下,形成了厌氧微生物所需要的营养条件和环境条件,通过厌氧菌和兼性菌代谢作用，对有机物进行生化降解的过程[9]。
厌氧处理过程中可以大大降低能耗，而且还可以回收生物能（沼气）。污泥产量很低，厌氧微生物的增值速率比好氧微生物低得多，厌氧微生物有可能对好氧微生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解；厌氧处理反应过程较复杂，厌氧消化是由多种不同性质、不同功能的微生物协同工作的一个连续的微生物过程。好氧生物处理效率高，应用广泛，目前已成为城市污水处理的主要方法[9]。
3 污水处理生物化学技术说明
3.1高效曝气池
曝气池利用活性污泥法进行污水处理，池内提供一定污水停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。 曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。其目的在于将空气中的氧溶解于水中，或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。曝气方法可分为两种，主要有鼓风曝气和机械曝气[10]。
3.2菌胶团
菌胶团是细菌及其分泌的胶质物质组成的细小颗粒，是活性污泥的主体，污泥的吸附性能、氧化分解能力及凝聚沉降等性能均与菌胶团有关。菌胶团是活性污泥和生物膜的重要组成部分，有较强的吸附和氧化有机物的能力，在水生物处理中具有重要作用。活性污泥性能的好坏，主要可根据所含菌胶团多少、大小及结构的紧密程度来确定。菌胶团是活性污泥的结构和功能的中心，以细菌和真菌为主，兼有原生动物和后生动物；前者是降解有机物的主体，后者是活性污泥中食物链的重要组成，对改善出水质量有着重要作用，同时是系统运行状态的生物指示剂[10]。
3.3菌种
提高生化装置效率的关键是菌种。因此培育适应能力强、降解有机物速度快、易培养和驯化的高活性专性菌是本工艺的核心技术。微生物菌剂中微生物菌种多样化不足，目前市场上的微生物菌剂中能够包含的微生物菌种只有1～2种，这样的微生物菌剂针对污染物种类、特征相对单一的污水处理较高，面对污染物难降解、特征复杂化的污水处理能力较低，对于污水处理的发展空间还有很大[11]。
4 结语
随着污水生物化学处理技术的不断改进，微生物在污水处理中的应用方式日渐增多，相较于传统化学方式处理污水，其处理质量和效率都具有显著优势，且经过微生物处理的污水处理结果不容易出现二次污染物，更适合投入城市中水回用系统，更符合现代生态环境保护理念的要求。
参考文献：?
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[9]朱蓓丽，程秀莲，黄修长编著．环境工程概论（第四版）．北京：科学出版社，2016.3：62-63
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