分析环境污水处理中微生物的应用

摘要：本文针对污水处理，在简述其现状的基础上，对微生物环境污水处理作用机理和微生物在环境污水处理中的应用进行深入分析，以此为相关污水处理技术的推广发展提供参考借鉴。

关键词：污水处理;水体自净;微生物;氧化塘;活性污泥;生物滤池

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）12-00-02

Abstract：Based on the status quo of wastewater treatment，this paper analyzes the mechanism of microbial environmental wastewater treatment and the application of microorganisms in environmental wastewater treatment，which provides reference for the promotion and development of related wastewater treatment technologies.

Key words：Sewage treatment;Water body self-purification;Microorganism;Oxidation pond;Activated sludge;Biofilter

水作为人类生存的重要因素之一，有着十分重要的作用，没有经过有效处理的污水、废水如果直接排入到自然水体中，将对水体造成严重污染，并使人类健康受到威胁。天然水体遭受污染以后，所发生的物理、化学或生物过程能对水体予以净化，这就是水体自净。在这一过程中，微生物起决定性作用，比如污染物的吸附、氧化和还原，使其性质发生转变，变为无害的物质。在污染物进行分解与无机化时，有机体能将污染物视作自身的营养源，在满足自身生命活动要求的基础上，对水体予以净化，这就是采用微生物进行污水处理的作用原理。然而，在自然界中，水体自净速度十分缓慢，若水体中短时间内进入大量污水，将无法得到有效净化，甚至会对自净能力造成破坏。对此，一方面要在污水排放前对其进行适当处理，另一方面则可通过人工措施促进水体自净进程。

1 环境污水处理现状分析

污水来源以生活污水与工业废水为主，然而近几年工业化进程快速推进，加之排水管网泄漏越来越严重，使两者开始融合，导致污水处理变得更加复杂。从现有污水处理能力看，虽然污水处理厂所在区域的环境污水处理效果相对良好，但从整个国土面积角度讲，距离全面治理还有很大一段距离。另外，技术落后与资金匮乏使污水处理发展受到制约，特别是新技术方面，其应用还没有达到预期效果[1]。

2 微生物环境污水处理作用机理

对于不同类型污染物，微生物有不同净化方式：

（1）藻类、细菌及真菌能在吞食作用下把有机物转化成无机物，使生命元素得以自然循环，达到生态平衡，该方式能对含氮有机物进行有效处理，如蛋白质、尿素及氨基酸，实现对生活污水的净化;

（2）在污水中还含有无法被微生物直接食用的部分有机物，但能作为代谢能源使微生物正常活动，比如放线菌与杆菌能从污水中含有的脂肪获得代谢需要的能量，进而起到对污水进行净化的作用;

（3）微生物能通过对部分污染物结构的改变来起到降低其毒性的作用，以磷元素为例，微生物能将其拆分成有机酸与二氧化碳，然而，无论是污水成分还是微生物分解，都比较复杂，所以这种方式会产生一定中间物质，导致二次污染，所以在具体应用中要予以严格监管;

（4）微生物处理即利用微生物自身新陈代谢分解和转化污水中有机物，达到有效处理有机物这一根本目标，但需要注意的是，针对污水中含有的悬浮物，需联合使用膜分离与过滤法等多种方法，以对悬浮物进行截留。

3 微生物在环境污水处理中的应用

采用微生物对环境污水进行處理主要有以下三种方法：

3.1 氧化塘

这是最原始的采用微生物来处理环境污水的方法。该方法应用水体具有的自净能力，对污水进行适当处理之后将其汇入天然水坑、池塘或洼地。在这些水坑、池塘或洼地当中，往往生长有大量藻类生物及水草，因空气中的氧气会持续溶解到水中，而且水中的微生物还会发生光合反应，使污水含有的有机物发生氧化反应，加之其他微生物还有生化及吸附作用，加快有机物分解速度，起到净化水质的作用[2]。对荒芜的洼地及池塘进行适当整修就能形成氧化塘，用于污水处理。然而，采用这一方法时必须注意避免对地下水源造成污染。就目前来看，氧化塘得到了进一步发展，即在天然水体中加入适当的人工条件形成强化氧化塘，比如在含有酚和氰等污染物的河流中，通过充氧、生物膜等来有效加快净化速度。

3.2 活性污泥法

活性污泥法，即曝气池处理，其特点包括：在曝气池中由活性污泥和污水进行混合，通过曝气实现对水体的净化。对于活性污泥，它具有一定生物性质，利用显微镜可以观察到很多轮虫、微生物及原生动物。采用活性污泥对污水进行净化主要包含两个步骤，即吸附与氧化。由于活性污泥的颗粒比较松散，为花絮状，有着很大的表面积，所以对胶体物及悬浮物会有较强吸附性。有机物被吸附后，将被微生物进一步分解与氧化。对于一般的污水，仅需在曝气池当中放置4～10h即可实现净化，BOD5实际去除率不低于90%。为使活性污泥始终具有良好氧化及吸附力，不仅要对pH值、温度及溶解氧进行严格控制，还应保证营养物质充足，即碳、氮和磷含量之比应适当。在生活污水当中，通常都含有能为微生物提供能量和营养的物质，而在工业废水当中往往较为缺乏，应予以补充，当废水处理厂具有相应的条件时，可通过补充生活污水来解决。在活性污泥中，细菌以异养菌为主，此外还包含部分自养菌。然而，自养菌生长速度相对较慢，可能还未生长完全就被排放，而且它对氧气含量不足极为敏感，因此对活性污泥而言，其硝化作用可能不够安全，另外，真菌含量也较少。为对活性污泥进行有效培育和驯化，需要设计与运行管理过程中积累更多的经验。不同的工厂可以自身所产废水基本性质为依据综合考虑是否可以借助活性污泥对废水进行处理，同时要选择适宜的曝气池种类[3]。

3.3 生物过滤池

污泥处理方式主要分为活性污泥法、生物膜法。经过长时间生产实践，在很早就提出了采用砂滤池对废水进行净化的方法。生物过滤法，就是以砂滤池为基础通过不断发展产生的，其特点为：借助生物膜对有机物实施吸附与生化，去除有毒和有害物质。现在生物滤池的种类越来越多，如生物转盘、高负荷式与塔式等，虽然结构可能不同，但都采用相同的原理，均利用生物膜达到净化目的。然而，活性污泥和生物膜所用生物是存在明显不同的。

生态系统不同：对于活性污泥法，污水从汇入到曝气池中就开始和活性污泥发生反应，活性污泥包含的生物组成，从生物学角度将属于群落，单一存在，其另外一端即为净化后出水[4];对于生物过滤法，往往由不同生物群落构成，处于不同位置上的滤料，可能使用不同类型生物膜，其净化程度有所不同，另外，在生物膜中还含有和活性污泥相同的异养菌或菌胶团，硝化菌也多于活性污泥，而真菌更比活性污泥多。

第二，生物膜更适宜昆虫及寡毛类生长，无论是种类还是数量都很多;但在活性污泥当中，这些生物数量很少。

第三，生物滤池所含生物对污水有着更强的毒性忍受力，硝化作用过程相对安全，能通过级数的增加来实现强化硝化，但如果受到干扰，将使毒性超出耐受范围，导致生物膜破坏，此时对生物膜进行恢复所需时间要长于活性污泥，与活性污泥相同，生物膜生长同样会受到包含温度、氧气及pH值等在内的一系列因素影响，生物膜自身性质除了会受到污水性质影响，滤池类型也会对其性质造成一定程度的影响，基于此，在实际的污水处理过程中，需要以工厂所产废水类型与性质为依据确定生物过滤法是否适用，然后再选择适宜的种类[5]。

4 结束语

综上所述，采用微生物来处理污水实际上就是采用人工措施促进水体自净，这样不仅能达到良好的污水处理效果，而且还能避免二次污染、保证安全性。因此，在实践中可将其作为首选的污水处理方法，并在應用中对其进行不断完善和优化。

参考文献

[1]吴睿钰.生物强化技术在污水处理中的作用机理及应用探究[J].居舍，2018（26）：249-250+111.

[2]刘倩，姬华勇，王俊玲，范秀芹.“微生物+膜过滤”技术在油田污水处理中的应用及评价[J].河北企业，2016（04）：154-155.

[3]段超杰，郭长伟，李广梁.高效微生物菌剂在污水处理厂的应用[J].生物技术世界，2015（07）：21-22.

[4]赵欣欣，孙玲，董玉玮，张惠芳，曹文平，涂宝军.固定化微生物技术及其在污水处理中的应用[J].水处理技术，2015，41（07）：17-20.

[5]李博伟，杨军，郦和生.分子生物学技术在污水处理中的应用[J].工业水处理，2015，35（04）：11-14.

收稿日期：2019-07-02

作者简介：周婷（1984-），女，汉族，硕士，工程师，研究方向为市政水处理。