微生物在城市生活污水處理中的應用

　　摘 要： 本文介紹了目前環境污水處理中的常用微生物處理法及發展前景，概述了我國環境污水處理的現狀及存在的問題。
　　關鍵詞： 微生物 城市生活污水 處理類型
　　微生物在生物的降解和轉化過程中發揮著強大的作用。利用微生物處理污水具有工藝投資少、運行費用低、最終產物少等優點，是污水處理的首選方法。污水處理的方法很多，可歸納為物理方法、化學方法和生物方法三大類。目前國內外多采用二級處理工藝或三級處理工藝治理污水，即采用微生物的作用分解污水中的有機物，采用沉淀法除去排放中的無機鹽類及其他懸浮污染物、去磷，在中性條件下增溫使氨氮逸出或利用微生物的反硝化作用脫氮，借繁殖藻類以去氮、磷，同時收獲藻體。
　　1.微生物處理污水的機理
　　所謂利用微生物處理污水是以光合菌群和酵母菌群為主導，協同其他有益微生物共同作用，產生抗氧化物質，通過氧化還原發酵等途徑分解氧化有機物，把有害有毒物質轉化為無害無毒物質。水體中的微生物，在其生命活動中，吸收和轉化某些污染物質，并將大量有機物分解成無機鹽類、二氧化碳和水，從而使水體得到自凈。
　　2.微生物凈化水質的方式
　　微生物用于污水處理一般主要對污水有害化合物中的有機物質起降解、轉化的作用。其凈化方式有以下幾種。
　　2.1降解作用。細菌、真菌和藻類都可以降解有機污染物，如好氧革蘭氏陰性桿菌和球菌可以降解石油烴、有機磷農藥、甲草胺、氯苯等；霉菌可以降解石油烴、敵百蟲、撲草凈等；藻類可以降解多種酚類化合物。
　　2.2共代謝。微生物的共代謝是指微生物能夠分解有機物質，但是不能利用這種基質作為能源和組成元素的現象，這類微生物有假單胞菌屬、不動桿菌屬、洛卡式菌屬、芽孢桿菌屬等。
　　2.3去毒作用。微生物通過轉化—降解、礦化、聚合等反應，改變污染物的分子結構，從而降低或去除其毒性。如有機磷農藥馬拉硫磷可以在微生物的水解作用下，被分解為含有一酸或二酸的物質。
　　但是，微生物的作用是復雜的，有些微生物在凈化作用的同時有毒化作用。這類微生物可以使無毒物質轉化為有毒物質，從而產生新的污染。如三氯乙烯能夠在微生物作用下轉化為氯乙烯，這是強致癌物質。因此，在利用微生物進行凈化的同時，要密切監視系統中有機物分解的中間產物和最終產物及其毒性。
　　3.污水的微生物處理類型
　　目前，污水的微生物處理主要有以下幾種類型。
　　3.1活性泥法。又稱日曝氣法。它是利用含有好氧微生物的活性污泥，在通氣條件下，使污水凈化的生物學方法，是一種應用最廣、工藝比較成熟的廢水生物處理技術。一般可使污水的BOD5去除率達90%。
　　活性污泥一般經過人工培養、馴化而獲得，并在污水處理過程中，能不斷地返回接種使用?；钚晕勰嗍且环N絨絮狀小顆粒，主要由菌膠團形成菌、原有生物、有機和無機膠體及懸浮物組成。
　　此法最大的弱點是產生大量的污泥，剩余污泥已成為令人頭疼的難以解決的問題，研究開發從源頭上不產生污泥的污水處理技術成為熱點課題。
　　3.2生物膜法。它是以好氧微生物組成的生物膜為凈化的處理方法。根據不同的處理裝置，又分為濾池法，懸浮顆粒生物膜法等，它廣泛應用于石油、印染、造紙、農藥、食品等工業廢水的處理。凈化效果好，一般可使污水的BOD5減少75%—90%。
　　生物膜由污水與載體BOD5的接觸而形成。由于污水通過載體時，污水中的有機物污染物和微生物吸附到載體上，并發生微生物的增殖。經歷一個初生、生長和成熟的過程，在載體表面形成一層約2mm厚的生物膜，生物膜在污水處理過程中不斷增厚，最后老化，整塊剝落，隨廢水流入沉淀池中，然后開始新生物膜形成過程，它是生物膜的正常更新。處理過程中的物質轉移：空氣中的氧→廢水（污水）→生物膜。此法比活性污泥法產生的剩余污泥少。
　　3.3厭氧處理法。厭氧處理法，是在無氧條件下由兼性厭氧菌和專性厭氧菌來降解有機污染物的處理方法。通常用于不溶性有機物質，如纖維素含量高的污水，或高濃度的工業廢水，也經常用于處理剩余污泥。
　　3.4氧化塘法。又稱生物塘法或穩定塘法，是利用一個天然的或人工修整的池塘，由于污水在塘內停留的時間較長，通過水中的微生物代謝活動可以將有機物降解。在氧化塘中，廢水中的有機物方要是通過有機菌藻共生作用去除的。氧化塘中同時可以進行好氧和厭氧性分解作用和光合作用，三種作用相互影響。
　　污水中的污染物質是多種多樣的，所以一般一種污水的處理需要聯合使用幾種處理類型。
　　4.城市生活污水處理的現狀和存在的問題
　　目前國內外城市生活污水處理廠大多采用活性污泥—曝氣池二級生物處理技術，部分用了三級處理技術。采用傳統的處理工藝具有耗能多、沒有回報等弊端。隨著城市人口的增加，城市污水的排放也在逐年增加，研究建設費用低廉，節能和運行管理方便的城鎮生活污水處理技術已成為我國城鎮生活污水處于理技術研究的重要內容。
　　在對城市生活污水采用活性污泥法處理時，大多不是利用純培養的微生物，而是對自然界生長的微生物加以馴化、繁殖利用，在污水處理過程中，有細菌、真菌、原生動物等不同種類微生物共同參與凈化，由于其代謝過程復雜，能量利用不盡合理，以及可能存在微生物拮抗作用，通常污水處理效率有限。微生物強化技術已成為今后處理生廢水的重要發展趨勢。
　　5.微生物在污水處理中的優勢
　　隨著基因重組技術、細胞融合技術及酶和細胞固定化技術的進一步發展，微生物在環保方面的應用在將來的發展中會日益顯示其重要性，使環境污染治理達到良性循環，實現以盡可能小的環境代價，獲得最大的經濟發展效益，進一步推進環保事業的發展。
　　用微生物對環境治理尤其是對污水進行處理在國內已得到廣泛使用，并已應用于各種工業的生產污水和城市污水處理，BOD5去除率達87%—95%；出水水質量較好，一般可達到排放標準；與化學法相比，成本較低；污水肥分高，一般可用作農田肥料；污泥的沉降性能也好，有利于進一步脫水。通過輻射誘變和化學誘變方法篩選出對污水有極高凈化能力的高效微生物，是微生物處理方法的發展方向，在我國將有很大的發展前景。
　　總之，污水治理受到全世界各國的重視，而微生物處理技術處理污水是行之有效的重要方法。
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