生物法技術在飲用水處理中的應用

【摘要】近年來，在我國經濟科技取得重大發展成果的同時，水污染問題也日漸突出。為了提高我國飲用水質量，通常都需要用到一些微污染處理技術去除飲用水中所含的雜質或污染物。從目前來看，常用的飲用水污染物處理技術主要有三個類型，包括物理法、化學法、生物法等。對此，本文將著重探討生物法技術在飲用水處理中的應用。

【關鍵詞】生物法；應用水處理；微污染；應用

引言：

當前我國已經步入了工業化發展中期階段，雖然人們的經濟水平和生活水平得到了極大地提升，但不可否認的是工業的發展也對環境帶來了極大地破壞。其中水源污染問題便是當今時代，我國面臨的重大環境問題之一。為了提高飲用水水質，我國還提高了飲用水標準。但由于我國傳統的飲用水處理技術已經無法滿足新的飲用水標準，因此，采用一些新的飲用水處理技術提高飲用水水質是必要的。近年來，隨著生物法技術在我國飲用水處理中的應用，人們也逐漸意識到生物法在飲用水處理中的優勢。

一、生物法技術在飲用水處理中的應用發展

生物法技術主要是在現代生命學科的基礎上結合其它先進工程技術，按照事先設計的內容對生物體進行改造或者對生物原料進行加工，從而生產出設計需要的產品或目的的一種技術。生物法技術一般可以分為兩個類型，一種是指對面包、奶酪以及其它食品進行發酵的傳統生物法技術，而另一種則是以現代生物學為基礎，以基因工程為核心的新興技術。當前我們所稱的生物法技術主要是指現代生物法技術。現代生物法技術在上世紀便已經開始應用于污水處理中，雖然發展時間不長，但它為生物法技術在飲用水處理中的應用提供了基礎。而到了20世紀60年代，美國將現代生物技術進行了進一步明確，并將其作為了一門由微生物學、環境科學、環境工程相互滲透的一門新興邊緣學科。同時美國還對以往的生物技術進行進一步創新，不僅容納了生物技術的所有特點，同時還將環境污染治理、生態學以及工程技術融入了其中。而到了20世紀70年代，現代生物技術開始步入了高速發展階段，其直接原因是由于這一時機生態污染、環境污染逐漸突出。而近年來，隨著世界工業和經濟的發展，人類在日常生產生活中向自然界排放的污染物強度越來越大，水源污染問題進一步激化，就目前而言水源污染問題已經威脅到了人類未來的生存和發展。在這樣的情況下，現代生物法技術開始逐漸應用于飲用水處理當中，與傳統的飲用水處理方法相比，采用現代生物法技術對飲用水進行處理，其凈化效果和經濟優勢明顯。

二、生物法技術在飲用水處理中的具體應用

1、生物活性炭技術在飲用水處理中的應用

生物活性炭技術是利用活性炭的吸附作用，將飲用水中存在的水生微生物進行吸附集中并形成生物膜，利用生物膜上微生物的吸附和生物降解作用，可以有效地降解飲用水中存在的污染物。對于生物膜上的微生物來說，飲用水中的各種有機污染物都是其能量來源，換言之，利用生物膜微生物取出飲用水中的有機污染時，也是一個為微生物提供能量的過程，從而延長了生物膜中微生物的生存周期。而正是因為生物活性炭技術的這一特點，在目前的飲用水處理中生物活性炭技術已經成為了各地飲用水長普遍采用的技術。從生物活性炭技術的實際應用效果上來看，生物膜上的物生物主要可以對飲用水中存在的氨類、氮類物質進行去除，且對此類物質的去除率高達95%以上。另外，對于飲用水中含有的生物可降解有機碳也可以通過生物活性炭技術進行去除，從去除效果上來說，生物活性炭技術對飲用水中的生物可降解有機碳的去除在60%以上。而這也表明利用生物活性炭技術可以實現飲用水的深度處理，從而極大地提高飲用水水質。

另外，隨著生物活性炭技術在飲用水處理中的廣泛應用，當前我國部分飲用水廠已經開始將生物活性炭技術和臭氧技術進行結合，臭氧技術的作用主要在于可以在飲用水前期處理階段將飲用水中存在的污染物分解為小分子結構。而分解為小分子結構的污染物更加容易被生物膜上的微生物吸收，從而提高了生物活性炭技術對應用水的凈化效果。并且，由于此種生物活性炭技術污染處理效果極為穩定，因此非常適用于我國城市飲用水廠的飲用水處理。

此外，大量的研究結果表明，采用臭氧技術和生物活性炭技術相結合的飲用水處理技術較一般生物活性炭技術更加具有優勢，其主要原因在于采用臭氧技術和生物活性炭技術相結合的飲用水技術，除了可以去除飲用水中的氨、氮類物質和生物可降解有機碳之外，還能夠很有效的去除飲用水中含有的各種營養物質，比如：磷、錳等。在加上臭氧具有一定的消毒殺菌作用，因此當處理完成的飲用水進入管道時，也有利于抑制管道內細菌的增長。總體來說，采用生物活性炭技術較傳統飲用水處理技術具有明顯的優勢，相比較之下，生物活性炭技術不僅在污染處理上更加徹底，同時由于飲用水中的污染物可以為生物膜上的微生物提供賴以生存的營養，因此，其污染處理效果也較為穩定。

2、生物接觸氧化法在飲用水處理中的應用

從目前來看，生物接觸氧化法也是我國飲用水處理中常用的一種生物法技術，但在上世紀七十年該技術主要是應用于其它行業當中，直到近幾年才開始應用于我國飲用水處理當中。相較于其它生物法技術來說，生物接觸氧化法在在管理方法上較為簡便，同時處理效果也較為穩定。生物接觸氧化法主要是在飲用水水體中通入人工合成填料，填料材質主要由大量活性微生物組成，當飲用水按照既定的流速通過人工合成填料時，填料中的活性微生物可以通過絮凝、氧化作用將飲用水中含有的營養物質以及有機物進行氧化或轉化，從而達到凈化飲用水水質的目的。相關研究表明，利用生物接觸氧化法對飲用水進行凈化，對氨、氮、磷等物質的去除率在60%-80%之間，但對CODS的去除率則較低。因此，在實際中，生物接觸氧化法在飲用水處理中主要是應用于預處理階段，在后續的階段還需要配合其它飲用水處理技術對飲用水水質進行深度凈化。

3、膜生物反應器處理技術在飲用水處理中的應用

膜生物反應器處理技術是一種由膜分離單元和生物處理單元相結合的水處理技術。我國膜生物反應器處理技術雖然發展時間較短，但發展速度較快，就目前而言，膜生物反應器處理技術已經是我國較為成熟的一種水處理技術。通常來說，該技術主要是應用于城市生活污水處理當中，但近幾年內，飲用水廠開始將其應用于飲用水處理當中。由于該技術將傳統應用水處理技術中的沉淀技術用微過濾和超級過濾膜進行替換，因此飲用水出水品質極高。另外，與傳統飲用水處理技術相比，該技術不僅處理流程較為簡答，同時處理效率也極高。并且，由于該技術對設備和場地的要求較低，因此也具有較高的經濟價值。

4、生物過濾技術在飲用水處理中的應用

生物過濾技術也是當前我國飲用水處理中常用的一種生物法技術，該技術主要是在傳統過濾池的表面培養一層生物膜，通過生物膜吸收飲用水中的各種營養物質和有機物等等。相較于其它生物法技術來說，該技術不僅具有傳統飲用水處理技術的功能，同時又發揮出了生物技術的優勢。從實際應用中來看，該技術主要是應用于飲用水的末級處理當中，并且能夠得到污染物含量較低且生物穩定性較強的出水。另外，由于該技術無需構筑建筑物，因此也在經濟效益上具有較大的優勢。

結束語：

綜上所述，生物法技術在我國飲用水處理中的應用，對于提高我國飲用水水質具有重要的意義。由于不同的生物法技術對飲用水中污染物的處理效果具有一定的差異，因此，為了確保我國飲用水質量安全，在實際應用中，飲用水長比需要明確各種生物法技術的特點和優勢，并將其進行有效配合，從而最大限度地提高我國飲用水處理質量。

參考文獻：

[1]王曉明， 王杰. 基于薄膜生物反應技術的環境污水處理方法研究[J]. 環境科學與管理， 2017， 42（10）：93-96.

[2]許高杰， 鈕玉齋， 王祝成. 微生物菌劑及其制備方法和在污水處理中的應用：， CN106947722A[P]. 2017.

[3]劉 震， 徐 松， 岳 峰. 生物法在農村生活污水處理中的工藝研究[J]. 住宅與房地產， 2017（6）.

[4]常虹. 淺談高級氧化過程和生物處理法在污水處理的應用[J]. 化工管理， 2017（3）：130-130.