生物技術在城市生活污水治理中的應用

譚浩宇

摘 要：隨著社會時代的發展，人們對于生態環境保護工作的重視程度有所提高，其中在近年來的城市生活污水治理工作中，生物技術得到了廣泛應用，大大提高了城市生活污水的治理效果。基于此，文章將主要針對當前生物技術在城市生活污水治理當中的應用展開分析，以期為城市生活污水治理工作提供參考借鑒。

關鍵詞：生物技術;生活污水;治理;應用

中圖分類號：X505 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）02-0001-02

從當前我國地表水污染的實際情況來看，其中有超過一半的污染來自城市生活污水，而城市生活污水作為城市生態環境的主要污染源，對人們的生活造成極大的負面影響，并且在工業化、城鎮化的推進下呈現出愈演愈烈的趨勢[1]。水污染作為水資源的災害，與旱災、洪災并列，不僅會對自然環境造成污染，破壞生態平衡，也制約了城市的未來發展，可見針對城市生活污水的治理工作顯得尤為必要，文章便主要針對生物技術在這方面的應用展開研究。

1 城市生活污水的主要特性

城市生活污水并非單一種類，是一種多類型、混合型的水體，主要來源為生活住宅區污水;賓館、酒店、飯店污水;醫院污水;屠宰場污水等等，而這些不同來源的污水匯聚在一起，便會導致最終污水的成分變得較為復雜。然而，在眾多城市生活污水中存在著一點共同點，通過對污水中有機物與無機物的構成資料進行分析來看，BOD/COD均超過0.04，也即表明城市生活污水具有良好的可生化性，所以采取生物技術進行治理有著一定的可行性。

此外，城市生活污水在排放過程中會因為季節的變化而出現相應的變化，原因在于自然界微生物會在其中產生反應，但是通常情況下城市生活污水的外觀都發出暗黑色，同時伴有刺鼻的惡臭味，還有許多泥沙及其他不可溶有機物混合其中[2]。倘若大量此類生活污水被直接排放到河流大海當中，那么水體將很難通過自我凈化去進行處理，進而逐漸導致水質惡化，從而導致生態環境變差，不利于人們的生活與生產。據環保部2017年3月份發布的相關資料顯示，目前我國水庫、湖泊、地下水等水資源的達標率非常低，約有2.8億居民的飲用水存在不安全因素，所以做好城市生活污水治理工作，對助力社會和諧發展而言意義重大。

2 生物技術在城市生活污水治理中的應用優勢

經過大量的實踐應用可發現，在針對城市生活污水的治理過程中，引入生物技術可達到的效果更好且速度更快，并且能夠投入更少的成本，不會帶來二次污染的情況，這些特點相較于傳統的污水治理手段中的物理法、化學法而言，有著更為簡便的操作和更好的效果。

在傳統城市生活污水治理中，主要采用的方法為活性污泥法、厭氧處理法，這些方法的應用可將污水中的絕大多數有機物去除掉，并且同樣有著簡單的操作且穩定性極高，然而不可忽視的是這類方法的適應性不足，并且極易出現二次污染等情況。而隨著更為先進的生物技術研究得到發展與突破，在城市生活污水治理中也得到了廣泛應用，比如應用較為普遍的微生物處理技術、生物修復技術以及固化微生物技術等等，基于城市生活污水的實際治理情況來看，要比傳統治理技術更具效果，固液分離速度及效率有全面提升，同時在成本投入、二次污染方面有了很大改善。

3 城市生活污水中的微生物檢測工藝流程

首先，要進行采樣。以SBR-DAT-IAT工藝舉例，在DAT-IAT反應池中設置一定的采樣點，采樣時間為反應池曝起的25min之后，也即是確保泥水完全混合，從DAT-IAT反應池中提取100mL混合液。為了保證水樣不會發生變質情況，則應當在采樣之后立即拿到化驗室進行針對性的檢測工作。通常來講，會每周采樣一次，也可每月采樣一次，倘若我們對所檢測的生活污水情況有一定的了解，便可結合工藝進行采樣次數的調整。倘若無這一工藝，則可采用微生物鏡檢對污水中的微生物展開檢測，選擇工藝流程中最具代表性的位置進行采樣，比如污水廠的二沉池入口，或是反應池末端;采用微生物鏡檢對城市生活污水中的微生物展開檢測的方法。對定量污水中的微生物進行檢測，可采取傳統的計數法，具體來講先使用滴灌提取0.06mL混合溶液，滴到載玻璃片上，之后便從一側將蓋玻片壓實，在制作過程中切記不可出現氣泡。樣品制作完成后，還應利用規格為10*15倍的顯微鏡對全片進行觀察，同時將微生物數量展開計量并記錄好，記錄內容包括微生物的活性、數量及類型等等。

4 生物技術在城市生活污水治理中的應用

4.1 生物修復技術

所謂生物修復技術，實際上主要是利用生物，尤其是微生物將地表土壤、地下水、海洋污染物進行降解，從而轉化為二氧化碳、水或無害物的生物工程技術。該項生物技術在治理被石油污染的土壤工程中有著廣泛應用，現如今也將其應用于地下水、污水中的污染物治理工作當中，尤其是治理城市黑臭水體，有著良好效果。

比如曝氣技術便是結合黑臭水體的氧量不足特點，繼而向黑臭水體中投入大量的空氣或是純氧，從而加快水體恢復氧氣，提升水體的本身溶氧水平，強化水體中好氧微生物的生命活力，進而起到凈化水體中污染物質的作用。為了加速污染物消除進程，往往需要應用諸多強化措施，才能夠保證污染水體得到修復。同傳統物化方式比較，生物修復技術投入的資金會更少，大概為物化法的30%-50%，并且見效更快，不會出現二次污染的情況。

4.2 生物強化技術

生物強化技術的主要特征在于其操作極為便捷，并且投入成本不高，具有極強的針對性與高效性，因此在城市生活污水治理當中得到了大范圍應用[3]。生物強化技術不僅可發生氧化作用且對有機物進行分解，并且具備一定的凝聚與沉降功能，促使污水中的活性污垢逐漸離析出，進而在后續澄清后便可得到干凈水體。

現如今，越來越多新型填料技術得到了有效開發與應用，相應的生物技術及其工藝水平也得到了迅速提升，這些技術在實際的應用當中同樣發揮著顯著效果，其中便包含生物氧化技術。比如在工業生產當中的焦化廢水成分極為復雜，并且混雜著眾多無機物與有機物，一直以來對該工業廢水的降解都屬于治理難題，而現在通過投放高效菌種以及結合固定法、高效降解微生物法等一系列生物強化技術，能夠加速反應過程，保證均勻的分散性，不僅能夠強化微生物活性，同時也保證污水治理成本控制在合理范圍。此外，由于在降解能力方面，混合菌種要比單一菌種效果好，所以該項技術能夠獲得較高的降解能力與速度，抑制其他雜菌生長能的效果也有了顯著提升，最終變現為良好的污水治理效果與凈化效果。

4.3 電極生物膜法技術

電極生物膜法的技術原理在于利用生物，尤其是微生物本身對有機物的吸附生長特點，通過采取物化法將微生物牢牢固定在電極表層，促使其在表面能夠形成生物膜;之后便可在電極之間接入微弱電流，此時污水中的污染物便會在生物膜的吸附作用以及電化學電能的吸引作用之下，在生物膜的表面便會被降解，從而轉化成其他物質[4]。電極生物膜法技術在當前城市生活污水的脫氮治理當中有著廣泛應用，主要利用其良好的脫氮效果以及經濟節約的治理成本。

具體來講，電極生物膜法技術的應用主要針對于含氮量較高的污水當中，由于農業生產中排出的廢水含有大量農藥，而農藥當中含氮量非常高，用傳統的污水治理技術方法很難取得良好的脫氮效果。此時，在針對這類污水脫氮處理中便可應用電極生物膜法，不但能夠提升TN的去除率，還能夠強化反硝化效果，這對于城市生活污水治理而言能夠收到顯著實效。

4.4 固定化微生物技術

該項技術能夠將污水中的游離微生物細胞在一定作用下被固定在相應區域，進而使得固定物成為污水中的吸附劑，能夠強力吸收有機雜質。在具體的污水治理過程中，由于微生物的細胞活性非常強，所以能夠重復性使用，有著環保、節約、經濟等特點。固定化微生物技術在對城市生活污水進行治理的過程中，既能夠有效減小污水處理裝置的體積大小，同時也能夠提升部分難解有機雜質的降解效率，大大提高了污水凈化效果。

固定化微生物技術對于生活污水中的洗滌污水而言，有著良好的治理效果。實踐表明，利用ACAM凝膠將假單胞桿菌進行固定化包埋處理，同時將其放置在待治理的洗滌類污水當中，經過一段時間的混合處理之后，工作人員檢測到固定化微生物細胞對洗滌類污水中的LAS有著強力吸附，并且去除效率達到94%，可見這項技術對洗滌污水而言有著非常好的凈化效果。此外，還有研究人員將固定化微生物技術與厭氧好氧工藝展開融合，主要對城市中的制藥污水進行質量，經過治理后檢測發現，污水中含有的大量四環素成本被去除95.6%，有著良好的污水治理效果，值得大范圍推廣。

4.5 硅藻土復合生物反應器技術

硅藻土復合生物反應器的好氧池內可填充不同載體：一種為硅藻土缺氧反應池，主要通過機械攪拌去創設缺氧環境，并且讓污水從缺氧池流進復合反應器當中，具體工藝流程與常規的厭氧/好氧相同;另一種為懸浮填料，填充度主要占反應器空床容積的50%，極易隨水在反應器中循環流動，能夠發揮攪拌作用。硅藻土復合生物反應器在啟動過程無需進行活性污泥接種，自然掛膜即可，而反應器主要對溶解氧進行控制，而實現對曝氣量的控制。曝氣池中的硅藻土投入50mg/L，進水、排泥以及硅藻土的添加都可采用自動化的控制裝置。

5 結語

綜上所述，雖然生物技術在治理城市生活污水方面還存在一定的局限，但從目前來看是一種經濟、實效以及環保共存的技術。因此，在實際的城市生活污水治理工作當中，可結合實際情況，充分利用文章中所列舉的生物技術進行治理，同時筆者相信生物技術一定會不斷發展升級，唯有重視城市污水治理中的技術性因素，才能夠保證真正實現污水的無害化處理，保護好我們賴以生存的生態環境。

參考文獻

[1] 趙銘.MBR在城市生活污水處理中的應用研究[J].資源節約與環保，2016（5）：32-33.

[2] 席歐，曾亞梅.組合式生物膜法在城市生活污水處理中的應用[J].環境與生活，2014（22）：28-28.

[3] 伍海全，周麗蓉，孫芬芬，等.應用生物強化技術處理高寒地區城市生活污水[J].環境工程學報， 2017，11（6）：3511-3517.

[4] 高武真.在城市生活污水處理中改良型氧化溝工藝的應用[J].企業技術開發，2015（10）：48-49.