固定化微生物技術在水環境治理中的實踐探析

陳甜甜 鄭福山 王鋒祥 隋靜 鄭偉

摘要：隨著我國可持續發展理念的深入貫徹，環保理念在我國逐漸廣泛推進深入發展。水資源是人類賴以生存的重要資源，隨著水源污染問題的加重，人們開始重視對水源的治理。筆者從固定化微生物技術的角度出發，闡述固定化微生物技術、分析固定化微生物技術的應用方式，在文章的最后，重點分析了固定化微生物技術在水環境治理中的作用。

關鍵詞：固定化微生物;水污染;水治理;應用

在水污染現象加劇的情況下人們對環境治理提出新要求，為保證水環境的健康，為保證用水安全人們創新了污水處理技術，開始將固定化微生物技術運用在水環境治理中，充分利用固定化微生物技術來治理水污染。從固定化微生物技術的運用來看，該技術屬于新興技術，被積極推廣運用之后在具體的運用中采用物化方式，將微生物固定在載體上限定在區域之內，高度富集來處理廢水。

1.固定化微生物技術在水環境治理中運用的技術原理

從污水處理技術發展的角度來說固定化微生物技術作為新興技術，被積極推廣運用有很高的價值。在具體的實踐運用中采取物化的方式將微生物固定在載體上，限定在特定的空間區域內富集，之后對污水進行處理。運用這種技術生產出不易溶解的固定化小球，依賴微生物密集程度高和活性強的特征，連續使用凈化污水。在經過固定化處理之后的微生物對環境有很強的適應能力，即使是酸堿度比較高的環境。在污水處理的時候能夠實現固液分離，微生物還有比較強抵抗能力。從技術分類來看污水處理的過程中常用的固定化生物技術手段比較多，比如吸附法。在固定化微生物技術的研究中共價結合法是研究中的重點內容，該技術的運用對固定化載體材料造成的影響比較大，需要在使用的時候有很好的把控能力。

2.水污染治理現狀

2.1人口密集污染水源較多

我國多數城市，人口集中，對水源的需求比較大，同樣也是水污染嚴重的區域。人們生活環境存在污染的同時、生活場所也被嚴重污染。在這種情況下城市規劃建設的科學合理性成為水污染治理的關鍵之一，在城市規劃建設中，需要優先考慮水污染的治理問題。城市聚集人口比較多，在日常的生活中和工作中，都會造成大量的生活污染，再加上生產污染等。污水處理面臨比較嚴峻的形勢。但是在實際水污染治理中存在資金投入少的現象。

2.2 污水處理基礎設施建設不夠完善

上個世紀八十年代開始，我國建設了第一座大型污水處理廠，隨著時代的發展和社會進步，我國污水處理在一定程度上形成了規模，但是城市污水集中處理效率仍舊不高。比如有的地區水源不足城市污水處理廠處于半工作狀態、有的污水處理廠成為擺設[2]。為降低運營成本還有污水處理廠還會減少處理工藝，很多沒有達標的污水直接排出。近幾年以來國內較多城市的水域功能區水質嚴重不達標，污水處理效率不僅僅沒有提升，反而處于下降趨勢。這種背景下城市水污染形勢也越來越嚴重，需要采取合理的方式及時扭轉當前局面。

3.固定化微生物技術在水環境治理中的實踐探析

3.1 活性污泥污水處理工藝

該方式的運用需要結合多種工藝，比如A-O工藝等，這些工藝的發展前景十分良好，在當前污水處理過程中，A-O工藝的氧化溝工藝的處理能力都十分有效。氧化溝工藝還可以成為混合式活性污泥法，該技術以延時曝氣的方式脫氮和取出BODS，其中脫氮是機械進行，不需要使用到污泥消化池和初沉池等。這種工藝技術的運用具備的優勢有：出水水質穩定、處理效率高以及工藝流程簡單快速。該方式運用的時候管理也非常簡單。除了優點之外該技術也存在一定的缺陷，就是占地面積比較大。

活性污泥污水處理工藝的使用是在水域和微生物混合之前，由于氧化溝的水流狀態比較的特殊，運用活性污泥生物的凝聚作用將水域分為缺氧區域、富氧區域，同時進行脫硝反應。沉池交替工作在氧化溝工藝中屬于常見的方式。A/O技術出現時間最早，再具體的使用過程中就是實現廢水脫氮。傳統的活性污泥去污漬方式污泥去除效率很低，使用A/O工藝，脫氮率為七成。在該工藝的處理技術中還可以利用微生物對磷的過量攝取能力，排出含磷量高的污泥。

3.2厭氧工藝

內循環厭氧反應器污水處理方式也被稱為IC方式，這種方式產生的年代比較早，在上個世紀九十年代誕生在荷蘭，由Paques公司發明，該工藝以NASB為基礎，開發的超高效厭氧反應器具備很多優勢，如運行過程穩定，污泥產量少，處理容器大，不需要較多投資。其中比較明顯的特征是反應裝置中，索狀分離器為兩級三相型，反應器下半部分可以在很高負荷下正常運行[3]。在當前該工藝已經運用在部分行業的污水處理當中，比如食品加工產業、啤酒產業等。

3.3吸附工藝

微生物吸附工藝主要是利用微生物細胞體和分泌物，將污水物質中物體粘結懸浮形成絮凝體，絮凝體本身有很強的吸附功能，在城市污水處理的過程中主要采用白腐真菌和酵母菌，加上鉛和鉻等輔助吸收物質，從而避免有毒物質的排放。微生物吸附過程中的脫硫桿菌，可以吸附污水中的銅凈化水源，保證水源的凈化能力。還有一種活性污泥吸附，是微生物提供的基礎載體提供氧化分解的作用。

3.4過濾金屬

固定化微生物技術在重金屬水域的治理過程中為水環境中的重金屬元素會對微生物產物發生毒害作用，在經過固定化處理技術處理之后，微生物的抗沖擊和抗干擾能力都得到了提升。因此微生物生化特性得到維持之后通過具備高度活性的微生物酶，將水環境中的重金屬富集在一起實現水環境的凈化。

結語：

為解決傳統水污染處理工藝在實際運用中存在的問題，可以充分運用固定化微生物技術，充分運用在多種水環境中，充分分離水源中的有機物和重金屬元素等，有效提升水環境的治理質量。

參考文獻：

[1]馬駿. 探析污水處理中固定化微生物技術的運用[J]. 科技創新與應用， 2018， 000（034）：155-156.

[2]趙婷婷， 許曉慧， 佟新龍. 固定化微生物技術在環境工程中的應用研究進展[J]. 區域治理， 2018， 000（007）：93.

[3]尹莉， 張鵬昊， 陳偉燕，等. 固定化微生物修復黑臭水體的生物技術研究[J]. 給水排水， 2018， 54（S2）：53-57.

基金項目：

山東雪野湖國家濕地公園2019年合作項目 “山東雪野湖國家濕地公園管理處與山東江河濕地生態研究院科研合作協議”