微生物處理技術(shù)在環(huán)境工程中的運(yùn)用探討

□邵永計(jì)

微生物處理技術(shù)就是利用微生物具有的新陳代謝反應(yīng)，完成對(duì)周邊環(huán)境檢測(cè)、評(píng)價(jià)和治理的技術(shù)手段。微生物處理技術(shù)作為一種先進(jìn)技術(shù)手段，在改善和治理環(huán)境污染問(wèn)題方面發(fā)揮著重要作用。微生物處理技術(shù)的迅速推廣和應(yīng)用,促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益的全面提升,推動(dòng)了環(huán)境工程建設(shè)事業(yè)的全面開(kāi)展。

一、環(huán)境工程中微生物處理技術(shù)

(一)生物發(fā)酵技術(shù)。生物發(fā)酵技術(shù)作為當(dāng)前環(huán)境管制中應(yīng)用廣泛的技術(shù)手段之一,其主要包括了以下幾方面的內(nèi)容。

1.生物除磷脫氮技術(shù)。借助生物除磷技術(shù)在聚磷菌種類細(xì)菌培育過(guò)程中,充分系數(shù)水體內(nèi)部含有的大量磷元素,確保水體內(nèi)部的各種不同類型的細(xì)菌以聚合物狀態(tài)保留至水體內(nèi)部,不但達(dá)到了有效講解水體內(nèi)部含氮量的目的,而且提高了水體污染治理的效果。

2.水解好氧生物處理技術(shù)。該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,主要是通過(guò)水解、酸化水體中的厭氧微生物的方式,提高水體的質(zhì)量管控水平。該技術(shù)主要應(yīng)用于印染廢水、焦化以及活性炭廢水等工業(yè)廢水的綜合助力中。使用該技術(shù)講解水體中的厭氧微生物,不僅有助于水體中木質(zhì)微生物分解效率的有效提升,而且實(shí)現(xiàn)了接種優(yōu)質(zhì)脫色菌的目的。

(二)吸附技術(shù)。微生物吸附技術(shù)作為當(dāng)前城市環(huán)境處理中應(yīng)用廣泛的先進(jìn)技術(shù)之一,該技術(shù)主要是利用微生物細(xì)胞體以及內(nèi)部分泌物質(zhì)等作為主要吸附媒介,完成對(duì)城市水體中漂浮物的黏結(jié)和吸附,將水體中的各種漂浮物轉(zhuǎn)化為絮狀體,以便于環(huán)保部門及時(shí)的予以清理。由于城市水體中的漂浮物在形成絮狀體的過(guò)程中,其表面才存在大量的多糖,所以絮狀體的吸附效果也隨之得到了進(jìn)一步提高,增強(qiáng)了水體內(nèi)部懸浮物質(zhì)處理的能力。兩個(gè)部門在采用吸附技術(shù)時(shí),主要是利用白腐真菌、酵母菌等微生物,增強(qiáng)水體內(nèi)部的鉛、汞、鉻等重金屬或有多金屬元素的管制效果,避免因?yàn)榇祟愇镔|(zhì)含量過(guò)高,導(dǎo)致水體出現(xiàn)污染問(wèn)題。此外,相關(guān)部門在運(yùn)用吸附技術(shù)開(kāi)展城市水體的凈化處理工作時(shí),應(yīng)該采取積極有效的措施,提升水體內(nèi)部有害物質(zhì)的吸附效果,才能在進(jìn)一步提升水體環(huán)境整體處理效果的前提下,推動(dòng)我國(guó)環(huán)境工程建設(shè)事業(yè)的全面發(fā)展，保證了環(huán)境污染治理工作的有序進(jìn)行。

(三)微生物絮凝技術(shù)。由于微生物成長(zhǎng)與代謝的過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生大量功能性多糖或蛋白質(zhì),再加上這些物質(zhì)大多具有高效絮凝作用,因此環(huán)保部門應(yīng)該充分發(fā)揮微生物自身具有的絮凝劑特點(diǎn),提高污染治理的效果和質(zhì)量。一般情況下,微生物絮凝技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中主要有以下幾種類型。

1.農(nóng)業(yè)管理。農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的大量廢水中含有的BOD,如果采用傳統(tǒng)處理方式處理,處理效果往往無(wú)法達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。隨著微生物絮凝劑處理方式的推廣和應(yīng)用,不但提高了TN與TOC管控的質(zhì)量,而且水體講解能力也大幅度提升至45%～75%之間,滿足了水體處理質(zhì)量的要求,減輕了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢水對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的污染和破壞。

2.廢水脫色處理。針對(duì)水體環(huán)境中可溶性色素的管理與處置是環(huán)境治理工作的重要內(nèi)容之一,借助微生物絮凝劑針對(duì)色素進(jìn)行絮凝和沉淀處理,即可達(dá)到強(qiáng)化脫色處理效果的目的。通過(guò)對(duì)水體進(jìn)行的系統(tǒng)性管制,不僅水體質(zhì)量得到顯著提高,而且為后續(xù)水體綜合治理工作的開(kāi)展奠定了良好基礎(chǔ)。雖然微生物絮凝劑作為一種無(wú)毒物質(zhì)在水體環(huán)境保護(hù)中的推廣和應(yīng)用,提高了水體環(huán)境保護(hù)的成效,但是由于該技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的成本較高,且容易受到外部因素的影響,所以相關(guān)部門還應(yīng)進(jìn)一步完善和優(yōu)化該技術(shù)應(yīng)用的細(xì)節(jié),才能實(shí)現(xiàn)在水體環(huán)境治理中大規(guī)模使用該技術(shù)的目的。

3.固定化微生物技術(shù)。所謂固定化微生物技術(shù)也就是充分利用固定的微生物技術(shù)方式加強(qiáng)對(duì)水體污染治理管制工作的力度,在水體中處于固化游離狀態(tài)時(shí),借助生物細(xì)胞吸附水體內(nèi)含有的大量有機(jī)雜質(zhì)。由于這種處理技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,具有針對(duì)性較強(qiáng)的特點(diǎn),需要城市環(huán)保部門選擇和界定微生物處理的界限。所以,環(huán)保部門在利用該技術(shù)時(shí),必須借助相應(yīng)的技術(shù)手段,提高水體污染物處理的質(zhì)量,才能在有效降低水體處理面積的前提下,提高水體內(nèi)部雜質(zhì)分解的效果和質(zhì)量。

4.無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)換技術(shù)。一般情況下,城市受污染水體內(nèi)部往往含有大量的鐵硫、磷等無(wú)機(jī)物。環(huán)保部門在處理城市水體中的鐵元素時(shí),必須合理運(yùn)用微生物養(yǎng)護(hù)處理技術(shù)提高水體的管控效果。比如,在處理水體中的硫元素時(shí),應(yīng)該根據(jù)硫元素的特點(diǎn),借助硫磺細(xì)菌、硫化細(xì)菌等完成對(duì)水體中硫元素的轉(zhuǎn)化工作。而在處理磷元素時(shí),則應(yīng)該借助蠟質(zhì)芽孢桿菌對(duì)水體進(jìn)行深度的處理,才能達(dá)到有效提升水體中微生物轉(zhuǎn)化處理效果的目的。

二、微生物處理技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用

(一)監(jiān)測(cè)水質(zhì)情況。經(jīng)過(guò)深入調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，水體受到污染后，產(chǎn)生的阿良有機(jī)物質(zhì)是微生物生存的基礎(chǔ)。如果從嚴(yán)格意義上分析的話,水體實(shí)際上是一種天然的微生物培養(yǎng)基。因?yàn)樗w中的微生物不僅來(lái)源廣泛，同時(shí)影響微生物數(shù)量和類型的內(nèi)外部因素也較多。因此，我國(guó)環(huán)保部門在開(kāi)展水體水質(zhì)監(jiān)測(cè)與控制工作的過(guò)程中，大多會(huì)以大腸桿菌為指示菌,按照提前設(shè)置的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)明確大腸桿菌的使用量,以確保水質(zhì)處理工作的質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。另外,不同的水質(zhì)等級(jí)對(duì)大腸桿菌數(shù)量的多少也提出了明確的要求。比如,根據(jù)環(huán)保部門制定和實(shí)施的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，一等級(jí)水質(zhì)中的大腸桿菌數(shù)量不能超過(guò)500，二等級(jí)水質(zhì)中的大腸桿菌數(shù)量不能超過(guò)1萬(wàn)，三等級(jí)水質(zhì)中的大腸桿菌數(shù)量則不能超過(guò)5萬(wàn)。環(huán)保部門在開(kāi)展水質(zhì)質(zhì)量檢測(cè)工作時(shí)，必須充分重視由大腸桿菌與乳糖發(fā)生一系列反應(yīng)后產(chǎn)生的酸與氣體的特點(diǎn)，嚴(yán)格按照要求做好酸或其他氣體的檢測(cè)工作,提高水質(zhì)中大腸桿菌數(shù)量判斷的準(zhǔn)確性，確保水質(zhì)情況檢測(cè)工作的順利完成。

(二)處理廢水。當(dāng)前我國(guó)常用的廢水治理方式主要包括了厭氧菌、好氧菌、兼性厭氧菌等幾種。假如按照微生物類別分類可以詳細(xì)地劃分為菌類、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等幾種。如果按照是否需氧劃分的話則可以分為好氧、厭氧以及兼氧微生物等幾種。微生物技術(shù)是廢水處理中操作便捷、使用成本低且效果好的污水處理技術(shù),目前,常用的微生物處理技術(shù)主要有以下幾種。

1.好氧處理法。這種方法實(shí)際上就是利用好氧微生物完成對(duì)廢水的凈化處理工作。由于好氧微生物在氧氣充足的情況下不僅可以大量繁殖,而且繁殖速度非常快,所以,借助好氧微生物分解水體中的細(xì)菌,即可達(dá)到凈化處理廢水的目的。好氧處理法作為一種應(yīng)用靈活性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單的廢水凈化處理方法,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于廢水凈化處理工作中。

2.厭氧處理法。由于很多微生物在沒(méi)有氧氣的環(huán)境中亦可生存，因此工作人員可以通過(guò)在廢水中添加適量微生物的方式，迅速降解并從廢水中分解出甲烷、CO2等成分。第一,水解。充分發(fā)揮微生物具有的降解廢水中有機(jī)物的功能，在有機(jī)物轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單物質(zhì)后，再向廢水中添加具有酸性物質(zhì)制造能力的微生物，將前期轉(zhuǎn)化而來(lái)的簡(jiǎn)單物質(zhì)深度降解并轉(zhuǎn)化為丁酸等相關(guān)物質(zhì)。第二,轉(zhuǎn)化為乙酸。在這一過(guò)程中,工作人員應(yīng)該充分利用之前轉(zhuǎn)化過(guò)程中產(chǎn)生的細(xì)菌,并使其衍生出其他的物質(zhì),最終形成氫氣或乙酸直至其釋放出CO2為止。

(三)處理固體廢料。居民日常生活中產(chǎn)生的大量固體生活垃圾、工業(yè)生產(chǎn)中排放的固體垃圾等如果得不到及時(shí)有效處理的話,不但會(huì)污染和破壞自然生態(tài)環(huán)境,而且產(chǎn)生了大量危害人體健康的有害病菌。因?yàn)槲覈?guó)環(huán)保部門采用的傳統(tǒng)固體垃圾處理技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足新時(shí)期固體廢物處理工作的需求，所以相關(guān)部門應(yīng)該合理運(yùn)用微生物技術(shù)處理城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生的大量固體垃圾。比如,環(huán)保部門采取的向固體垃圾中投放嗜熱型微生物或硝化細(xì)菌界纖維分解微生物處理固體廢物。雖然大多數(shù)微生物在高溫環(huán)境下其正常生長(zhǎng)和繁殖能力都受到了影響，然而嗜熱型微生物卻可以在高溫環(huán)境下迅速生長(zhǎng),并在提高自身生物活性的基礎(chǔ)上,形成正反饋體系,提高固體廢物處理工作的效率和質(zhì)量，將固體廢物轉(zhuǎn)化為化肥,應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。

(四)固定化微生物技術(shù)。雖然微生物具有繁殖能力高的特點(diǎn),但是由于處理特殊污染源需要消耗的微生物數(shù)量非常高,所以即便是微生物具備了繁殖能力高的特點(diǎn),也無(wú)法滿足污染物處理的需求。固定化微生物技術(shù)的迅速推廣和應(yīng)用，工作人員在遵循自然微生物繁殖方式的前提下,向微生物中添加具備降解能力的固定化微生物，即可達(dá)到有效提升污染物處理效果的目的。第一，選擇并使用符合水質(zhì)監(jiān)測(cè)和水體污染治理工作要求的微生物種群。第二，根據(jù)水體污染治理的要求，將微生物固定于專用載體之上，并在保證微生物保持高度密集狀態(tài)的前提下，增強(qiáng)微生物自身的活性，提高微生物繁殖的速度和數(shù)量,減少微生物降解處理污染物所需的時(shí)間。另外，研究部門通過(guò)對(duì)固定化微生物技術(shù)的深度研究后發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)固定化處理的微生物與自然界中的微生物相比,不僅使用范圍更加廣泛,而且其應(yīng)用的溫度與pH范圍也相對(duì)更大,促進(jìn)了微生物降解有機(jī)物的能力,為后續(xù)污染治理工作的開(kāi)展提供了技術(shù)支持。

三、結(jié)語(yǔ)

總之,我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的過(guò)程中,工業(yè)污染對(duì)生物環(huán)境造成了非常嚴(yán)重的破壞和污染。所以,加強(qiáng)微生物處理技術(shù)在水質(zhì)綜合檢測(cè)與處理中應(yīng)用研究的力度,不僅有助于廢水與固體廢料降解速率的提高,同時(shí)推動(dòng)了我國(guó)環(huán)境污染治理工作的全面開(kāi)展。