论文部分内容阅读
[摘 要]现如今，人们对于环保方面的工作也是在逐渐重视了，特别是随着资源开发和利用效率的不断加大，人们不断的在尝试通过各种方式进行污水处理。其中生物强化技术就是在近几年才走入到人们的视野当中的，而且经过实际的应用发现该项技术在污水的处理方面有良好的效果。能够祛除水源中大多数的氮离子，最大限度的还原水质。下文根据笔者的工作经验，从具体的工程实例出发对生物强化技术在污水处理中的作用机理方面的问题进行了总结。
[关键词]生物强化技术;污水处理;作用机理;现状
中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0367-01
生物强化技术的污水处理过程主要是指的通过厌氧生物的作用之下将水中的有机物转化为甲烷的过程，这整个处理过程是在厌氧的状态之下进行的，所以说能够充分发挥和利用这些微生物的新陈代谢作用。总体上来说，这是一个涉及到生物学与化学的多种学科的过程，虽然说当下很多地方已经在用这种方式进行污水的处理了，但是其中的细节方面还是有很多问题的。
一、生物强化技术的基本概述
现在污水处理过程中采用的生物强化技术通常是采用6间含有相同生物成分的滤池组成的，让这6间滤池并联运行就能够达到预定的处理效果。
未经过滤的水在进入生物滤池时，都是由总水渠分流到各个单位的分支流水渠。为了保证滤池底部的水位分布均匀，都是通过底部开小孔分层过滤来实现的，在滤池中也有分布很多悬浮的滤料，例如硝化作用的自养型细菌，当污水过滤经过时，氨氮则会被硝化菌氧化成硝酸盐。而这个作用完成时所需要的氧气就是通过布置在滤池底部的曝气系统来提供的，采用水与空气同方向穿向滤床的方式，在滤料的拦截作用下能够提高氧气的传输效率。
二、生物强化技术的作用机制
1、高效降解菌直接作用
其实如果将生物强化技术的作用机制进行细分的话，这可以说是最普遍的一种方式，也是现在很多地方的污水处理过程中最常用的一种方式。首先人为的将高效的降解菌进行筛选，这样就能够得到以我们要分解的目标污染物为能源的菌株，再利用这些菌株的代谢作用直接分解这些污染物。
通过上面的简述就可以看出，影响这个过程效果的就是后期菌株的筛选工作了，但是这种污水处理方式的效果非常好，通常用于成分复杂的工业废水的处理当中。而且通过实际的污水处理过程我们发现，将不同的菌株进行混合使用，那么最终的处理效果将会更好，而且通过实际的使用我们发现，对于一些特定的物质在低温状态下的祛除率已经能够达到百分之100。
2、不同微生物之间的共同代谢作用
有些有害物质虽然不能够被微生物的代谢作用直接降解，但是因为某些物质的存在，所以说微生物就能够改变这些有害物质的结构。这种“无害化”的处理其实是祛除这种物质的关键环节，我们通常称这种作用叫做“共代谢作用”。一般分为以下几个类型：对二级基质的共同氧化以及微生物的协同作用下对于二级基质的利用。有人尝试过用外加基质的方式来祛除浮选废水中的苯胺黑药，结果发现当基质与污染物的比例在1比1的时候，就能够达到最佳的处理效果。如果基质过多，那么共代谢作用的效果就会低于实际的效果，基质过少就不能够满足微生物生长的需求了，所以说像入上文当中提到的实例那样，在实际的使用过程中一定要寻求两者的平衡。
三、高效降解菌类的获取
其实大自然在亿万年的演变之下，诞生的很多微生物也能够进行特定污染物的讲解。但是这个过程是非常缓慢的，而在污水处理过程中这样菌类显然是没有使用价值的，但是随着科技的发展我们可以利用一定的技术手段构建出有理想的讲解效果的菌类。基因工程就是一个很好的例子，通过原生质的融合以及基因重组等方式，我们可以改变很多菌类的结构，这样就从根本上改变了他们的分解速率。而且在共代谢的过程中，如果能够将底物的专一性拓宽，那么就能够让整个过程维持在低浓度之下，这对于维持整个反应的稳定性是很有帮助的。还有就是可以利用常规的微生物手段去分离菌株，就是说将由特定降解能力的微生物进行多次培养，就能够“纯化”这一特性。这也是现在最常用的加强微生物的分解能力的方式，但是在这个过程中要注意对环境的安全性以及对于污水的适应性和耐受力这几个因素。
四、生物强化技术的优势
1、在恶劣条件下的适应能力较强
在生物处理系统的应用过程中，我们不难发现很多的微生物无法适应低温的环境，从而使得生物活性降低，影响生物处理系统的处理效果。能够适应低温环境的微生物，由于长期的生活在低温的环境下，在自然选择的结果中生存了下来，为生物处理系统的时间创造了可能性。例如在研究用尼古丁降解细菌在生物反应器处理烟草废水的时候，研究结果表明，在未经生物强化系统中，DNA蛋白质和蛋白羰基的指数明显上升，但是尚未在生物强化反应器中发现这一点，说明降低毒性的物质的含量可以提高在系统中的活性。
2、应用的范围较广
生物强化技术在处理污水中难以降解的物质或者是有毒性的物质的时候发挥了巨大的优势，该项技术具有相当大的应用可能和发展前景。
3、缩短处理系统的启动时间
国外的学者经过研究发现，如果在反应过程中加入硝化细菌就能够增强整体的硝化活性，这样就可以提高整体的微生物活性，促进他们在生物膜内的扩散与存活。在这个过程中诞生的硝化细菌其实与最初始的消化细菌的功能相一致。通过这样的过程就能够实现一般污染物的完全降解，而且还能够缩短整体系统的启动时间。
【总结】生物强化技术是近年来在污水处理方面取得了很好的效果的一项生物化学技术，目前对于很多生活污水以及工业废水，我们都能够运用这项技术使其能够达到合格的排放标准。所以说推广这项技术是符合当下倡导的保护生态环境的理念的，但是从这项技术本身来说，未来我们还需要在现有的基础上进行强化并且拓宽它的使用范围，这才能够更好的促进这项技术的应用。上文是笔者对此的总结，希望能够对推动这项技术的完善起到一定的作用。
参考文献
[1]郭静波，崔凤国，杨世东，吕淑清，王伟卓，乔楠，李俊文. 生物强化技术在污水处理中的应用研究现状及发展展望[J]. 东北电力大学学报，2011，Z1：1-8.
[2]杨懿宁，杨殿海. 生物强化技术在污水处理中的作用機理及应用现状[J]. 安徽农业科学，2015，01：230-233.
[3]崔迪. 寒区污水生化处理系统微生物群落结构与功能解析[D].哈尔滨工业大学，2014.
[4]刘音颂. 生物强化技术处理煤制气废水中长链烷烃的效能及机理研究[D].哈尔滨工业大学，2014.
[5]李强. 高氨氮和高盐化工废水处理的生物强化机理及其分子生态学研究[D].南开大学，2014.
[关键词]生物强化技术;污水处理;作用机理;现状
中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0367-01
生物强化技术的污水处理过程主要是指的通过厌氧生物的作用之下将水中的有机物转化为甲烷的过程，这整个处理过程是在厌氧的状态之下进行的，所以说能够充分发挥和利用这些微生物的新陈代谢作用。总体上来说，这是一个涉及到生物学与化学的多种学科的过程，虽然说当下很多地方已经在用这种方式进行污水的处理了，但是其中的细节方面还是有很多问题的。
一、生物强化技术的基本概述
现在污水处理过程中采用的生物强化技术通常是采用6间含有相同生物成分的滤池组成的，让这6间滤池并联运行就能够达到预定的处理效果。
未经过滤的水在进入生物滤池时，都是由总水渠分流到各个单位的分支流水渠。为了保证滤池底部的水位分布均匀，都是通过底部开小孔分层过滤来实现的，在滤池中也有分布很多悬浮的滤料，例如硝化作用的自养型细菌，当污水过滤经过时，氨氮则会被硝化菌氧化成硝酸盐。而这个作用完成时所需要的氧气就是通过布置在滤池底部的曝气系统来提供的，采用水与空气同方向穿向滤床的方式，在滤料的拦截作用下能够提高氧气的传输效率。
二、生物强化技术的作用机制
1、高效降解菌直接作用
其实如果将生物强化技术的作用机制进行细分的话，这可以说是最普遍的一种方式，也是现在很多地方的污水处理过程中最常用的一种方式。首先人为的将高效的降解菌进行筛选，这样就能够得到以我们要分解的目标污染物为能源的菌株，再利用这些菌株的代谢作用直接分解这些污染物。
通过上面的简述就可以看出，影响这个过程效果的就是后期菌株的筛选工作了，但是这种污水处理方式的效果非常好，通常用于成分复杂的工业废水的处理当中。而且通过实际的污水处理过程我们发现，将不同的菌株进行混合使用，那么最终的处理效果将会更好，而且通过实际的使用我们发现，对于一些特定的物质在低温状态下的祛除率已经能够达到百分之100。
2、不同微生物之间的共同代谢作用
有些有害物质虽然不能够被微生物的代谢作用直接降解，但是因为某些物质的存在，所以说微生物就能够改变这些有害物质的结构。这种“无害化”的处理其实是祛除这种物质的关键环节，我们通常称这种作用叫做“共代谢作用”。一般分为以下几个类型：对二级基质的共同氧化以及微生物的协同作用下对于二级基质的利用。有人尝试过用外加基质的方式来祛除浮选废水中的苯胺黑药，结果发现当基质与污染物的比例在1比1的时候，就能够达到最佳的处理效果。如果基质过多，那么共代谢作用的效果就会低于实际的效果，基质过少就不能够满足微生物生长的需求了，所以说像入上文当中提到的实例那样，在实际的使用过程中一定要寻求两者的平衡。
三、高效降解菌类的获取
其实大自然在亿万年的演变之下，诞生的很多微生物也能够进行特定污染物的讲解。但是这个过程是非常缓慢的，而在污水处理过程中这样菌类显然是没有使用价值的，但是随着科技的发展我们可以利用一定的技术手段构建出有理想的讲解效果的菌类。基因工程就是一个很好的例子，通过原生质的融合以及基因重组等方式，我们可以改变很多菌类的结构，这样就从根本上改变了他们的分解速率。而且在共代谢的过程中，如果能够将底物的专一性拓宽，那么就能够让整个过程维持在低浓度之下，这对于维持整个反应的稳定性是很有帮助的。还有就是可以利用常规的微生物手段去分离菌株，就是说将由特定降解能力的微生物进行多次培养，就能够“纯化”这一特性。这也是现在最常用的加强微生物的分解能力的方式，但是在这个过程中要注意对环境的安全性以及对于污水的适应性和耐受力这几个因素。
四、生物强化技术的优势
1、在恶劣条件下的适应能力较强
在生物处理系统的应用过程中，我们不难发现很多的微生物无法适应低温的环境，从而使得生物活性降低，影响生物处理系统的处理效果。能够适应低温环境的微生物，由于长期的生活在低温的环境下，在自然选择的结果中生存了下来，为生物处理系统的时间创造了可能性。例如在研究用尼古丁降解细菌在生物反应器处理烟草废水的时候，研究结果表明，在未经生物强化系统中，DNA蛋白质和蛋白羰基的指数明显上升，但是尚未在生物强化反应器中发现这一点，说明降低毒性的物质的含量可以提高在系统中的活性。
2、应用的范围较广
生物强化技术在处理污水中难以降解的物质或者是有毒性的物质的时候发挥了巨大的优势，该项技术具有相当大的应用可能和发展前景。
3、缩短处理系统的启动时间
国外的学者经过研究发现，如果在反应过程中加入硝化细菌就能够增强整体的硝化活性，这样就可以提高整体的微生物活性，促进他们在生物膜内的扩散与存活。在这个过程中诞生的硝化细菌其实与最初始的消化细菌的功能相一致。通过这样的过程就能够实现一般污染物的完全降解，而且还能够缩短整体系统的启动时间。
【总结】生物强化技术是近年来在污水处理方面取得了很好的效果的一项生物化学技术，目前对于很多生活污水以及工业废水，我们都能够运用这项技术使其能够达到合格的排放标准。所以说推广这项技术是符合当下倡导的保护生态环境的理念的，但是从这项技术本身来说，未来我们还需要在现有的基础上进行强化并且拓宽它的使用范围，这才能够更好的促进这项技术的应用。上文是笔者对此的总结，希望能够对推动这项技术的完善起到一定的作用。
参考文献
[1]郭静波，崔凤国，杨世东，吕淑清，王伟卓，乔楠，李俊文. 生物强化技术在污水处理中的应用研究现状及发展展望[J]. 东北电力大学学报，2011，Z1：1-8.
[2]杨懿宁，杨殿海. 生物强化技术在污水处理中的作用機理及应用现状[J]. 安徽农业科学，2015，01：230-233.
[3]崔迪. 寒区污水生化处理系统微生物群落结构与功能解析[D].哈尔滨工业大学，2014.
[4]刘音颂. 生物强化技术处理煤制气废水中长链烷烃的效能及机理研究[D].哈尔滨工业大学，2014.
[5]李强. 高氨氮和高盐化工废水处理的生物强化机理及其分子生态学研究[D].南开大学，2014.