【摘要】比起傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)，生物強(qiáng)化技術(shù)在污水處理中體現(xiàn)出了更強(qiáng)的靈活性和針對(duì)性，以及更高的效率，因而在污水治理領(lǐng)域有著良好的發(fā)展前景。本文主要介紹了生物強(qiáng)化技術(shù)及其作用原理，并就其在污水處理中的應(yīng)用做出了分析和探討，以期為生物強(qiáng)化技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用研究做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】生物強(qiáng)化技術(shù)；污水處理；作用

生物強(qiáng)化技術(shù)是目前比較常用的廢水處理技術(shù)之一，這種廢水處理方法可以通過(guò)特殊菌種的新陳代謝，將廢水中的一些物質(zhì)分解、吸收，以此來(lái)達(dá)到凈化污水的效果。與物理和化學(xué)處理手段相比，生物手段處理廢水具有低成本、高效率的優(yōu)點(diǎn)，而生物強(qiáng)化技術(shù)更是體現(xiàn)出了易操作、針對(duì)性強(qiáng)等獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)，因而在近年來(lái)成為了廢水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

一、生物強(qiáng)化技術(shù)

生物強(qiáng)化技術(shù)，通過(guò)向自然菌群中投加具有特殊作用的微生物來(lái)增強(qiáng)生物量，以強(qiáng)化生物量對(duì)某一特定環(huán)境或特殊污染物的反應(yīng)。投入的菌種與底質(zhì)之間的作用分為直接作用和共代謝作用。

二、生物強(qiáng)化技術(shù)作用原理

生物強(qiáng)化技術(shù)中，投入的菌種與基質(zhì)的作用方式主要是直接作用和共代謝作用兩種：

1、直接作用

通過(guò)馴化、篩選、誘變、基因重組等技術(shù)得到一株以目標(biāo)降解物質(zhì)為主要碳源和能源的微生物，并向處理系統(tǒng)中投入一定量的該菌種，以達(dá)到去除的效果。目前，直接作用所使用的菌株大多是通過(guò)質(zhì)粒育種以及基因工程構(gòu)建得到的。

1.1質(zhì)粒育種：將兩種以上的微生物，以細(xì)胞融合的方式，使工體菌的質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到受體菌內(nèi)，從而培育出具有多種功能的新菌種。例如，將能夠降解芳烴、萜烴、多環(huán)芳烴的質(zhì)粒，通過(guò)細(xì)胞融合技術(shù)，轉(zhuǎn)移到能夠降解脂烴的菌體中，所得到的菌珠便能夠降解芳烴、萜烴、多環(huán)芳烴、脂烴四種物質(zhì)

1.2基因工程構(gòu)建：基因工程構(gòu)建法是通過(guò)人工手段把需要的供體 DNA 提取出來(lái)，進(jìn)行切割、重組，然后將重組體導(dǎo)入某一受體細(xì)胞中，以便外來(lái)的遺傳物質(zhì)在其中進(jìn)行復(fù)制擴(kuò)增和表達(dá)，而后進(jìn)行重組體克隆篩選和鑒定，最后對(duì)外源基因表達(dá)產(chǎn)物進(jìn)行分離提純，從而獲得新品種。

2、共代謝作用

對(duì)于廢水中的一些有害物質(zhì)，微生物無(wú)法直接將其作為碳源及能源生長(zhǎng)，但是能在一定條件下將其降解，使其化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而降低其有害性。共代謝的類型主要有三種。

2.1菌株在新陳代謝過(guò)程中，將二級(jí)基質(zhì)共同氧化，其作用原理是微生物將一級(jí)介質(zhì)作為能源或者碳源，進(jìn)行新陳代謝，并產(chǎn)生特定的酶。進(jìn)一步利用酶來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)二級(jí)基質(zhì)的降解。但是有時(shí)單一的碳源無(wú)法滿足微生物的代謝需要，因而必要時(shí)可補(bǔ)充碳源。

2.2不同微生物之間的協(xié)同作用。有些污染物的降解要依靠?jī)煞N甚至更多微生物的協(xié)同作用來(lái)完成，因?yàn)橛行┪⑸飳?duì)一些污染物進(jìn)行降解后，只是制造了一些氧化物，而自身并沒(méi)有生長(zhǎng)，而這些氧化物最終又被另一種微生物降解，從而徹底除去污染物

2.3休眠細(xì)胞對(duì)污染物的降解。當(dāng)一級(jí)介質(zhì)不存在時(shí)，微生物往往會(huì)處于休眠狀態(tài)，而處于休眠狀態(tài)的微生物在含有不同有機(jī)物的污水中所產(chǎn)生的酶是不同的，而這些污水中的酶若在一定條件下相互作用，往往會(huì)使廢水中的不同有機(jī)物得到降解。

三、生物強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用

1、生物強(qiáng)化技術(shù)處理焦化廢水

焦化廢水往往成分及其復(fù)雜，無(wú)機(jī)物和有機(jī)物地種類較多，其中不乏難以降解的物質(zhì)，因而往往被認(rèn)為是一種難降解工業(yè)廢水。目前主要通過(guò)投放高效菌種，固定化高效降解微生物法等微生物強(qiáng)化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)焦化廢水的處理。

2、生物強(qiáng)化技術(shù)處理印染廢水

有機(jī)染料被廣泛應(yīng)用，因而印染廢水中的有機(jī)物含量往往很大，以往，主要采用好氧生物膜法來(lái)處理印染廢水，很難有效去除廢水中的有機(jī)物。近年來(lái)，有實(shí)驗(yàn)表明高效脫氧色菌和 PVA 降解菌接踵厭氧 - 好氧處理系統(tǒng)對(duì)印染廢水進(jìn)行處理時(shí)，生物膜形成速度加快，作用效率高、穩(wěn)定性好?？梢?jiàn)生物強(qiáng)化技術(shù)在印染廢水處理領(lǐng)域也應(yīng)當(dāng)?shù)玫綇V泛的應(yīng)用。

3、生物強(qiáng)化技術(shù)處理制藥廢水

近年來(lái)，以混合菌種處理制藥廢水的方法逐漸得到了肯定，并在一定范圍內(nèi)得到了推廣，與單一菌種相比，混合菌體現(xiàn)出了更強(qiáng)的降解能力，特別是降解速度、降解效率得到了明顯的提高，穩(wěn)定性和抑制其他雜菌入侵的性質(zhì)也得到了明顯的改善，這些特性是任何單一菌種所無(wú)法替代的。

總而言之，由于成本低廉、操作簡(jiǎn)單、效率較高，生物強(qiáng)化技術(shù)在污水處理領(lǐng)域得到了逐漸的推廣，并取得了顯著的效果。隨著對(duì)生物強(qiáng)化技術(shù)研究的不斷深化，很多污水處理技術(shù)難題得到了解決，一些新型的菌株逐漸在污水處理中體現(xiàn)出良好的性能。我們應(yīng)注意吸取最新的生物強(qiáng)化技術(shù)信息，勤于創(chuàng)新和實(shí)踐，才能更好地通過(guò)生物強(qiáng)化技術(shù)手段來(lái)提高污水處理系統(tǒng)的處理能力。

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