劉華

（南陽(yáng)廣播電視大學(xué) 河南南陽(yáng) 473066）

微生物在廢水處理中的應(yīng)用

劉華

（南陽(yáng)廣播電視大學(xué) 河南南陽(yáng) 473066）

在廢水處理中，生物處理法是最為經(jīng)濟(jì)適用的廢水處理方法，而微生物在生物處理過程中又起到至關(guān)重要的作用，利用微生物治理水污染有著廣闊的發(fā)展前景。本文重點(diǎn)探討微生物在廢水處理中的應(yīng)用。

環(huán)保 微生物 應(yīng)用

環(huán)境保護(hù)是我國(guó)的基本國(guó)策。隨著水污染問題的日益嚴(yán)峻,水資源危機(jī)嚴(yán)重威脅人類的生存環(huán)境。在廢水處理中,生物處理法是最為經(jīng)濟(jì)適用的廢水處理方法,而微生物在生物處理過程中又起到至關(guān)重要的作用。隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,構(gòu)建基因工程菌已成現(xiàn)實(shí),所以,利用微生物治理水污染有著廣闊的發(fā)展前景。本文重點(diǎn)探討微生物在廢水處理中的應(yīng)用。

1 廢水中常見的微生物

（如圖1）

圖1

2 微生物在廢水處理方面的應(yīng)用

微生物處理廢水的機(jī)理就是通過微生物的新陳代謝活動(dòng),把廢水中的有機(jī)物質(zhì)降解轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的、無害的物質(zhì),從而達(dá)到凈化廢水的方法。根據(jù)微生物新陳代謝過程中是否有氧的參與,廢水的微生物凈化方法分為好氧凈化和厭氧凈化。

2.1 好氧凈化

在有氧的條件下,好氧微生物通過自身的分解、合成代謝,把廢水中的有機(jī)物礦物化的過程。在這個(gè)過程中,微生物不僅自身得到了生長(zhǎng)、繁殖。廢水也得到凈化。廢水微生物好氧凈化法就是模擬這個(gè)原理來凈化污水的。目前常用的好氧廢水處理法有：活性污泥法、生物膜法、氧化塘法等。

活性污泥法：活性污泥其實(shí)就是廢水中的好氧微生物生長(zhǎng)、繁殖形成的一種絮狀體。其生物組成為好氧微生物、兼性厭氧微生物和專性厭氧微生物、有機(jī)和無機(jī)固體等。活性污泥具有很強(qiáng)的吸附、氧化分解有機(jī)物或毒物的能力。活性污泥法處理廢水就是利用活性污泥的吸附、氧化、分解、凝聚和沉淀等作用來凈化水中的有機(jī)污染物。廢水中的有機(jī)物的降解轉(zhuǎn)化過程就是活性污泥中的好氧微生物的新陳代謝活動(dòng)。為保證最佳凈水效果,就要保證微生物良好的新陳代謝。氧的充足供應(yīng)是好氧微生物進(jìn)行正常生命活動(dòng)的首要條件。所以,首先要保證氧的供應(yīng)。此外,還要滿足微生物生命活動(dòng)最適宜的溫度（15-30℃）和ph值（6.5-8.5）等。

生物膜法：這種處理法的實(shí)質(zhì)是使細(xì)菌等微生物和原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等附著在濾料或載體上生長(zhǎng)繁育,并在其上形成膜狀生物污泥---生物膜。常見的生物膜法有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化、生物流化床等。

氧化塘法氧化塘中,廢水中的污染物主要通過懸浮于廢水中的有機(jī)菌藻共生作用、水中微生物代謝活動(dòng)進(jìn)行降解,水中藻類光合作用能增高溶解氧濃度,氧化塘廢水中的細(xì)菌可將廢水有機(jī)物分解變成二氧化碳、硝酸根等無機(jī)物,沉積于污泥中的有機(jī)物則可通過厭氧菌分解成甲烷、硫化氫等被藻類利用,從而使廢水得到凈化。

2.2 厭氧凈化

在嚴(yán)格厭氧的條件下,微生物發(fā)酵和消化有機(jī)物產(chǎn)生水、二氧化碳、硫化氫、甲烷的過程。廢水的厭氧處理法就是根據(jù)這一原理來凈化污水的。因在處理過程中產(chǎn)生甲烷,又稱甲烷發(fā)酵。廢水中復(fù)雜有機(jī)物的厭氧降解過程分四個(gè)階段,即：水解階段、發(fā)酵階段、產(chǎn)乙酸階段、產(chǎn)甲烷階段。不同的階段有著不同的微生物優(yōu)勢(shì)種群。在水解發(fā)酵階段中,廢水中的大分子有機(jī)物,首先在細(xì)菌胞外酶的作用下,水解轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物后,被梭狀芽孢桿菌屬、丁酸弧菌屬、雙歧桿菌屬和假單胞菌屬等吸收、轉(zhuǎn)化為更為簡(jiǎn)單的化合物分泌到胞外,主要產(chǎn)物是醇類、揮發(fā)性的脂肪酸、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨等等。在產(chǎn)氫、產(chǎn)乙酸階段中,這些產(chǎn)物繼續(xù)被互營(yíng)單胞菌屬、互營(yíng)桿菌屬、暗桿菌屬和梭菌屬等酸化細(xì)菌進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸及新的細(xì)胞物質(zhì)。在產(chǎn)生甲烷階段中,前一階段的產(chǎn)物被甲烷桿菌屬、甲烷球菌屬和甲烷八疊球菌屬等甲烷菌群利用轉(zhuǎn)化為甲烷菌細(xì)胞物質(zhì),并產(chǎn)生甲烷氣體。整個(gè)廢水厭氧發(fā)酵過程涉及多種菌群交替作用,每種菌群都有不同的生活基質(zhì)和生活條件要求,構(gòu)成了一個(gè)極為復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。這種廢水處理方法不僅菌群獲得營(yíng)養(yǎng),廢水得到凈化,還能開發(fā)新的生物能源,所以倍受人們重視。

3 利用分子生物學(xué)技術(shù)，人工構(gòu)建基因工程菌處理廢水

相比較于傳統(tǒng)的微生物處理廢水法,利用基因工程菌處理廢水是當(dāng)前用微生物處理廢水的重要發(fā)展方向,它具有定向性和高效性的特點(diǎn)。構(gòu)建的基因工程菌,不僅能在廢水處理過程中快速繁殖、絮凝,滿足數(shù)量需求,而且在高毒環(huán)境的水體中,也具有高效的分解、轉(zhuǎn)化性能,甚至可以針對(duì)特異的污染物進(jìn)行分解、轉(zhuǎn)化,基因工程菌也可以廣泛的分解污染物。隨著基因工程技術(shù)和現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,基因工程菌對(duì)凈化環(huán)境、保護(hù)人類健康將發(fā)揮越來越重要的作用,基因工程菌在廢水處理中的應(yīng)用也將越來越廣泛。

微生物法處理廢水不僅具有效率高、成本較低的特點(diǎn),而且處理后的水質(zhì)好,可以直接排放到大自然中。在自然界,廣泛的存在著大量的微生物。微生物具有易培養(yǎng)、易變異、繁殖快、適應(yīng)能力強(qiáng)等特征。隨著基因工程技術(shù)和現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,構(gòu)建定向、高效分解污染物的微生物已成為現(xiàn)實(shí)。所以,利用微生物治理廢水是今后環(huán)保產(chǎn)業(yè)的主攻方向,合理利用微生物處理廢水具有非常廣闊的發(fā)展前景。

［1］陳秀麗.《微生物在廢水處理中的應(yīng)用》.中國(guó)西部科技，2007.

［2］黃小蘭，陳建耀.微生物在城市廢水污泥處理中的應(yīng)用［A］.2008年微生物實(shí)用技術(shù)生態(tài)環(huán)境應(yīng)用學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集［C］.2008.

［3］網(wǎng)上相關(guān)資料.

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1674-2060（2016）03-0024-01