逯 英
(中國航發(fā)貴州黎陽航空動力有限公司,貴州 貴陽 550014)
由于工業(yè)生產(chǎn)大量排放未經(jīng)處理的廢水,污染了地表水和地下水,降低了水環(huán)境質(zhì)量,加速生態(tài)惡化進(jìn)程。因此,sv 加強(qiáng)對工業(yè)企業(yè)污水排放的整治力度,積極推廣生物強(qiáng)化技術(shù),倡導(dǎo)工業(yè)企業(yè)使用新型治理工藝,確保改善水污染現(xiàn)狀。本文分析了生物強(qiáng)化技術(shù)作用機(jī)理,闡述了降解菌的來源,具體探究水污染治理中生物強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用參數(shù)的控制及其在水污染治理中的運(yùn)用,旨在充分發(fā)揮生物強(qiáng)化技術(shù)的價值,提高水污染治理水平。
生物強(qiáng)化技術(shù)中的降解菌作用機(jī)制顯著,其原理為:通過篩選、馴化、培養(yǎng)高效的降解菌,獲取污水中特定污染物的菌株,菌株可有效去除污水中的污染物,處理效果顯著。菌株去除污染物過程中,會產(chǎn)生較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷,大大提升了污水處理效率,因此,生物強(qiáng)化技術(shù)廣受工業(yè)企業(yè)青睞。
微生物可改變污水中有害有毒物質(zhì)結(jié)構(gòu),起到共代謝的作用,進(jìn)而達(dá)到去除污染物的效果[1]。當(dāng)前應(yīng)用在工業(yè)企業(yè)中的微生物共代謝處理污水類型包括:微生物協(xié)同作用,以及正常生長代謝生物對二級基質(zhì)共同氧化作用等。
將生物強(qiáng)化技術(shù)引入到具有某些特征代謝基因中,可加速微生物與自然基因之間的交換速度,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降解污染物的目的,確保達(dá)到預(yù)期的污水治理效果。
生物強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵是獲取降解菌。當(dāng)前,可通過基因工程構(gòu)造路徑獲取降解菌?;蚬こ碳夹g(shù)可構(gòu)造出高效的微生物,其構(gòu)造原理是利用原生質(zhì)融合、基粒轉(zhuǎn)移等多渠道途徑構(gòu)造出降解菌,構(gòu)造過程(如圖1)。通過基因工程構(gòu)造降解菌,大大提升了微生物降解速率,拓寬了微生物底物的專一性,確保微生物始終處于代謝活動狀態(tài)下,從而實(shí)現(xiàn)對污水中有害有毒物質(zhì)降解目標(biāo),保證生物催化的穩(wěn)定性,因此,利用基因工程構(gòu)造降解菌的方式,對去除污水中有機(jī)物,具有重要的應(yīng)用價值和意義。
圖1 基因工程菌構(gòu)建過程
常規(guī)分離手段主要是分離菌株,支持對已經(jīng)分離出的菌株進(jìn)行降解功能培養(yǎng),其培養(yǎng)原理為:使用富集培養(yǎng)方式,經(jīng)過多次的分離和純化提取到特定的微生物,此微生物起到污水有機(jī)物處理的作用。運(yùn)用常規(guī)分離手段分離菌株時,相關(guān)操作人員必須重視分離環(huán)境的創(chuàng)造,提升特定微生物的降解能力,最大程度上提升污水的適應(yīng)性,保證菌株的數(shù)量[2]。
上述分離手段高效穩(wěn)定,針對性較強(qiáng),可結(jié)合污水中污染物的類型,構(gòu)造出具有針對性菌株,保證在污水有機(jī)物處理過程中的活性和數(shù)量,同時,生物強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用,安全程度高,技術(shù)成熟,應(yīng)用范圍相對廣泛,值得工業(yè)企業(yè)推廣和應(yīng)用。
為提升生物強(qiáng)化技術(shù)在污水中的治理效果,必須加強(qiáng)對污水中投菌量的控制,研究發(fā)現(xiàn)投菌量與污水處理系統(tǒng)運(yùn)行效果成正比關(guān)系,然而,在投菌量參數(shù)控制上存在一定的控制難度,比如難以測定高效菌的穩(wěn)定性和活性,進(jìn)而影響到污水最終的處理效果。有實(shí)驗(yàn)人員,將X4菌投入未經(jīng)馴化的活性污泥體系中,降解作用較慢,將生物強(qiáng)化技術(shù)引入到上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),油脂降解率高達(dá)80%,降解所需時間更少。
投菌方式直接關(guān)系到污水最終的處理效果.現(xiàn)階段,廣泛應(yīng)用的投菌方式為直接投加特效降解菌和共代謝基質(zhì)、固定化技術(shù)方式。其中固定化技術(shù)優(yōu)勢更為顯著,處理效率更佳。采取封閉處理方式可減少菌體脫落現(xiàn)象的出現(xiàn),提高了污水治理效果,實(shí)現(xiàn)預(yù)期的治理目標(biāo)。
生物強(qiáng)化技術(shù)主要應(yīng)用工藝包括曝氣池、氧化溝等活性泥工藝,工業(yè)企業(yè)中主要應(yīng)用的是生物膜工藝等。實(shí)際應(yīng)用生物強(qiáng)化技術(shù)時,需要科學(xué)調(diào)節(jié)微生物營養(yǎng)物質(zhì)比例,目的在于增強(qiáng)生物的活性,保證污水處理效果。
生物強(qiáng)化處理技術(shù)主要用于污水中有機(jī)物的處理,處理優(yōu)勢顯著,廣受工業(yè)企業(yè)青睞?,F(xiàn)介紹幾種生物技術(shù)運(yùn)用情況[1]。
4.1.1 固化微生物技術(shù)
該技術(shù)具有較好的水污染治理效果。微生物治理水體污染具有無二次污染,效果顯著、廉價等優(yōu)點(diǎn),值得大力推廣[2];因此,在固化微生物技術(shù)支持下,可實(shí)現(xiàn)對微生物的規(guī)范化操作,具體應(yīng)用在水污染治理中,展現(xiàn)了顯著的技術(shù)優(yōu)勢,提升了子細(xì)胞集團(tuán)的運(yùn)用率,尤其在降解有害有毒物質(zhì)方面,發(fā)揮了巨大的作用,保證了子細(xì)胞集團(tuán)的回收率,提高了水污染治理效果[3]。
4.1.2 生物反應(yīng)器技術(shù)
該技術(shù)可提高污水整治工作效率,具有較好的應(yīng)用前景。生物反應(yīng)器技術(shù)可為微生物的健康生長提供良好的環(huán)境,避免在短周期內(nèi)更替微生物群落,為水污染治理工作提供了保障,大大提高了污染物的降解速率[3]。
4.1.3 生物修復(fù)技術(shù)
生物修復(fù)技術(shù)是80年代出現(xiàn)和發(fā)展的清除和治理環(huán)境污染的技術(shù),主要利用生物特有的分解有毒有害物質(zhì)的能力,去除環(huán)境污染中的污染物,達(dá)到清除污染的目的。實(shí)踐證明,該技術(shù)是可行的、有效的和優(yōu)越的,并在越來越多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。
以生物強(qiáng)化技術(shù)運(yùn)作方式為例,在技術(shù)實(shí)施過程中,需要在廢水中加入一定量的優(yōu)異菌種或是高效菌,保證對同一品類有害物質(zhì)的消除。當(dāng)前應(yīng)用在工業(yè)企業(yè)廢水處理中的技術(shù)運(yùn)作方式包括了活性污泥方式、生物和鐵運(yùn)用方式,講解污染物,保證去污泥效果,從根本上提升水污染治理成效,保證水體質(zhì)量。
4.3.1 印染廢水處理
印染廢水中含有大量有機(jī)物,傳統(tǒng)治理方式難以滿足需求。厭氧微生物系統(tǒng)可有效促使生物膜的形成,處理優(yōu)勢顯著,穩(wěn)定性好。
4.3.2 制藥廢水處理
生物強(qiáng)化技術(shù)在制藥廢水處理中的應(yīng)用效果較好,利用混合微生物菌群對污染物中的有機(jī)物進(jìn)行降解,縮短廢水凈化周期。
4.3.3 焦化廢水處理
焦化廢水成分復(fù)雜,包含多種無機(jī)物和有機(jī)物,治理難度大,難以徹底降解;將生物強(qiáng)化技術(shù)用于焦化廢水處理,投入一定量的高效菌,高效微生物篩選和生產(chǎn)流程如圖2所示,以特定微生物為基礎(chǔ)進(jìn)行固化培養(yǎng),保證微生物的培養(yǎng)密度,實(shí)現(xiàn)快速繁殖目的,優(yōu)化焦化廢水處理流程。
圖2 高效微生物篩選和生產(chǎn)流程
綜上所述,水污染治理中生物強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用效果顯著,可有效提高污水中污染物的降解率,保證污水治理效果。