張 爍

（宜春市方科污水處理有限公司，江西 宜春 336000）

通過對我國處理環(huán)境污水的情況進行觀察，可以發(fā)現(xiàn)目前比較常用的方法是物理化學法，利用萃取、吸附、離子交換、膜分離技術、氣提等物理化學的原理，對廢水進行處理或者回收。該種處理方法雖然在一定程度上能夠對環(huán)境污水進行良好的處理，但是其存在見效緩慢、存在殘留以及可能導致二次污染的問題。因此，當前應該積極探索新的對環(huán)境污水進行處理的路徑。隨著科學技術以及生物工程的不斷發(fā)展，微生物處理技術開始逐漸進入人們的視野當中。在對環(huán)境污水進行處理過程中應用微生物技術，一般不會危害到水質，以及能夠對污水實現(xiàn)高效處理，主要是因為該種方法可以利用自身的新陳代謝來對污染物進行分解，促使其轉化為無害物質。

1 微生物技術在環(huán)境污水處理中發(fā)揮的作用

1.1 降解作用

通過對微生物技術在環(huán)境污水處理中發(fā)揮的作用進行觀察，可以發(fā)現(xiàn)降解作用是其最為直觀的作用之一。微生物的繁殖以及活動均需要從有機物當中獲取能量，而水體富營養(yǎng)化通常代表著水體當中含有大量的有機物質。因此，在對環(huán)境污水進行處理的過程中應用微生物技術，微生物能夠與污水當中的有機物發(fā)生反應，將其降解為無機物，從而實現(xiàn)無機物元素的循環(huán)，降低污水中有機物的含量，使其處于平衡狀態(tài)[1]。比如，在對環(huán)境污水進行處理的過程中，應用霉菌在一定程度上能夠降解敵百蟲以及石油烴等有害的有機物。

1.2 祛毒作用

環(huán)境污水由于含有大量的污染物會具有一定的毒性，并且以生物毒性為主。比如，城市污水中，無機磷的含量占據比例是非常大的，并且該種物質很難進行降解，當其累積到一定的含量時會導致大量的藻類植物滋生，造成水體富營養(yǎng)化。通過研究微生物技術，可以發(fā)現(xiàn)該種技術對污水具有良好的祛毒作用。微生物通過轉化、降解、礦化等反應，能夠對污染物的分子結構進行改變，從而降低或去除其毒性。在對城市污水進行處理的過程中，應用微生物技術，能夠將無機磷進行深度的凈化，從而降低其對生態(tài)環(huán)境造成的不良影響。

1.3 代謝作用

對于微生物來說，其本身就具有代謝的能力。微生物技術在發(fā)揮自身的代謝作用時，主要是確保自身具有良好的生命活動，分解廢水中的有機物質，獲得適當的能量，并將其用于自身的繁殖和代謝。在代謝過程中，經常會與污水當中的各種污染物發(fā)生復雜的化學反應。在化學反應過程中，污染物會作為其中的原材料被消耗。當這些物質都被消耗完時，將會降低廢水的污染程度。一般來說，在實現(xiàn)微生物的代謝作用時，最常用的是桿菌以及放線菌等菌種[2]。通過應用放線菌、分枝桿菌、桿菌等微生物對環(huán)境污水進行處理，能夠代謝污水當中的脂肪，與此同時，微生物代謝過程中所產生的物質，有的還能夠與污水當中的其他污染物發(fā)生反應，降低了發(fā)生二次污染的可能。通過調查研究可以發(fā)現(xiàn)，在對污水進行處理的過程中，微生物技術所造成的二次污染的嚴重程度、污染范圍以及發(fā)生的可能性均優(yōu)于化學技術這一處理方法的結果，充分表明在對環(huán)境污水進行處理的過程中，微生物技術的應用價值顯著。

2 微生物技術在環(huán)境污水處理中的實際應用

2.1 微生物吸附技術在環(huán)境污水處理中的應用

微生物吸附技術主要依靠了微生物所具有的化學結構，使分泌物摻入污水的懸浮固體中，產生一種沒有危害以及污染特性的活性生物吸附劑，從而發(fā)揮吸附作用，實現(xiàn)固液分離的目的。微生物以及其產物在吸附作用下能夠與污水當中的懸浮物進行結合，降低污水中顆粒污染物的含量，進而起到凈化作用。通過對微生物吸附技術進行觀察，可以發(fā)現(xiàn)其作為一種新興的處理環(huán)境污水的技術，具有顯著的優(yōu)點，比如其通常不需要投入較多的成本，并且對污水處理的結果往往能夠達到人們理想的效果[3]。該種技術在對含有重金屬元素的污水進行處理時得到了較為廣泛的應用，并且達到了理想的效果。但是，在對污水進行處理的過程中，應用微生物吸附技術非常容易受到一些因素的干擾，存在一定的局限性。尤其微生物的活性非常容易隨著環(huán)境污水的溫度、酸堿度等指標發(fā)生改變，進而在微生物催動下產生的氧化還原反應以及沉淀反應的效率會大大降低，從而會對污水的處理效果產生消極影響。通常情況下，在對重金屬物質進行吸附的過程中需要花費較長的時間，如果能夠適當地延長吸附時間，在一定程度上能夠有效地提高吸附的效率。因此，相關領域的工作人員在對環(huán)境污水進行處理的過程中應用微生物吸附技術時，應該在保證細胞具有良好活性的基礎上，適當地延長時間，以獲得最佳的凈化效果。此外，由于環(huán)境污水當中的成分比較復雜，為了避免在吸附過程中對無害物質進行吸附，在吸附之前應該對污水當中的成分進行充分了解，并以此為基礎選擇合適的微生物對其進行吸附，避免對污水進行過度凈化。

2.2 微生物發(fā)酵技術在環(huán)境污水處理中的應用

在對環(huán)境污水進行處理過程中應用微生物發(fā)酵技術時，需要對污水的性質、成分以及規(guī)模進行充分調查，并根據調查得到的結果應用合適的微生物發(fā)酵技術。通過對當前的微生物發(fā)酵技術進行研究，可以發(fā)現(xiàn)間隙式活性污泥法以及生物除磷脫氨技術是最為常見的兩種類型。首先，對于間隙式活性污泥法來說，許多專家將其稱為“日曝氣法”，主要是利用活性污泥對污水進行處理。近年來，該種污水生物處理技術在國內外引起了廣泛重視。間隙式活性污泥法的主要反應器是一個曝氣池，可以同時完成曝氣和沉淀等功能。在應用曝氣池時往往需要大量的氧氣促使污水中的有機物與污泥進行結合，促使其發(fā)生生化反應，隨后進入沉淀，沉淀結束之后，盡快將上清液從曝氣池內排出，從而實現(xiàn)對水質進行凈化的目的。該種技術具有簡單、適應力強等特點，同時曝氣和沉淀在同一池內周期性間歇運行，基質和生物體隨時間的變化梯度大，在一定程度上加強了生化反應的推動力，提高了處理效率[4]。其次，生物除磷脫氨技術主要是利用微生物的作用來去除污水中的氮和磷，常用于湖水污染的治理當中。該項技術當中的脫氮原理主要是通過厭氧和好氧兩個階段的微生物反應來實現(xiàn)的。在厭氧階段，厭氧微生物能夠將污水當中的有機物質進行分解產生氨氮，然后在好氧階段，氨氮能夠被氧化成亞硝酸鹽，再進一步氧化成硝酸鹽。這個過程中，在厭氧微生物和好氧微生物共同參與下，共同完成了氮的去除。同時，除磷的原理是利用好氧條件下的磷酸鹽的生物吸附和沉淀而實現(xiàn)的。在好氧階段，微生物能夠將磷酸鹽吸附在細菌的表面，形成顆粒狀的生物胞體。然后，這些顆粒會隨著污水一起進入沉淀池，在沉淀池中沉淀下來，從而實現(xiàn)磷的去除。在對環(huán)境污水進行處理時，生物除磷脫氮技術具有操作簡單、效果穩(wěn)定等優(yōu)點，因此被廣泛應用于污水處理領域。

2.3 微生物絮凝技術在環(huán)境污水處理中的應用

通過觀察可以發(fā)現(xiàn)，有一些具有絮凝功能的高分子有機物會隨著微生物的生長以及代謝而產生，比如蛋白、功能性多糖等，這些物質能夠對污泥進行良好的處理。當前有一些微生物本身就屬于良好的絮凝劑，微生物絮凝技術已經得到了該領域工作人員的關注，并且在對農業(yè)污水進行處理時得到了廣泛的應用。通過對農業(yè)污水進行檢測，可以發(fā)現(xiàn)其中通常會含有大量的COD（化學需氧量，Chemical OxygenDemand），在一定程度上增加了對其進行處理的難度[5]。在對其進行處理的過程中，如果采用常規(guī)技術治理，一般沒有辦法取得較好的效果。有研究表明，在對環(huán)境污水進行處理的過程中，應用微生物絮凝技術可以有效地去除TOC 和TN 等物質，并且去除率分別達到75%和45%，這對提高污水處理效果具有十分積極的作用。同時，從以往對環(huán)境污水進行處理的過程中可以發(fā)現(xiàn)，對廢水進行脫色處理一直是個較難解決的問題，而通過應用恰當的絮凝劑能夠將污水當中存在的多種色素進行轉化，使其成為絮凝沉淀，從而達到對污水進行脫色的效果?？傮w上看，微生物絮凝技術具有操作方便，安全可行的特點，并且在對環(huán)境污水進行處理的過程中，凈化效果顯著。

2.4 固定化微生物技術在環(huán)境污水處理當中的應用

對于固定化微生物技術來說，其剛開始主要在工業(yè)發(fā)酵中得到了人們廣泛的應用。但自1970 年以來，由于嚴重的水污染，迫切需要一種能夠對污水進行快速、高效和連續(xù)處理的技術，開始在污水處理中應用微生物固定化技術，并且現(xiàn)已形成了較為完整的理論和方法[6]。在對環(huán)境污水處理時應用微生物固定化技術，主要是將廢水中活性高的游離微生物固定在某一類載體上，從而使污染區(qū)域的微生物濃度大大增加，以及微生物的活性顯著提高?；诖耍谥車稚⒌挠袡C污染物能夠被這類具有較高活躍性的微生物群進行迅速、高效和安全地吸附，達到良好的污水處理效果。目前，固定化微生物技術最常見的兩種技術分別為固定化細菌技術和固定化酶技術。在應用固定化微生物技術對環(huán)境污水進行處理時所應用的設備比較簡單，也不需要投入較多的經濟成本，以及在使用過程中其不會產生較多的污泥，具有很高的清潔效率。同時，該種技術還具有定制的功能，在對污水進行處理時，可以根據污水的性質以及成分來合理地劃定固定化微生物處理區(qū)域。此外，在通過該項技術對環(huán)境污水進行處理之后，微生物還能夠在較長一段時間內保持良好的活性，這對確保水凈化的效果具有重要作用，有利于減少污水處理成本以及不會破壞自然環(huán)境，應用前景廣闊。

2.5 生物膜法技術在環(huán)境污水處理中的應用

生物膜法主要通過讓微生物在某些惰性濾料上進行附著，形成膜狀生物污泥后，對污水產生凈化的一種方法。通常情況下，生物膜法是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、真菌、兼性菌、藻類以及原生動物等組成的生態(tài)系統(tǒng)。在廢水處理中，生物膜首先吸附附著水層中的有機物，然后好氧層中的好氧細菌分解它們，隨后進入厭氧層進行厭氧分解，此時老化的生物膜會在流水層中被沖刷掉并形成新的生物膜，從而實現(xiàn)將污水凈化的目的。在對環(huán)境污水進行處理的過程中，生物膜法技術具有管理方便、價格低廉等多種優(yōu)勢，并且與活性污泥法進行比較，該種技術工藝在對小規(guī)模分散型污水處理時具有顯著的優(yōu)勢。通過研究可以發(fā)現(xiàn)，主要是因為在應用生物膜工藝時，有多種多樣的微生物會參與到凈化反應中，并且在每個運行的階段都能夠形成具有一定優(yōu)勢的菌種。同時，生物膜技術很少會受到水質以及水量的影響，其具有良好的適應性，以及具有良好的污泥沉降性，能夠對低濃度的污水進行良好的處理。生物膜具有多種處理結構，如生物流化床、生物濾池、生物接觸氧化和生物轉盤等。只是在應用生物膜技術對環(huán)境污水進行處理時，對其設計以及運行的條件均要求比較嚴格，因為如果出現(xiàn)問題可能會導致濾料的破損或者堵塞，造成污水的處理效果大大降低。因此，在應用該種技術方法時，應該嚴格按照相應的要求規(guī)范進行。

3 結語

在對環(huán)境污水進行處理的過程中，微生物技術具有顯著的優(yōu)點和應用價值，但是同時也存在技術難題和應用限制。首先，微生物技術對污水的凈化能力比較有限。在對環(huán)境污水進行處理的過程中，所應用的微生物制劑大多是直接從大自然中獲得或者是經過人工進行培育得來的，受到這種因素的影響，在對污水進行處理時，所得到的效果會依靠于微生物本身的活性，具有較強的局限性[7]。其次，在對微生物制劑進行篩選時，周期十分漫長，以及培育起來具有比較大的難度，容易受到外界的干擾，這在一定程度上會對其實際應用的穩(wěn)定性產生消極影響，進而會降低微生物的污水處理效率。此外，微生物制劑的種類比較單一，雖然目前研發(fā)了多種微生物制劑來對不同類型的環(huán)境污水進行處理，但是對于成分比較復雜的污水處理效果仍然不理想。在未來的應用過程中，有待相關學科的發(fā)展和對相關領域的深入研究，通過技術革新將其中存在的難題進行攻克，提高微生物技術處理環(huán)境污水的有效性，從而更好地對環(huán)境污水進行有效治理。