王柱
(大慶市高新區(qū)華龍祥化工有限公司 黑龍江大慶 163000)
微生物在污水處理中的應(yīng)用探究
王柱
(大慶市高新區(qū)華龍祥化工有限公司 黑龍江大慶 163000)
眾所周知,人類工業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展是以自然環(huán)境和能源犧牲為代價(jià)的,而這也給當(dāng)前人們經(jīng)濟(jì)發(fā)展和日常生活帶去嚴(yán)重的后遺癥,各種環(huán)境污染問題和能源危機(jī)就是明證。當(dāng)前環(huán)境問題中,各種工業(yè)廢水和生活污水里面含有大量威脅人類健康、動(dòng)植物正常生長的有機(jī)化合物、重金屬以及其它有毒物質(zhì),因此工業(yè)廢水和生活污水的處理工作極為重要。在污水處理工藝中,微生物污水處理技術(shù)優(yōu)勢顯著,因此其被各國專家學(xué)者廣泛關(guān)注。下面筆者就簡要探究微生物在污水處理中的應(yīng)用。
微生物;污水處理;應(yīng)用;探究
水是萬物之源,是人們賴以生存的基本物資,然而隨著時(shí)間的發(fā)展,即使地球70%覆蓋面積都是水,可供人們直接飲用的淡水資源卻很少,再加上這么多年人類對(duì)水體的破壞和污染,導(dǎo)致淡水資源缺乏更為嚴(yán)重,這就使得水污染處理和改善即使成為全球亟待解決的重要課題。目前待處理污水基本都是生活、工業(yè)以及降水等污水,里面含有有機(jī)物、重金屬、氮、磷等元素,不僅容易造成水體富營養(yǎng)化,使得水體生態(tài)環(huán)境失衡,還嚴(yán)重危害人類身體健康,而微生物以其獨(dú)有的繁殖快、針對(duì)有效性強(qiáng)、分解質(zhì)量高等壓倒性優(yōu)勢飽受污水處理行業(yè)專家推崇和喜愛,因此微生物在污水處理中的應(yīng)用研究也成為國內(nèi)外專家研究熱點(diǎn)。下面本文首先闡述了微生物對(duì)有機(jī)物的分解,然后探討了固化微生物和微生物絮凝劑的應(yīng)用。
在我們生存環(huán)境中,微生物無處不在,其量大、繁殖快、體積小、適應(yīng)力強(qiáng),能短時(shí)間實(shí)現(xiàn)物質(zhì)交換,而污水環(huán)境同樣具備微生物生長繁殖所需,因此在污水處理工藝中就能夠利用微生物提取、降解污水有害物質(zhì),從而達(dá)到凈化污水的目的。
1.1 微生物對(duì)不含氮物質(zhì)的分解
每種微生物都只能分解其應(yīng)對(duì)的有機(jī)物,自然界大多數(shù)微生物都能分解利用基本糖類,如麥芽糖、葡萄糖,而能分解纖維素、油脂和淀粉的微生物則極少。對(duì)于不含氮有機(jī)物的分解,目前主要都是借助特定微生物將大分子分解為小分子,然后再分別由細(xì)菌/霉菌再次分解利用。葡萄糖分解微生物通常常用酵母菌或其他普遍常見細(xì)菌,脂肪分解微生物則常用靈桿菌、放線菌、霉菌或者熒光桿菌。工業(yè)廢水中芳香族化合物較多,利用白腐菌、某些光合細(xì)菌就可以有效降解這些化合物。
1.2 對(duì)于含氮物質(zhì)的分解
生活污水中含氮物質(zhì)主要都是尿素、氨離子、氨基酸、蛋白質(zhì)或者其他更為復(fù)雜的有機(jī)物。對(duì)于尿素就可以利用尿霉素完全分解成不穩(wěn)定的碳酸銨,然后再分解轉(zhuǎn)化為氨、水以及二氧化碳。此外也有尿素細(xì)菌(桿狀菌、球狀菌)可以引起尿素水解。蛋白質(zhì)分解的微生物有熒光假單胞菌,其可將蛋白質(zhì)分解為氨基酸,其分解過程包括氨化、硝化和反硝化作用,每個(gè)作用過程都有其特定種類細(xì)菌,如氨化作用分解微生物可以是好氧細(xì)菌、厭氧細(xì)菌,也可以兼性厭氧細(xì)菌,而反硝化作用分解微生物則是兼性厭氧細(xì)菌。
1.3 對(duì)無極元素的轉(zhuǎn)換
不論是生活污水里面含有的磷、鐵、硫、銅等無機(jī)元素,還是工業(yè)廢水里面的各類重金屬元素,都具備極強(qiáng)的不可分解性,尤其是重金屬,如鉻、鋰等,因此只有利用微生物將其轉(zhuǎn)化為其他形態(tài),才能緩解水體中重金屬污染問題。比如硫元素就可以利用硫磺細(xì)菌、硫化細(xì)菌來再有氧環(huán)境中轉(zhuǎn)化為硫酸;磷元素就可以利用蠟質(zhì)芽孢桿菌、大芽孢桿菌來轉(zhuǎn)換處理;鉻元素則可以利用微生物吸附、還原來處理;鐵元素就可以利用還原氧化、沉淀溶解作用來處理。
2.1 固化微生物的應(yīng)用
和其他游離類微生物在污水處理中應(yīng)用不同,固化為生物具備強(qiáng)烈的耐溫性、可重復(fù)利用性、抗逆性,同時(shí)其處理效率和質(zhì)量也較高,因此在污水處理中也有極強(qiáng)的應(yīng)用前景。然而當(dāng)前國內(nèi)對(duì)固化微生物污水處理技術(shù)應(yīng)用研究卻進(jìn)展不大,主要是固化微生物在污水處理應(yīng)用過程中存在穩(wěn)定性、耐沖擊性以及傳質(zhì)性等問題,使得其實(shí)際應(yīng)用處理效果達(dá)不到預(yù)期目的,對(duì)此國內(nèi)外專家都在進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)研究和改進(jìn)。
2.2 微生物絮凝劑的應(yīng)用
所謂的絮凝劑,主要是指能將液體中難降解的懸浮顆粒凝聚起來,使其沉降的物質(zhì),而微生物絮凝劑就是其中一種,其主要興起于上個(gè)世紀(jì)末期,和其他無機(jī)鹽絮凝劑/高分子聚合無機(jī)鹽型絮凝劑相比,微生物絮凝劑應(yīng)用效果更好,使用更安全,效率更高,成本更低,且不會(huì)產(chǎn)生二次污染,用途也頗為廣泛。某些常見微生物也可產(chǎn)生絮凝效果,比如酵母菌、放線菌、細(xì)菌等。微生物絮凝劑在污水處理應(yīng)用中,不僅能脫去水中懸浮物,還能消除水中惡臭,也可以脫色,其從應(yīng)用以來就在廢水處理領(lǐng)域取得了一定的成果。
總而言之,微生物在污水處理領(lǐng)域具備十分廣闊的應(yīng)用前景,且與傳統(tǒng)污水處理工藝相比,微生物污水處理技術(shù)更科學(xué)、更健康、更低廉,也更能長遠(yuǎn)發(fā)展。隨著人們對(duì)微生物認(rèn)識(shí)的逐步加深,相關(guān)專家也一定為培養(yǎng)出應(yīng)用效率更高、成本更低的特種微生物,同時(shí)不斷優(yōu)化、改善其多種污水處理技術(shù),加強(qiáng)不同工藝學(xué)科和專業(yè)之間的合作,如將微生物、環(huán)境生物學(xué)、病理學(xué)等結(jié)合起來,不斷提高對(duì)污水的處理質(zhì)量和水平,從而實(shí)現(xiàn)污水廢物資源的利用的最大化,并促進(jìn)人類經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的共同發(fā)展。
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