生物強化技術在水污染治理中的使用,水污染論文

生物強化技術在水污染治理中的使用,水污染論文摘要：生物強化技術在水污染治理中發(fā)揮著重要的作用,治理效率高、消耗損費資金低。因而,生物強化技術在水污染治理中被廣泛應用。本文主要基于該技術在水污染治理中的詳細應用,分析生物強化技術的作用以及機理,并深入討論了該技術在水污染治理中的應用形式,分析其詳細應用效果,希望能夠為相關企業(yè)的水污染治理提供經歷體驗借鑒。本文關鍵詞語:水污染治理;生物強化技術;污染物;污泥活性;0、引言生物強化技術又被稱為生物加強技術，最早出如今20世紀70年代，在80年代后被廣泛應用到企業(yè)污水治理之中。如今的生物加強技術在傳統(tǒng)生物處理系統(tǒng)上加強，并具備相應的降解、去菌功能，該技術的核心是培養(yǎng)菌以及投放菌的環(huán)節(jié)，是一項污水預處理技術。從應用范圍以及應用價值上看，生物加強技術研究特別重要。1、生物強化技術作用及機理生物強化技術主要應用微生物直接分解污水中的底物，并應用共代謝技術降解污水中的其他微生物。該技術應用機理包括三類：(1)直接作用類；(2)共代謝作用類；(3)水平轉移類。直接作用類直接利用微生物分解功能，共代謝類中某些微生物不能被微生物直接降解的情況下，在其他底物的共同作用下實現(xiàn)降解目的物，改變污染物構造，實現(xiàn)治理目的。水平轉移類通過引入特定基因微生物的方式方法，使其能夠與自然基因產生交換以及代謝途徑，進而實現(xiàn)對污水中有機物的科學降解。該技術主要應用生物強化菌劑實現(xiàn)污水治理，是一種預處理方式方法，怎樣培養(yǎng)以及投放菌劑是關鍵環(huán)節(jié)。2、生物強化菌劑的培養(yǎng)2.1、自然挑選菌劑需要從特定的環(huán)境中獲取，經過培養(yǎng)手段獲得，可以以通過基因技術的應用，根據(jù)使用目的添加相應的化學藥劑，將其投入處理系統(tǒng)中。根據(jù)類別進行劃分，菌劑主要包含液體以及粉劑兩種性質。通常情況下，菌劑能夠從自然環(huán)境中獲取，在自然環(huán)境以及污染場地中直接對菌劑進行挑選，利用技術獲取所需的微生物。該方式方法具有廣泛應用性，獲得菌劑比擬簡單，詳細步驟為選擇適當?shù)沫h(huán)境，進而分離適應性的菌株，通過選擇培養(yǎng)基的程序選擇特殊的具有降解性的菌株，通過分離以及純化的經過選擇高效菌，在接受突變劑之后進一步挑選，最終培養(yǎng)單一的菌株[1]。2.2、基因工程菌通過在微生物細胞中導入繁衍能力比擬強的菌株，提高菌體的適應性以及處理效率。在污水處理系統(tǒng)中，主要通過質粒介導的轉移以及融合方式獲取?；蜣D移中的質粒是指能夠復制DNA分子的染色體，在特定的條件下，能夠賦予相應化學物以及藥物相應的生存能力。將具有特定功能的質粒注入受體細胞，能夠有效加強菌體的降解能力。除此之外，原生質體融合也是基因工程菌的獲取辦法之一，通過人為手段將性狀不同的兩類細胞進行原生質融合，獲取愈加穩(wěn)定的重組子。該技術的應用打破了傳統(tǒng)微生物的界線，通過基因技術而進行遺傳物質的傳遞，實現(xiàn)污水降解、治理的目的。該技術所獲取的菌劑并不來自于自然界，通過基因技術獲得的菌劑可能存在一定的安全性問題，在污水處理中的應用尚處于實驗階段，無法在污水治理中得到廣泛應用。2.3、商業(yè)菌劑直接購買的商業(yè)菌劑也是從自然接種挑選而得的，企業(yè)將具有降解功能的細菌制作試劑，售賣給需要的企業(yè)。商業(yè)菌劑的構成大致分為三種，分別是自養(yǎng)菌劑、導養(yǎng)菌劑、兼性菌劑。商業(yè)菌劑符合國家安全標準，使用比擬方便，可實現(xiàn)對污水的實時處理。此類菌劑縮短了污水治理微生物培養(yǎng)時間，微生物濃度可以以得到相應的保障。但商業(yè)菌劑使用范圍需要進行控制，應格外重視菌劑在低溫或者高溫環(huán)境下的反響，在適宜的溫度內，才能夠更好地實現(xiàn)微生物的新陳代謝。除此之外，還要注重菌劑的抗污染能力，其抗污染能力對污染物處理具有直接影響。另外，也要注重菌劑的抗金屬能力、在廣泛環(huán)境中的適應能力、外表活性分泌能力以及親水性等。3、生物強化技術在水污染治理中的應用3.1、菌劑在水污染治理中效果分析3.1.1、去除效果菌劑在水污染治理中的應用能夠有效提高系統(tǒng)對目的物的去除效果。相比其他方式方法而言，生物加強技術在污水生物處理上更具有針對性，將降解菌投入活性污泥反響器之中，菌劑在反響器中的作用時間長達2個月，對苯酚等物質的降解率能夠到達95%以上。比照沒有參加菌劑的反響器，污水中苯酚去除效率僅僅在40%左右，并處于持續(xù)降低的狀態(tài)。將生物接觸氧化技術與生物強化技術結合，投入降解菌以及其他的菌類，并對其進行掛膜處理，等系統(tǒng)趨于穩(wěn)定之后，控制水的停留時間并考察菌類對污水苯酚物質的去除率，發(fā)現(xiàn)降解速率比本來系統(tǒng)中的降解速率提升2倍以上[2]。3.1.2、泥性改善效果生物強化技術通過投菌的方式能夠有效改善污水處理系統(tǒng)的污泥性能，在加強活性的同時減少產量，減少污泥膨脹發(fā)生率。采用生物強化技術的污泥系統(tǒng)可降低20%以上容積，最高能夠到達30%。向活性污泥反響器之中參加混合濕菌體，與未參加濕菌體的污水進行比擬。實驗結果表示清楚，使用生物強化技術的反響器沉降性能良好，且下降速率明顯大于對照組。能夠了解到，生物強化技術在污水治理中的應用能夠有效改善活性污泥的沉降功能與絮凝功能，使用該技術的污泥邊緣清楚明晰，顆粒均勻，效果良好。3.1.3、系統(tǒng)改善效果在活性污泥中參加苯酚降解菌株，系統(tǒng)獲取了苯酚降解能力。在20d之內能夠一直保持高效的降解功能，系統(tǒng)經過馴化之后也獲得了一定的降解功能。但經過比照之后發(fā)現(xiàn)，20d之后的系統(tǒng)降解效率僅僅能夠到達40%，生物強化系統(tǒng)的效率能夠到達100%。通過增加進水苯酚質量濃度之后，試驗結果仍能夠在6h之內完全降解，本來的系苯酚降解已經下降了0.4%左右。因而，生物強化技術提高了系統(tǒng)的抗負荷能力，穩(wěn)定性也得到了一定程度的增加。3.1.4、系統(tǒng)啟動速度比擬已經采用生物強化技術的系統(tǒng)與未增加生物強化技術的系統(tǒng)，在反響系統(tǒng)之中添加EM菌劑，發(fā)現(xiàn)該菌劑能夠有效增加污水處理系統(tǒng)的啟動時間，普通的活性污泥組為常規(guī)啟動時間，采用生物強化技術的污泥組系統(tǒng)啟動時間縮短了16d左右，生物膜系統(tǒng)時間也得到了一定程度的縮減。在生物膜脫落之后，本來參加菌劑的系統(tǒng)掛膜速度也得到了一定程度的增加。通過在系統(tǒng)中投入活化菌液以及生物菌劑的方式，在常溫條件下僅僅使用12d的時間便啟動了污水處理生化池系統(tǒng)，系統(tǒng)的時間得到一定程度的縮減，且節(jié)省了大量的電能以及投料成本[3]。3.2、投菌參數(shù)3.2.1、投菌量生物強化技術應用需要考慮到投菌量等參數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)不同的運行階段，需要投入不同分量的菌劑。通常情況下，投菌量的增長會加強系統(tǒng)污水處理效果，但由于菌劑的活性以及穩(wěn)定性無法考證，不同的菌劑投入效果也會產生明顯的不同。在普通的系統(tǒng)之中應用生物強化技術，在24h后，油脂降解率僅有9%，但隨著菌劑量的不斷參加，油脂的降解率速度有了明顯的提升。投菌量在40%、60%、80%的情況下，所消耗損費的時間分別為1d、16h、12h。3.2.2、投菌方式投菌方式根據(jù)常規(guī)劃分為直接投加、固定化技術兩種。直接投加的方式比擬簡單、方便，但系統(tǒng)之中其他的微生物可能會對污水處理效果產生影響，可能會造成微生物流失以及微生物吞噬的情況，強化效果并不明顯。而采用固定化的方式投菌，則將菌劑封閉在特定的空間載體上，菌體的脫落比擬少，活性也比擬高，相比直接投菌方式而言，該方式能夠有效降低菌體的流失，并使得本來系統(tǒng)中的優(yōu)勢菌劑濃度加強，停留時間、抗毒性均有所提高。3.2.3、應用工藝不同的應用工藝對系統(tǒng)污水處理強化效果相差比擬大。傳統(tǒng)污水處理中最常用的應用工藝包括活性污泥法、氧化法、曝氣池、懸浮污泥法等。當前，很多企業(yè)污水治理將其應用到生物膜法、厭氧污泥床以及生物流化床之中。在應用生物強化技術期間，不僅要考慮該技術的效率以及效益，也要考慮其在不同污水治理工藝中的適應性，當前，企業(yè)所應用的工藝在技術適應性上更強，能夠節(jié)省大量的時間以及成本，提高污水治理效率。3.2.4、營養(yǎng)物質微生物的生長需要以營養(yǎng)物質作為依托，除了碳源之外，還需要很多其他的微量元素。采用投菌的方式實現(xiàn)污水治理，需要格外注意系統(tǒng)廢水之中的微生物營養(yǎng)物質成分以及影響物質含量，通過調整比例的方式能夠有效加強微生物的活性，進而起到更好的污水治理效果。4、結論總而言之，生物強化技術在水污染治理中已經逐步普及，具有廣闊的應用前景。但其在規(guī)?；瘧蒙先源嬖谝欢ǖ碾y題，在可持續(xù)發(fā)展理念下應用此技術，應進一步加強對基因工程的研究，加強生物強化技術的凈化功能以及安全性，并在知足低能耗、高效率的基礎上，普及該技術。除此之外，廢水中的成分比擬復雜，依靠生物強化技術無法到達預期的目的，可能會導致失敗，需要相關人員進一步加強對生物強化技術的研究。以下為參考文獻[1]衛(wèi)雪晴河長制背景下流域協(xié)同治理