生物強(qiáng)化技術(shù)在水污染治理中的使用,水污染論文

生物強(qiáng)化技術(shù)在水污染治理中的使用,水污染論文摘要：生物強(qiáng)化技術(shù)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(fèi)資金低。因而,生物強(qiáng)化技術(shù)在水污染治理中被廣泛應(yīng)用。本文主要基于該技術(shù)在水污染治理中的詳細(xì)應(yīng)用,分析生物強(qiáng)化技術(shù)的作用以及機(jī)理,并深入討論了該技術(shù)在水污染治理中的應(yīng)用形式,分析其詳細(xì)應(yīng)用效果,希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)企業(yè)的水污染治理提供經(jīng)歷體驗(yàn)借鑒。本文關(guān)鍵詞語:水污染治理;生物強(qiáng)化技術(shù);污染物;污泥活性;0、引言生物強(qiáng)化技術(shù)又被稱為生物加強(qiáng)技術(shù)，最早出如今20世紀(jì)70年代，在80年代后被廣泛應(yīng)用到企業(yè)污水治理之中。如今的生物加強(qiáng)技術(shù)在傳統(tǒng)生物處理系統(tǒng)上加強(qiáng)，并具備相應(yīng)的降解、去菌功能，該技術(shù)的核心是培養(yǎng)菌以及投放菌的環(huán)節(jié)，是一項(xiàng)污水預(yù)處理技術(shù)。從應(yīng)用范圍以及應(yīng)用價值上看，生物加強(qiáng)技術(shù)研究特別重要。1、生物強(qiáng)化技術(shù)作用及機(jī)理生物強(qiáng)化技術(shù)主要應(yīng)用微生物直接分解污水中的底物，并應(yīng)用共代謝技術(shù)降解污水中的其他微生物。該技術(shù)應(yīng)用機(jī)理包括三類：(1)直接作用類；(2)共代謝作用類；(3)水平轉(zhuǎn)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(shí)現(xiàn)降解目的物，改變污染物構(gòu)造，實(shí)現(xiàn)治理目的。水平轉(zhuǎn)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(chǎn)生交換以及代謝途徑，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對污水中有機(jī)物的科學(xué)降解。該技術(shù)主要應(yīng)用生物強(qiáng)化菌劑實(shí)現(xiàn)污水治理，是一種預(yù)處理方式方法，怎樣培養(yǎng)以及投放菌劑是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2、生物強(qiáng)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(jīng)過培養(yǎng)手段獲得，可以以通過基因技術(shù)的應(yīng)用，根據(jù)使用目的添加相應(yīng)的化學(xué)藥劑，將其投入處理系統(tǒng)中。根據(jù)類別進(jìn)行劃分，菌劑主要包含液體以及粉劑兩種性質(zhì)。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(jìn)行挑選，利用技術(shù)獲取所需的微生物。該方式方法具有廣泛應(yīng)用性，獲得菌劑比擬簡單，詳細(xì)步驟為選擇適當(dāng)?shù)沫h(huán)境，進(jìn)而分離適應(yīng)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(jīng)過選擇高效菌，在接受突變劑之后進(jìn)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(xì)胞中導(dǎo)入繁衍能力比擬強(qiáng)的菌株，提高菌體的適應(yīng)性以及處理效率。在污水處理系統(tǒng)中，主要通過質(zhì)粒介導(dǎo)的轉(zhuǎn)移以及融合方式獲取?；蜣D(zhuǎn)移中的質(zhì)粒是指能夠復(fù)制DNA分子的染色體，在特定的條件下，能夠賦予相應(yīng)化學(xué)物以及藥物相應(yīng)的生存能力。將具有特定功能的質(zhì)粒注入受體細(xì)胞，能夠有效加強(qiáng)菌體的降解能力。除此之外，原生質(zhì)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(xì)胞進(jìn)行原生質(zhì)融合，獲取愈加穩(wěn)定的重組子。該技術(shù)的應(yīng)用打破了傳統(tǒng)微生物的界線，通過基因技術(shù)而進(jìn)行遺傳物質(zhì)的傳遞，實(shí)現(xiàn)污水降解、治理的目的。該技術(shù)所獲取的菌劑并不來自于自然界，通過基因技術(shù)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(yīng)用尚處于實(shí)驗(yàn)階段，無法在污水治理中得到廣泛應(yīng)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(xì)菌制作試劑，售賣給需要的企業(yè)。商業(yè)菌劑的構(gòu)成大致分為三種，分別是自養(yǎng)菌劑、導(dǎo)養(yǎng)菌劑、兼性菌劑。商業(yè)菌劑符合國家安全標(biāo)準(zhǔn)，使用比擬方便，可實(shí)現(xiàn)對污水的實(shí)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(yīng)的保障。但商業(yè)菌劑使用范圍需要進(jìn)行控制，應(yīng)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(nèi)，才能夠更好地實(shí)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(yīng)能力、外表活性分泌能力以及親水性等。3、生物強(qiáng)化技術(shù)在水污染治理中的應(yīng)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(yīng)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(qiáng)技術(shù)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(dá)2個月，對苯酚等物質(zhì)的降解率能夠到達(dá)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(shù)與生物強(qiáng)化技術(shù)結(jié)合，投入降解菌以及其他的菌類，并對其進(jìn)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(zhì)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(qiáng)化技術(shù)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(qiáng)活性的同時減少產(chǎn)量，減少污泥膨脹發(fā)生率。采用生物強(qiáng)化技術(shù)的污泥系統(tǒng)可降低20%以上容積，最高能夠到達(dá)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(jìn)行比擬。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示清楚，使用生物強(qiáng)化技術(shù)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(qiáng)化技術(shù)在污水治理中的應(yīng)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(shù)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(nèi)能夠一直保持高效的降解功能，系統(tǒng)經(jīng)過馴化之后也獲得了一定的降解功能。但經(jīng)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(dá)40%，生物強(qiáng)化系統(tǒng)的效率能夠到達(dá)100%。通過增加進(jìn)水苯酚質(zhì)量濃度之后，試驗(yàn)結(jié)果仍能夠在6h之內(nèi)完全降解，本來的系苯酚降解已經(jīng)下降了0.4%左右。因而，生物強(qiáng)化技術(shù)提高了系統(tǒng)的抗負(fù)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(jīng)采用生物強(qiáng)化技術(shù)的系統(tǒng)與未增加生物強(qiáng)化技術(shù)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(qiáng)化技術(shù)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(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用需要考慮到投菌量等參數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)不同的運(yùn)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(qiáng)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(chǎn)生明顯的不同。在普通的系統(tǒng)之中應(yīng)用生物強(qiáng)化技術(shù)，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(fèi)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(shù)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(chǎn)生影響，可能會造成微生物流失以及微生物吞噬的情況，強(qiáng)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(qiáng)，停留時間、抗毒性均有所提高。3.2.3、應(yīng)用工藝不同的應(yīng)用工藝對系統(tǒng)污水處理強(qiáng)化效果相差比擬大。傳統(tǒng)污水處理中最常用的應(yīng)用工藝包括活性污泥法、氧化法、曝氣池、懸浮污泥法等。當(dāng)前，很多企業(yè)污水治理將其應(yīng)用到生物膜法、厭氧污泥床以及生物流化床之中。在應(yīng)用生物強(qiáng)化技術(shù)期間，不僅要考慮該技術(shù)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(yīng)性，當(dāng)前，企業(yè)所應(yīng)用的工藝在技術(shù)適應(yīng)性上更強(qiáng)，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(zhì)微生物的生長需要以營養(yǎng)物質(zhì)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(shí)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(zhì)成分以及影響物質(zhì)含量，通過調(diào)整比例的方式能夠有效加強(qiáng)微生物的活性，進(jìn)而起到更好的污水治理效果。4、結(jié)論總而言之，生物強(qiáng)化技術(shù)在水污染治理中已經(jīng)逐步普及，具有廣闊的應(yīng)用前景。但其在規(guī)?；瘧?yīng)用上仍存在一定的難題，在可持續(xù)發(fā)展理念下應(yīng)用此技術(shù)，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對基因工程的研究，加強(qiáng)生物強(qiáng)化技術(shù)的凈化功能以及安全性，并在知足低能耗、高效率的基礎(chǔ)上，普及該技術(shù)。除此之外，廢水中的成分比擬復(fù)雜，依靠生物強(qiáng)化技術(shù)無法到達(dá)預(yù)期的目的，可能會導(dǎo)致失敗，需要相關(guān)人員進(jìn)一步加強(qiáng)對生物強(qiáng)化技術(shù)的研究。以下為參考文獻(xiàn)[1]衛(wèi)雪晴河長制背景下流域協(xié)同治理