（生物科技行业）分析生物技术在污水处理中的应用
课程名称：现代生物技术概论
学院：信息科学和工程学院
专业：电子信息科学和技术
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指导教师：…………..
2011年4月22日
分析现代生物技术在污水处理中的应用摘要：随着工业的高速发展，水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境，制约着社会和经济的进壹步发展。因此，水污染控制成为全世界共同关注的问题。当今的水处理技术中生物处理法已成为水污染控制的主要方法，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段。本文介绍了现代生物技术及其在污水处理中的应用和发展，有效地控制了水污染问题。
关键词：现代生物技术基因工程生物修复技术固定化技术
正文：
壹、现代生物技术的发展概况
现代生物技术是指以DNA技术为先导，包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的壹系列生物高新技术的统称[1]。其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域，但它们之间又相互补充和衔接，形成壹个完整的体系。现代生物技术可应用于农业、医药、化工、食品、环境保护等众多领域，主要包括发酵工程、基因工程、酶工程和细胞工程等。
现代环境生物技术是现代生物技术和环境工程技术相结合的产物，它是20世纪80年代才诞生的壹种崭新的技术，是对传统生物技术的强化和创新。作为壹门新兴的边缘学科，环境生物技术主要涉及生物技术、工程学、环境学和生态学等学科，不仅包含了生物技术所
有的特点，而且仍融合了环境污染防治及其他工程技术[2]。
二、现代生物技术在污水治理中的应用和发展
近10年来，环境生物技术发展极其迅速，研究领域不断扩大，而且工程实践也已经表明其成为壹种经济效益和环境效益俱佳的技术，是解决复杂环境污染问题的有效手段之壹[3]。以基因工程为主导的现代污染防治生物技术是高新的环境生物技术，为改变微生物细胞内的关键酶或酶系统提供了可能，使大量的人工合成有机化合物，特别是那些难于生物降解或是降解缓慢的化合物，得到了很快的降解。
目前的水处理技术中，生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段，现代生物技术在污水处理中的应用非常广泛，包括基因工程、生物修复以及固定化技术等领域。
2.1基因工程技术
基因工程是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译和表达，从而获得新个体的壹种育种方法。将基因工程技术运用于环境污染治理中，能够提高微生物的降解速率，拓宽底物的专壹性范围，维持低浓度下的代谢活性，改善有机污染物降解过程中的生物催化稳定性等。因此，从环境中筛选分离出的菌种，利用基因工程的手段，实现质粒转移，分子育种，基因重组技术，能够构建出具有特殊降解功能的超级工程菌[4]；其生长繁殖速度极快，生物降解活性极高。以大肠杆菌E.coliJMl09为宿主菌通过DNA质粒转化得到基因工程菌，该菌对废水中的汞离子有
很强的富集能力。中山大学生物系将假单胞细菌R4染色体中的抗镉菌株转入大肠杆菌HB101中，使之获得了抗镉特性，该菌株可在100mgPL的含镉溶液中生长[5]。
自从各种降解性质粒被发现后，人们应用基因工程技术获得了能够同时分解多种有毒物质的菌种。美国生物学家ChakraBarty利用质粒转移技术将能够降解芳烃、萜烃、多环芳烃的细胞质粒成功地转移到能够降解脂烃的假单胞菌属中，获得了能够同时降解四种烃类的“超级菌”，此菌能够将海面浮油中2P3的烃降解掉[5]。再如，除草剂降解基因工程菌、细菌杀虫剂、卤代芳烃降解基因工程菌、多糖降解基因工程菌等，都是基因工程技术在环境污染治理中的具体应用。
2.2生物修复技术
生物修复技术是利用生物，特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为CO2和H2O或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、污水中的污染物。金属虽然不能被生物降解，但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程，常常采用许多强化措施，使自然生态系统维持原状的前提下，使受污染的环境得以修复。
经研究表明，生物修复和传统的物化法相比具有以下优点：①经济，仅为物化法30%-50%；②对环境影响小，不产生二次污染，遗留问题少；③最大限度地降低污染物的浓度；④修复时间较短，就地修复，操作方便。生物修复中主要涉及俩大问题，即有效性和安全性
评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水平，需发展鉴定微生物的分子生物技术，以确定微生物在环境中的去留和基因。
2.3固定化技术
固定化技术是指通过采用化学或物理方法将游离微生物定位于限定的空间区域内，使其保持活性且可反复使用，包括固定化酶、固定化细胞和固定化藻[6]。固定化方法主要包括三种:载体结合法、交联法和包埋法[7]。它是20世纪80年代开始向环境科学领域进展，在废水处理中日益受到人们的重视。用海藻酸钠包埋小球藻细胞和紫非硫光合细菌混合菌株，对含酚废水处理24h，去除率达到95%之上。用三乙酸纤维素脂单载体和海藻酸钙的复合载体固定混合好氧菌处理含酚废水，去除率达90%之上[8]。以PVA为包埋载体，添加适量粉末活性炭包埋固定硝化污泥，处理用(NH4)2SO4和葡萄糖配成的废水，NH42N去除率可达95.5%，COD去除率保持80%之上。采用动胶杆菌固定化技术来降解土壤中菲、芘污染物，降解率达84.89%和76.94%。因此，固定化技术以其廉价、高效、传质好、强度高、抗毒性好等优点，为废水处理开创了美好前景。
三、结束语
现代生物技术的发展，给环境生物技术的纵深发展增添了强大的动力，环境生物技术无论是在生态环境保护方面，仍是在污染防治方面和环境监测方面，都显示了独特的功能和优越性。
参考文献：
[1]王建龙，文湘华编.现代环境生物技术.北京:清华大学出版社，2001.
[2]陈坚主编.环境生物技术.北京:中国教育出版社，1999.
[3]金晓红等.环境生物技术应用于环境保护的新进展.环境保护，2002.
[4]金志红等编.污染生物降解.上海:华东理工大学出版社，1997.
[5]王国惠等编.环境工程微生物学原理及应用.北京:中国建材工业出版社，1998.
[6]刘洪斌，刘转年，金奇庭.固定化微生物在废水处理中
的应用.环境污染治理技术和设备，2002.
[7]刘洋，陈双基，邓建国.生物强化技术在废水处理中的
应用.环境污染治理技术和设备，2002.
[8]王磊，兰淑澄.微生物固定化技术在污水生物脱氮中
的应用.环境科学，1995.
污水处理中的微生物原理 编辑说明：此章在很多书上都有涉及，但深层次讲解的少，编写此章的目标是，使入门者真正理解各类微生物特点和会用生物相分析系统环境，使本章作为中控室、化验室观测生物相的必要知识。编写时要注意多涉猎专业书籍，结合微生物学和一些论文，力图达到不仅知道结论，还要深究原因。 我们在第三章已经说过: 生物处理方法的核心（或者说城镇污水处理厂的运行核心）是，使用设施、设备，控制曝气量、水量、污泥量、营养物质等，创造出适宜微生物存活和生长的环境，并有意的引导微生物的生长向我们需要去除的污染物性质方向发展，最终达到污水处理的目的。所以，凡是采用了微生物处理方法的城镇污水处理厂，微生物原理是污水处理的核心知识，一个好的运营师，可以通过微生物的状态和变化就可判断外部环境、部环境的各种变化，并提前采取措施将出现的问题苗头消灭。 在活性污泥法中，微生物生活于活性污泥中，在生物膜法中，微生物生活于生物膜中，存在地方虽不一样，但生物种群是基本一致的。另：微生物种群非常多，按世代期（可理解为生长周期）分，从几个小时长一代到几十天长一代不等，活性污泥是由人为控制泥龄的，一般在10～25天之间，不会超过30天，所以种群是人为遴选优化过的，具有去除污染物针对性更强，但难以降解的污染物去除效果不好的特点；而生物膜法的污泥变化是由生物自行生长脱落决定的，所以各种世代期不同的种群在理论上均有存在，具有去除污染物更彻底，但处理量有限制的特点。 在微生物学领域里，习惯将动胶菌属形成的细菌团块称为菌胶团。在水处理工程领域，则将所有具有荚膜或粘液或明胶质的絮凝性细菌互相絮凝聚集成的菌
胶团块也称为菌胶团，这是广义的菌胶团。如上所述，菌胶团是活性污泥（绒粒）的结构和功能的中心，表现在数量上占绝对优势（丝状膨胀的活性污泥除外），是活性污泥的基本组分。它的作用表现在： 1、有很强的生物吸附能力和氧化分解有机物的能力。一旦菌胶团受到各种因素的影响和破坏，则对有机物去除率明显下降，甚至无去除能力。 2、菌胶团对有机物的吸附和分解，为原生动物和微型后生动物提供了良好的生存环境，例如去除毒物、提供食料、溶解氧升高。 3、为原生动物、微型后生动物提供附着场所。 4、具有指示作用：通过菌胶团的颜色、透明度、数量、颗粒大小及结构的松紧程度可衡量好氧活性污泥的性能。例如新生菌胶团颜色浅、无色透明、结构紧密，则说明菌胶团生命力旺盛，吸附和氧化能力强，即再生能力强。老化的菌胶团，颜色深，结构松散，活性不强，吸附和氧化能力差。 第一节活性污泥中的微生物（要求化验室强记，中控室熟悉）在污水处理中，活性污泥中的微生物形成了一个类似于社会的环境，各个种群的微生物均在生长，并在污水处理的过程中各自发挥着作用，这是一个奇妙的属于微物的世界。有偏好，有的喜欢氮、有的喜欢磷；有特点，有的对污水处理发挥巨大作用，有的反起到了破坏作用；有等级，根据食物链的规律形成了食物链的金字塔。了解这些特点、规律，能为技术人员的工艺控制起到举足轻重的作用。
活性污泥中常见微生物 微生物在调试过程中起着很重要的指示左右，通过镜检而根据活性污泥中的微生物可以发现该活性污泥的好差，其指示作用有： (1) 着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上，并随之而翻动，其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明优质而成熟的活性污泥。 (2) 小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。 (3) 如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。 (4) 大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。 (5) 如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在90%以上。 (6) 根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。 (7) 如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆。 (8) 而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。 (9) 在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。 (10) 过量的轮虫出现，则是污泥要膨胀的预兆。 (11) 另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。
如何根据活性污泥中的微生物来判断污泥的状况? （1）活性污泥净化性能良好时出现的微生物有钟虫、累枝虫、楯纤虫、盖纤虫、聚缩虫及各种后生动物及吸管虫类等固着性生物或匍匐型生物，当这些生物的个数达到1000个/mL以上，占整个生物个体数80%以上时，可以断定这种活性污泥具有较高的净化效果。 （2）活性污泥净化性能恶化时出现的生物有多波虫、侧滴虫、屋滴虫、豆形虫等快速游泳的生物。这时絮体很碎约100um大小。严重恶化时只出现多波虫、屋滴虫。极端恶化时原生动物和后生动物都不出现。 （3）活性污泥由恶化状态进行恢复时出现的生物为漫泳虫、斜叶虫、斜管虫、尖毛虫等缓慢游泳型或匍匐型生物。 （4）活性污泥分散解体时出现的生物为蛞蝓简变虫、辐射变形虫等肉足类。这些生物出现数万个以上时絮体变小，使处理水浑浊。当发现这些生物剧增时可通过减少回流污泥量和送气量，能在某种程度上抑制这种现象。 （5）活性污泥膨胀时出现的微生物为球衣菌、各种霉菌等，这些丝状微生物引起污泥膨胀，当SVI在200以上时，这些丝状微生物呈丝屑状。膨胀污泥中的微型动物比正常污泥少。 （6）溶解氧不足时出现的微生物为贝氏硫黄细菌等。这些微生物适于溶解氧浓度低时生存。这些微生物出现是，活性污泥呈黑色、腐败发臭。 （7）曝气过量时出现的微生物，若过曝气时间持续很长时，各种变形虫和轮虫为优势生物。 （8）废水浓度过低时大量出现的微生物为游仆虫等。 （9）BOD负荷低时出现的微生物。表壳虫、鳞壳虫、轮虫、寡毛虫等为优势生物，这些生物多时也是硝化进行的指标。 （10）冲击负荷和毒物流入时出现的生物。因为原生动物对环境条件的变化反应比细菌为快，所以可通过观察原生动物的变化情况来看冲击负荷和毒物对活性污泥的影响。原生动物中对冲击负荷和毒物反映最灵敏的楯纤虫，当楯纤虫急剧减少时，说明发生了冲击负荷和流入少量毒物。
污水处理生物除磷工艺 （一）缺氧好氧活性污泥法(A/O工艺） 当以除磷为主时，可采用无内循环的厌氧/好氧工艺，基本工艺流程如下图所示。 厌氧/好氧工艺流程 1. 设计参数 A/O工艺生物除磷设计参数见下表 A/O工艺生物除磷设计参数 2. 工艺计算 缺氧好氧活性污泥法生物除磷的工艺计算包括厌氧池（区）容积、好氧池（区）容积。具体计算公式见下表。
A/O工艺生物除磷容积基计算公式 （二）弗斯特利普( Phostrip) 除磷工艺 Phostrip工艺是由Levin在1965年首先提出的，该工艺是在回流污泥的分流 管线上增设一个脱磷池和化学沉淀池而构成的，其工艺流程见下图。
该工艺将在常规的好氧活性污泥法工艺中增设厌氧释磷池和化学沉淀池。工艺流程为：部分回流污泥（约为进水量的10%~20% )通过旁流进入厌氧池，在厌氧池中的停留时间为8~ 12h, 使磷由固相中释放，并转移到水中；脱磷后的污泥问流到好氧池中继续吸磷，厌氧池上清液含有高浓度磷（可高达100mg/L 以上），将此上清液排入石灰混凝沉淀池进行化学处理生成磷酸钙沉淀，该含磷污泥可作为农业肥料，而混凝沉淀池出水应流入初沉池再进行处理。Phostrip工艺不仅通过高磷剩余污泥除磷，而且还通过化学沉淀除磷。该工艺具有生物除磷和化学除磷双重作用，所以Phostrip工艺具有高效脱氮除磷功能。 Phostrip工艺比较适合于对现有工艺的改造，只需在污泥回流管线上增设少量小规模的处理单元即可，且在改造过程中不必中断处理系统的正常运行。总之，Phostrip工艺受外界条件影响小，工艺操作灵活，脱氮除磷效果好且稳定。但该工艺存在流程复杂、运行管理麻烦、处理成本较高等缺点。 四、厌氧／缺氧／好氧活性污泥法脱氮除磷工艺 需要同时脱氮除磷时，可采用厌氧／缺氧／好氧(A2/O)工艺，基本工艺流程如下图。 A2/O工艺脱氮除磷流程 （一）一般规定 进入系统的污水应符合下列要求： (1) 脱氮时，污水中的五日生化需氧量(BOD5 )与总凯氏氮(TKN)之比宜大于4 ; (2) 除磷时，污水中的BOD5与总磷( TP)之比宜大于17 ; (3) 同时脱氮、除磷时，宜同时满足前两款的要求； (4) 好氧池（区）剩余碱度宜大于70mg/L( 以碳酸钙CaC03计）；
请教一下如何提高活性污泥活性？ 作者: kevin-ww 发布日期: 1970-01-01 取自污水处理厂二沉池的回流活性污泥，请教一下有什么简便易行的提高活性的方法？ 相关回复： 作者: mistjo 发布日期: 2008-12-03 加大曝气量，增加处理水中营养物含量，要注意CNP的比例。 作者: guoyc1978 发布日期: 2008-12-03 投加些营养，闷爆 作者: zhaowu_81 发布日期: 2008-12-03 添加微量元素，调节C、N、P的比例，连续曝气1周，当絮凝效果好停止。 就可以用具体废水进行驯化了。 作者: whthongtao 发布日期: 2008-12-04 1.这个问题在于是否需要提高污泥的活性，来自二沉池的污泥，一般来说，活性是很高的，如果确实需要提高活性，也就是提高污泥中的MLVSS，按按100：5：1配置CNP比例即可。如果是SBR反应器，曝气时间不要太长，一次运行3、4个小时就好了。 2.2楼提到了加大曝气量，不知道和谁比较。曝气过度肯定是不利的，注意CNP的比例是比较恰当的， 3.3楼说闷爆是不对的，闷爆主要是适用于培养污泥开始的情况。 4.微量元素是否需要添加值得商榷，生活污水中就含有大量的微量元素，自来水中也是一样很多。连续曝气一周的后果，污泥基本失去活性了。 作者: ysqlym 发布日期: 2008-12-05 用低强度的超声波处理一下。呵呵，我跟导师以前做过的课题。 作者: hktk001653 发布日期: 2008-12-05 超声波，适当曝气，只要把活性调到合适就成， 看MLSS和ｍＬＶＳＳ的比例，后者越高，可近似表示污泥里面的微生物越多。前者越高，说明污泥含的无机物越高，那么肯定污泥的活性就不好
污水处理常见微生物照片 微生物在调试过程中起着很重要的指示左右，通过镜检而根据活性污泥中的微生物可以发现该活性污泥的好差，其指示作用有： (1) 着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上，并随窗之而翻动，其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明优质而成熟的活性污泥。 (2) 小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。 (3) 如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。 (4) 大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。 (5) 如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在90%以上。 (6) 根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。 (7) 如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆。 (8) 而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。 (9) 在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。 (10) 过量的轮虫出现，则是污泥要膨胀的预兆。 另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。 相关微生物的图片提供如下： 1、变形虫（阿米巴）amoeba. 顾名思义，变形虫是能变形的。不过这种变形也是有限度的。 一些种类的变形虫能向四外伸出假足，以探查水中的化学成分，决定移动方向。而有些种类根本没有假足。他们猎食时覆盖它的猎物，把猎物裹起来，这样就产生了一个食物泡，食物泡可以消化吸收猎物。 大多数变形虫对人体无害,但有几种变形虫能产生人类疾病：阿米巴痢疾，主要发生在贫穷国家。 变形虫食性广,单细胞藻类,细菌,小原生动物，真菌，有机碎片等皆是它们的食物. 变形虫生命力强,在条件不好时，可以形成一个包囊(休眠体)度过难关.
中国污水处理新工艺的领航者---BDP（生物倍增）工艺 ——访必德普（北京）环保科技有限公司董事长目前我国污水处理设施普遍存在的高溶氧高能耗、剩余污泥量多、占地面积大、高浓度污水处理难以稳定达标等等。这些问题一直困扰着我国污水处理设施的建设和发展。这些问题如果得不到妥善解决，将极大危害生态环境，也会给我国节能减排“拖后腿”。面对这些严峻问题，谷腾网不断寻找节能高效的污水处理技术。日前，谷腾网走访了必德普（北京）环保科技有限公司，并与董事长李建国先生进行了交流，详细了解了BDP（生物倍增）工艺针对上述问题的解决之道：——低溶氧低能耗、紧凑型一体化结构、高效稳定的生化处理系统BDP（生物倍增）工艺。 谷腾：请简单介绍一下必德普（北京）环保科技有限公司。 李建国：必德普（北京）环保科技有限公司（以下简称BDP公司）研发及独家拥有的节能、高效的污水处理专利及专有工艺技术：BDP(生物倍增)工艺—英文全称：Biological Double-efficiency Process，中文全称：生物倍增工艺。BDP公司的国际技术团队数十年来一直致力于污水处理领域的技术研究、开发以及应用的工作，自上世纪80年代初创建了生物倍增技术的基础理念，并围绕该理念持续性地研发进而形成了生物倍增技术的工艺雏形；之后，自上世纪90年代初期在欧洲开展了实验室研究、小试、中试以及规模不等的工程实施，从而构建了完整的BDP(生物倍增)工艺流程；自本世纪初我们在中国进行大规模的化实施，成立了专业水环保技术公司（初期
为恩格拜公司，后更改为必德普公司），并建立了技术研发中心，针对行业现状，推翻因循守旧的套路，大胆创新，注重实用技术开发，使得BDP(生物倍增)工艺进一步得到化应用，并在国内申请了8项专利受到完全知识产权保护。目前已成为污水处理行业中先进、独特且成熟可靠的污水处理生化工艺技术之一，被业内人士誉为：污水处理技术领域内不可多得的锐意进取、勇于拓新的领航者。 我们的国际技术团队包含德籍、荷兰籍、法籍及中国籍多国环保精英人士。在中国设有研发中心；在德国设有研发和核心设备制造中心；在香港设有海外销售部门。 BDP公司已在中国及世界各地成功地参与和完成了近百个污水处理项目。BDP(生物倍增)工艺在国内已有数十个工程化应用项目，涵盖了多种类型和市政污水处理领域，并在中国已注册了8项专利，使得BDP(生物倍增)工艺的完整工艺系统受完全知识产权保护。 谷腾：BDP(生物倍增)工艺的基本原理以及核心技术是什么？应用范围包括哪些？ 李建国：BDP(生物倍增)工艺是基于传统活性污泥法的基础上，革新性地创建了一种完全不同于各种传统活性污泥工艺的微生物驯化方式及生存环境：在生化池进水端将入水以极低能耗的内循环方式高倍稀释，污水中COD的浓度越高，自动控制的稀释倍数越高，从而形成了平缓的降解梯度，使得活性污泥系统的遴选驯化环境极其稳定，因而保证了BDP(生物倍增)工艺所需的优势菌群数量极大化，从而实现降解高效化。而在有效去除水中有机污染物的同时，低溶解氧
城市污水处理微生物技术 随着人们经济生活的发展以及城市化进程加快，污染成为了一个严重的问题，尤其是城市生活用水的污染，已经对人们的生活造成了很大困扰，为了解决城市生活污水问题，国家采取了很多措施。最近几年，在城市生活污水处理中，开始应用微生物技术，其既能简化污水处理过程，提高污水处理效率，又能快速有效地得到优良水质，改善污水处理环境，不会发生二次污染情况。 1 城市污水处理中运用微生物技术的原因 1.1 城市人口密集，造成大量污水源 在城市发展过程中，对人们的生活环境产生了很大污染，是人类生活中各个矛盾爆发最为敏感、尖锐的地方。在日常生活和工作中，会产生大量的生活污水，因此在城市的规划建设中，最重要的部分就是城市生活污水处理问题。污水处理过程需要大量的物力和时间，而且在其处理过程中要用到许多大型污水处理设备，资金短缺就成为了一个很严重的问题，所以对生活污水的处理一直得不到有效解决。 1.2 污水处理设施存在问题 十九世纪八十年代，我国建立了第一座大型污水处理厂，据统计，这座处理厂一天可以处理26万吨污水，此后城市污水处理的能力不断提高，又接连建立了许多大大小小的处理厂。但是近几年来，很多城市的污水处理一直停滞不前，虽然有污水处理设施，但是水域功能区的水质达标率却在不断下降，城市污水集中处理率也很低。据调查，有的污水处理厂由于水源不足或各方面原因，使得处理厂处于停产或半停产的状态，更有的处理厂为了降低污水处理运营成本，在污水处理设施运行过程中刻意减少工艺和处理程序，结果排放出来的还是有害的污水。在城市水体环境保护方面，经常发生的水域污染事件让人们不忍直视，城市水环境污染形势变得越来越严峻。 1.3 现有处理厂作用得不到发挥 在实际污水处理中，很多污水处理设施不能真正发挥作用，要想提升城市污水处理的效率，就要充分发挥已经建立的污水处理设施的作用，还要扩大污水处理设施规模，有效提升污水处理达标率。在实际工作中，首先要对已建立的污水处理设施有一个大致了解，根据其运营情况，找出存在的问题；然后有效解决问题，保证所有设施都能正常使用；另外，准确找出污水来源，从源头上处理污水会事半功倍。
在自然水体中，鞭毛虫喜在多污带和α-中污带生活。在污水生物处理系统中，活性污泥培养初期或在处理效果差时鞭毛虫大量出现，可作污水处理效果差时的指示生物。 变形虫喜在α-中污带或β-中污带的自然水体生活。在污水生物处理系统中，则在活性污泥培养中期出现。 纤毛纲中的游泳型纤毛虫多数是在α-中污带和β-中污带，少数在寡污带中生活。在污水生物处理中，在活性污泥培养中期或在处理效果差时出现。扭头虫、草履虫等在缺氧或厌氧环境中生活，它们耐污能力极强，而漫游虫则喜在较清洁水中生活。固着型纤毛虫，尤其是钟虫，喜在寡污带中生活。钟虫类在β-中污带中也能生活，如累枝虫耐污能力极强。它们是水体自净程度高、污水生物处理效果好的指示生物。吸管虫多数在β-中污带，有的也能耐α-中污带和多污带。在污水生物处理效果一般时出现。 在一般的淡水水体中出现的轮虫有旋轮虫属、轮虫属和间盘轮虫属，轮虫要求较高的溶解氧量。轮虫是寡污带和污水生物处理效果好的指示生物。由于它们吞食游离细菌，所以可起到提高处理效果的作用。但在污水生物处理过程中，有时候会出现猪吻轮虫大量生长繁殖的现象，一旦它们大量繁殖会将活性污泥蚕食光，造成污水处理失败。为避免此类现象发生，当镜检到猪吻轮虫有大量繁殖的趋势时，为了保持正常运行，可暂时停止曝气，制造厌氧环境抑制猪吻轮虫生长。 线虫是水净化程度差的指示生物。 在生活污水生物处理脱氮工艺中，在20℃左右，供氧充分的条件下，红斑颤体虫大量生长，把活性污泥蚕食光，使出水的水质急剧下降。为了恢复处理效果，必须停止曝气，继续连续进污水，使处于缺氧状态，可有效抑制红斑颤体虫的生长。 浮游甲壳动物是水体污染和自净的指示生物。剑水蚤和水蚤。水体中含氧量低，水蚤的血红素含量高；水体中含氧量高，水蚤的血红素含氧量低。由于在污染水体中溶解氧含量低，清水中氧的含量高，所以，在污染水中水蚤颜色比在清水中的红些。
污水处理厂生物除臭技术 随着人类生活水平的提高和公众环境意识的增强，污水处理厂的除臭问题正引起越来越多的关注。为防止和避免污水处理厂臭味对周围居民生活的影响，一些发达国家先后制定了一些具体规定，例如德国规定城市污水厂界限外300 m范围内不得建造生活设施，达不到此要求，污水处理厂内就要采取必要的防止臭味扩散的措施。目前我国兴建的城市污水厂大多在大、中城市，有的很难避开居民区或村落，因此其气味问题也应得到解决。 同污水处理一样，臭味的处理方法有很多，但经济实用的还属生物除臭技术。 1 产生气味的物质与测定 在污水处理工艺过程中产生气味物质主要由碳、氮和硫元素组成。只有少数的气味物质是无机化合物，例如：氨(NH3)、膦(PH3)和硫化氢(H2S)；大多数的气味物质是有机物，比如：低分子脂肪酸、胺类、醛类、酮类、醚类、卤代烃以及脂肪族的、芳香族的、杂环的氮或硫化物。值得注意的是：这些物质都带有活性基团，容易发生化学反应，特别是被氧化。当活性基团被氧化后，气味就消失，生物除臭工艺就是基于这一原理。 一般来说，扩散源废气的成分相当复杂，其气味又是一个不可客观确定的量，它与接受对象的敏感性、心理和生理作用有关。常用嗅觉法的原理是：将待测气体用无味的人造合成空气逐步进行稀释，直到刚好可以闻出气味(嗅阈)时为止，把此时的稀释比作为表示被测气体气味强度的量度，所需的稀释倍数越大，说明气体气味越大。这个稀释 比被表示成“气味单位”。 测量的具体方法如下：从扩散源取来待测气体样品，在稀释仪中用人造空气混和，让最少四个嗅觉健康并经过专门训练的人来闻，并说出是否能闻到气味，一直重复到其中一半的人刚刚能闻到，而另一半的人已不能闻到为止，从仪表上就可以读出稀释倍数，
污水处理常见微生物照片 微生物的指示作用 (1) 着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上，并随窗之而翻动，其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明优质而成熟的活性污泥。 (2) 小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。 (3) 如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。 (4) 大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。 (5) 如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在90%以上。 (6) 根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。 (7) 如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆。 (8) 而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。 (9) 在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。 (10) 过量的轮虫出现，则是污泥要膨胀的预兆。 另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。 变形虫（阿米巴）amoeba. 顾名思义，变形虫是能变形的。不过这种变形也是有限度的。 一些种类的变形虫能向四外伸出假足，以探查水中的化学成分，决定移动方向。而有些种类根本没有假足。 他们猎食时覆盖它的猎物，把猎物裹起来，这样就产生了一个食物泡，食物泡可以消化吸收猎物。 大多数变形虫对人体无害,但有几种变形虫能产生人类疾病：阿米巴痢疾，主要发生在贫穷国家。 变形虫食性广,单细胞藻类,细菌,小原生动物，真菌，有机碎片等皆是它们的食物. 变形虫生命力强,在条件不好时，可以形成一个包囊(休眠体)度过难关.
（生物科技行业）分析生物技术在污水处理中的应用
课程名称：现代生物技术概论 学院：信息科学和工程学院 专业：电子信息科学和技术 姓名：……….. 学号：…………… 指导教师：………….. 2011年4月22日
分析现代生物技术在污水处理中的应用摘要：随着工业的高速发展，水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境，制约着社会和经济的进壹步发展。因此，水污染控制成为全世界共同关注的问题。当今的水处理技术中生物处理法已成为水污染控制的主要方法，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段。本文介绍了现代生物技术及其在污水处理中的应用和发展，有效地控制了水污染问题。 关键词：现代生物技术基因工程生物修复技术固定化技术 正文： 壹、现代生物技术的发展概况 现代生物技术是指以DNA技术为先导，包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的壹系列生物高新技术的统称[1]。其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域，但它们之间又相互补充和衔接，形成壹个完整的体系。现代生物技术可应用于农业、医药、化工、食品、环境保护等众多领域，主要包括发酵工程、基因工程、酶工程和细胞工程等。 现代环境生物技术是现代生物技术和环境工程技术相结合的产物，它是20世纪80年代才诞生的壹种崭新的技术，是对传统生物技术的强化和创新。作为壹门新兴的边缘学科，环境生物技术主要涉及生物技术、工程学、环境学和生态学等学科，不仅包含了生物技术所
有的特点，而且仍融合了环境污染防治及其他工程技术[2]。 二、现代生物技术在污水治理中的应用和发展 近10年来，环境生物技术发展极其迅速，研究领域不断扩大，而且工程实践也已经表明其成为壹种经济效益和环境效益俱佳的技术，是解决复杂环境污染问题的有效手段之壹[3]。以基因工程为主导的现代污染防治生物技术是高新的环境生物技术，为改变微生物细胞内的关键酶或酶系统提供了可能，使大量的人工合成有机化合物，特别是那些难于生物降解或是降解缓慢的化合物，得到了很快的降解。 目前的水处理技术中，生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段，现代生物技术在污水处理中的应用非常广泛，包括基因工程、生物修复以及固定化技术等领域。 2.1基因工程技术 基因工程是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译和表达，从而获得新个体的壹种育种方法。将基因工程技术运用于环境污染治理中，能够提高微生物的降解速率，拓宽底物的专壹性范围，维持低浓度下的代谢活性，改善有机污染物降解过程中的生物催化稳定性等。因此，从环境中筛选分离出的菌种，利用基因工程的手段，实现质粒转移，分子育种，基因重组技术，能够构建出具有特殊降解功能的超级工程菌[4]；其生长繁殖速度极快，生物降解活性极高。以大肠杆菌E.coliJMl09为宿主菌通过DNA质粒转化得到基因工程菌，该菌对废水中的汞离子有
1.微生物：微生物是肉眼难以看清需要借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到的一切微小生物的总称。 2.微生物的特点 （1）体积大、面积大（比面积大）。 （2）种类多，目前已知的微生物种类有10万多种而且这一类数目还在不断增加。 （3）分布广。广泛分布于土壤、空气和水等自然环境以及高温、高盐等极端环境。 （4）生长旺，繁殖快。大多数微生物在几十分钟内可繁殖一代，即由一个分裂为两个。如果条件适宜，10h就可以繁殖为数亿个。 （5）适应强，易变异。这一特点使微生物较适应外界环境条件的变化。 3.水中常见微生物种类:细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、病毒。 4.原核微生物：是一类细胞核无核膜包裹只存在称为核区的裸露的DNA，无细胞器的原始单细胞生物。 5.革兰氏染色：丹麦医生（革兰）于1884年发明了一类不同类型细菌的染色方法，根据此染色法，细菌可以分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。 6.菌落：单个细胞在固体培养基生长繁殖时产生大量细胞排序便以此母细胞为中心而聚集到一起形成一个肉眼可见的具有一定形态结构的子细胞群。 7.菌胶团：有些细菌由于其遗传特性决定，细菌之间按一定的排列方式互相粘集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌基团。 8.芽孢：某些细菌（特别是杆菌）在生活史中的一个阶段，细胞内会形成一个圆型或椭圆型的对不良环境条件具有较强抗性的休眠体。 9.酵母菌：单细胞出芽生殖的真菌总称。 10.真核微生物：是一类细胞核具有核膜与核仁分化的较高等的微生物，细胞质中有线粒体等多种细胞器的生物。 11.硝化作用：由氨氧化成硝酸的过程。 12.生物监测：利用水生生物个体，种群，群落对水体污染或变化所产生的状况的一种监测方法。 13.体内积累速率=吸收速率-（体内分解速率+排泄速率） 14.余氯：氯加入水中后，一部分被能与氯结合的杂质消耗掉，剩余的部分称为余氯。 15.培养基：由人工配制的适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的混合营养物。 16.生物浓缩系数（富集因子）：BCF=物质在生物体内的浓度/物质在环境介质中的浓度。 17.烈性噬菌体:大多数噬菌体感染细菌细胞后产生大量的子噬菌体并能使细菌细胞裂解。1.试述微生物在给排水工程的应用。 （1）污染水体。了解水中的致病菌并设法去除，防止传染病的蔓延使水生色或者产生气味。（2）阻塞作用。影响水厂的正常运行：冷却器、凝结器阻塞。 （3）利用微生物处理废水：利用有益微生物分解污水中的有机污染物。 （4）利用微生物进行自净：自然生态系统利用细菌和藻类互生的原理让细菌分解有机污染物，即氧化塘法。
（1）活性污泥净化性能良好时出现的微生物有钟虫、等枝虫、楯纤虫、盖纤虫、聚缩虫及各种后生动物及吸管虫类等固着性生物或匍匐型生物，当这些生物的隔数达到1000个/mL 以上，占整个生物个体数80%以上时，可以断定这种活性污泥具有较高的净化效果。 （2）活性污泥净化性能恶化时出现的生物有多波虫、侧滴虫、屋滴虫、豆形虫等快速游泳的生物。这时絮体很碎约100um大笑。严重恶化时只出现多波虫、屋滴虫。极端恶化时原生动物和后生动物都不出现。 （3）活性污泥由恶化状态进行恢复时出现的生物为漫泳虫、斜叶虫、斜管虫、尖毛虫等缓慢游泳型或匍匐型生物。曾观察到这些微生物成为优势生物继续一个月左右。 （4）活性污泥分数解体时出现的生物为蛞蝓简变虫、辐射变形虫等肉足类。这些生物出现数万个以上时絮体变小，使处理水浑浊。当发现这些生物剧增时可通过减少回流污泥量和送气量，能在某种程度上抑制这种现象。 （5）活性污泥膨胀时出现的微生物为球衣菌、各种霉菌等，这些丝状微生物引起污泥膨胀，当SVI在200以上时，这些丝状微生物呈丝屑状。膨胀污泥中的微型动物比正常污泥少。（6）溶解氧不足时出现的微生物为贝氏硫黄细菌等。这些微生物适于溶解氧浓度低时生存。这些微生物出现是]，活性污泥呈黑色、腐败发臭。 （7）曝气过量时出现的微生物，若过曝气时间持续很长时，各种变形虫和轮虫为优势生物。（8）废水浓度过低时大量出现的微生物为游仆虫等。 （9）BOD负荷低时出现的微生物。表壳虫、鳞壳虫、轮虫、寡毛虫等为优势生物，这些生物多时也是硝化进行的指标。 （10）冲击负荷和毒物流入时出现的生物。因为原生动物对环境条件的变化反应比细菌为快，所以可通过观察原生动物的变化情况来看冲击负荷和毒物对活性污泥的影响。原生动物中对冲击负荷和毒物反映最灵敏的楯纤虫，当楯纤虫急剧减少时，说明发生了冲击负荷和流入少量毒物。 标题：污水处理中微生物的指示作用 着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。这些缘毛目微生物(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)都固定在絮状物上，并随之而翻动，其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明活性污泥是优质而成熟的活性污泥。小口钟虫在生活污水和工业废水处理效果很好时往往就是优势菌种。如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。如主要出现有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在90%以上。根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆。而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。过量的轮虫出现，则是污泥要膨胀的预兆。另外在一些原生动物不宜生长的污泥中，主要用菌胶团的大小和数量来判断处理效果。 微生物在调试过程中起着很重要的指示左右，通过镜检而根据活性污泥中的微生物可以发现该活性污泥的好差，其指示作用有： (1) 着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。 如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫，这些缘毛目
生物技术在废水处理中的应用 摘要：分析目前的水环境污染状况及生物技术在其的应用，最后主要介绍几种在废水处理中应用的生物技术。 关键词：废水处理；生物膜法；固定化微生物技术；生物强化处理技术 随着工业的高速发展,水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境,制约着社会和经济的进一步发展,因此,水污染控制成为全世界共同关注的问题。目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物，少部分利用植物作为环境污染控制的生物[1]。生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术，其在水污染控制方面发挥着极为重要的作用。应用环境生物技术处理污染物时，最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质，如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位，避免了污染物的多次转移，因此它是一种消除污染安全而彻底的方法。 现在，生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段,尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段,主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面[2]。更因其在处理水污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点，加之技术开发所预示的广阔的市场前景，受到了各国政府、科技工作者和企业家的高度重视。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入，人们已越来越意识到，现代生物技术的发展，为从根本上解决环境问题提供了无限的希望。 废水生物处理是利用微生物的生命活动过程,对废水中的污染物进行转移和转化,从而使废水得到净化的处理方法[3]。这里主要介绍几种废水生物处理技术。 厌氧生物处理 厌氧生物处理已经广泛应用于许多工业废水的处理，而且诸如能耗少，操作简单，投资及运行费用低廉等优点更显示出在垃圾渗滤液处理方面的巨大优势，且由于产生的剩余污泥量少，所需的营养物质也少的特性，也正适合于营养物质失调的渗滤液的处理[4]。近年来，运用于垃圾渗滤液处理的厌氧生物处理方法主要有：厌氧消化池、厌氧序批式反应器、上流式厌氧污泥床反应器、上流式厌氧过滤反应器、上流式厌氧污泥床过滤反应器及厌氧折流板反应器等[5]。 好氧生物处理 好氧生物处理工艺是最为经典和技术最为纯熟的污水处理方式。好氧处理不仅可以有效降解
八、微生物 8.1、微生物指示 活性污泥主要由四部分组成： ①具有代谢功能的活性微生物群体； ②微生物内源呼吸自身氧化的残留物； ③被污泥絮体吸附的难降解有机物； ④被污泥絮体吸附的无机物。 具有代谢功能的活性微生物群体包括细菌、真菌、原生动物、后生动物等，而其中细菌承担了降解污染物的主要作用。 活性污泥中的细菌以异养型的原核细菌为主，对正常成熟的活性污泥，每毫升活性污泥中的细菌数大致在10^7～10^9个。细菌是以溶解性物质为食物的单细胞微生物。在活性污泥中形成优势的细菌与污水中的污染物性质和活性污泥法运行操作条件有关。活性污泥中常见的优势苗种有；产碱杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、动胶杆菌属、假单胞菌属、丛毛单胞菌属、大肠埃氏杆菌屑等。活性污泥中一些细菌，如枝状动胶杆菌、腊状芽孢杆菌、黄杆菌、放线形诺卡亚氏菌、假单胞苗等细菌具有分泌黏着性的物质能力，这些黏着性的物质提供了使细菌互相黏结、形成菌胶团的条件。菌胶团对污水中微小颗粒和可溶性有机物有一定的吸附和黏结作用，促进形成活性污泥絮体。 真菌是多细胞的异养型微生物，属于专性好氧微生物，以分裂、芽殖及形成孢子等方式生存。真菌对氮的需求仅为细菌的一半。活性污泥法中常见的真菌是微小的腐生或寄生的丝状菌，它们具有分解碳水化合物、脂肪、蛋白质及其他含氮化合物的功能。如果大量出现，会产生污泥膨胀现象，严重影响活性污泥系统的正常工作。真菌在活性污泥法中出现往往与水质有关。 肉足类、鞭毛类、纤毛类是活性污泥中常见的三类原生动物。原生动物为单细胞生物，以二分裂法繁殖，大多为好氧化能异养型菌，它们的主要食物对象是细菌。因此，处理水的水质和活性污泥中细菌的变化直接影响原生动物的种类和数量的变化。在活性污泥法的运行初期，以肉足虫类、鞭毛虫类为主，然后是自由游泳的纤毛虫类，当活性污泥成熟，处理效果良好时，匍匐型或附着型的纤毛虫类占优势。原生动物个体较大，通过显微镜能够观察到，可作为指示生物，在活性污泥法的应用中，常通过观察原生动物的种类和数量，间接地判断污水处理的效果。因此，活性污泥原生动物生物相的观察，是活性污泥质量评价的重要手段之一。此外，原生动物捕食细菌的作用也确保活性污泥系 第145页
现代生物技术在废水处理中的应用摘要：城市化进程的加快和经济建设的飞速发展，城市污水排放量也迅速增长，大量未经处理的污水的任意排放，不仅造成城市及水环境的污染，更加危害百姓身体健康，同时也制约了城市各方面的发展速度。本文分析和论述了影响城市污水处理系统现状及存在问题, 着重综述了现代生物技术在废水生物处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面的研究与应用状况，在此基础上提出今后现代生物技术在水污染控制领域中的研究方向。 关键词：城市污水现代生物技术废水生物处理生物修复水处理剂 随着工业的高速发展，水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境，制约着社会和经济的进一步发展。因此，水污染控制成为全世界共同关注的问题。目前的水处理技术中，生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段，主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面。 1、我国城市排污的现状自从20世纪80 年代，我国城市污水处理已经在各方面有了很大的进展，但是其形势仍然极其严峻。我国目前淡水资源相当短缺,人均拥有量2300m3，列世界100多位，等同于世界人均水平的1/4。由此来看，我国目前的水污染形势较严峻,特别是城市污水的排放对地表水和地下水水质的影响非常突出。
我国的经济体制从计划经济转型过来。在这种经济体制下，我国城市污水处理的管理机构和管理方式等方面一直沿袭旧的经营管理模式，对污水处理设施方面的建造、设备运行和价费行使统一管理、分级领导的体制，给城市污水处理相关行业导致了很多弊端。 我国污水处理面临着水污染严重，污水处理起步较晚、基础较差、要求高的严峻形势。近年来，我国城市污水处理方面有了很大发展。但绝大多数城市的污水处理能力满足不了实际需要。 2、目前存在的问题 (1)我国近些年社会经济持续高速发展给环境带来越来越大的压力。到今天为止，我国城市排放污水每年达到约500多亿吨，处理的污水占排放不到1/5。这个数字相对发达国家来说少得可怜。而发达国家的污水处理率都在80% 以上。除此以外，很多污水处理车间乃至厂家处理后的污水也没有达到环保要求，还会对环境产生很多危害。 (2)管网收集系统建设滞后，特别是一些城市中心区雨污分流还没有实现，污水处理设施难以充分发挥效益。目前我国处理设施严重不足,城市排水管网普及率及管道收集率较低,许多厂管网不能配套，一些城市污水处理厂不能满负荷运作。现有的处理设备还存在着设计水平低、设备质量低、运行稳定性较差等诸多问题，而且更新改造和达标改造资金短缺、运行费用不足。 (3)各级政府筹集资金或借债资金方式等组建的污水处理厂，很多时候被各级政府委托排水厂机构管理，各种运行费用的来源都靠政
化工环保及治理技术课程论文题目：微生物技术在污水处理中的应用 姓名： 学号： 学校： 学院： 专业： 年级： 班级：
微生物技术在污水处理中的应用 摘要：污水生物处理实际是水体自净的强化，在去除了污水中的污染物后，必须将微生物从水中分离出来，这种分离主要是通过微生物本身的絮凝和原生动物、轮虫等的吞食作用完成的。本文主要介绍微生物在污水处理中的应用，及几种主要的污水生物处理技术。 关键词：微生物；污水处理；活性污泥法；生物膜法 The Application of Microorganism in Wastewater Treatment Abstract：Biological treatment of sewage is actually self-purification of water，after removing the pollutants in the sewage，microorganisms must be separated from the water，This separation is mainly completed by the flocculation of microorganisms themselves and swallowing function of protozoa, rotifers ,etc.This paper mainly introduces the application of microorganism in wastewater treatment, and several major biological wastewater treatment technology. Key words：M icroorganisms Sewage Treatment Activated Sludge Process Separation Membrane 1. 前言 随着人类社会化程度的不断提高和社会经济活动的日益频繁，环境污染问题也越来越严重，其中水体的污染尤为突出。工业废水和生活污水的排放，是造成水体污染的主要因素。日益加剧的水污染，对人类的生存安全构成了极大威胁，成为人类健康、经济、可持续发展的重大阻碍。如何应用现代科学技术手段对这些污水进行处理，使之成为人类可放心利用的水资源，同时从根本上遏制水污染，减少水污染，净化我们的生态环境，成为当务之急。
微生物在污水处理中的应用研究 摘要水污染问题是环境污染的主要问题之一，已经受到社会大众的广泛关注。在污水处理工艺中，微生物处理技术显现出明显的优势，已经得到了广泛研究。基于此，本文探讨了微生物在污水处理中的应用，详述了微生物在污水处理中所使用的技术，并对微生物在污水处理中存在的问题进行了讨论，以此供大家分享交流。 关键词微生物；污水处理；原理；应用；问题 1 微生物污水处理机制与净化原理 针对不同的污染物，微生物的净化方式也有所差异，主要包括以下三种：①降解有机物，部分细菌、真菌、藻类可通过吞食将污水中一些复杂的有机物转化为简单的无机物分子，从而实现各种生命元素在自然中的循环，维持生态平衡。这种方式可有效处理尿素、氨基酸、蛋白质等含氮有机物，从而净化城市生活污水。②代谢作用，污水中存在大量不能被微生物食用的有机污染物，其中有些可以作为代谢能源来维持微生物的生命活动。例如，一些放线菌和杆菌在从广泛存在于餐厅污水的脂肪中获取新陈代谢所需能量的过程实际上也起到了污水净化的作用。③祛毒素作用，微生物主要通过改变污染物的分子结构减弱其毒性。如对于洗衣粉中的有毒磷元素，微生物可以通过将无机磷酸盐拆分为无毒性的有机酸和二氧化碳来去除。但是由于污水成分和微生物分解过程都较为复杂，这种处理方式可能产生有毒的中间物质，造成二次污染，因此在应用过程中必须要进行严格的监视[1]。 2 微生物污水处理技术的应用 2.1 微生物吸附技术 微生物吸附技术是利用某些微生物的化学结构特性，将自身或者其分泌物与污水中的悬浮物质结合在一起，形成一种活性生物吸附剂，再人为地进行固液分离。这种技术较为新颖，并且价格低廉，目前多应用于大面积重金属污水的处理。 微生物吸附技术在应用过程中受到很多因素的影响：①温度和pH值：这两个因素会严重影响污水中重金属离子的化学状态和微生物的活性，从而影响氧化还原过程和沉淀反应等；②吸附时间：研究表明，微生物吸附重金属的过程仅需几个小时，适当延长吸附时间可以提高吸附效率，因此在应用中要在保持细胞活性的前提下适当平衡吸附时间；③共存离子，污水的成分往往较为复杂，净化水质的一个关键在于保留原有的无害物质，如钙离子、钠离子、钾离子等轻金属离子，这就需要对污水成分和微生物的吸附性做一个全面的了解，防止过渡净化。 2.2 微生物絮凝技术