微生物技术在含聚污水深度处理中的应用及改进
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微生物在污水处理中的应用分析随着城市化进程的加快和人口的不断增加,城市污水处理成为一个日益重要的问题。
污水中含有大量的有机物质、无机物质和微生物等,其中微生物是污水中重要的组成部分之一。
微生物在污水处理过程中发挥着不可替代的作用,通过生物降解等方式,帮助我们将污水中的有害物质转化为无害物质。
本文将对微生物在污水处理中的应用进行深入分析。
在传统污水处理中,微生物主要通过活性污泥法进行处理。
活性污泥法是利用生物膜的附着和微生物的降解作用,将有机物质降解成无机物质和生物体积,从而实现去除有机物、氮、磷等目的。
在这一过程中,微生物扮演着主要的角色。
微生物通过自己的代谢活动,将有机物质降解为CO2和H2O,从而完成有机物质的去除。
一些特定类型的微生物还可以兼具氮素和磷素的去除功能。
在活性污泥法中,微生物浓度和活性对处理效果起着至关重要的作用。
需要通过控制处理参数、添加外源微生物等方式,来调控微生物的数量和活性,以提高处理效果。
传统污水处理中,微生物的应用主要集中在此种方式下,通过对微生物的生长、代谢等进行研究,提高处理效率和提取有价值的生物制品。
二、微生物在新型污水处理技术中的应用随着科技的发展,人们提出了许多新型的污水处理技术,如厌氧颗粒污泥工艺、微生物电化学技术、植物固定化技术等。
在这些新型技术中,微生物的应用也发挥着重要的作用。
1. 厌氧颗粒污泥工艺厌氧颗粒污泥工艺是一种较新的污水处理技术,主要适用于生物除磷和除氮。
在这一技术中,微生物形成颗粒污泥,形成颗粒污泥团来去除有机物质。
微生物之间进行共生作用,协同作用更加活跃,从而提高了去除效果。
2. 微生物电化学技术微生物电化学技术是一种利用微生物在电极表面的代谢活动,来实现有机物质和无机物质的去除。
在这一技术中,微生物与电极表面直接接触,通过代谢活动产生的电流,来促进有机物质的去除。
这一方法具有能耗低、处理效果好的特点,因此备受关注。
3. 植物固定化技术植物固定化技术是一种将适应于污水处理的微生物固定在载体上,通过生物膜的附着和微生物的降解作用,来达到处理效果。
微生物在污水处理中的应用污水处理是一项重要的环保工作,通过去除污水中的有害物质和微生物,可以有效净化水质,保护环境和人类健康。
微生物在污水处理中起着关键作用,包括分解有机物、去除氮磷、杀灭病原微生物等。
本文将详细介绍微生物在污水处理中的应用。
1. 微生物对有机物的降解污水中含有大量的有机物,如蛋白质、脂肪、碳水化合物等,这些有机物如果不及时处理,会导致水体富营养化和水质恶化。
微生物在污水处理中通过分解有机物,将其转化为无机物,起到净化水质的作用。
常见的微生物降解有机物的过程包括厌氧消化和好氧降解,其中厌氧消化主要由厌氧菌完成,而好氧降解则由好氧菌和厌氧菌共同参与。
2. 微生物对氮磷的去除氮和磷是污水中常见的污染物,如果不进行处理,会导致水体富营养化和藻类大量繁殖。
微生物在污水处理中通过氨氧化和硝化作用去除氮,通过磷酸盐的沉淀和微生物吸附去除磷。
氨氧化是指将污水中的氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐,硝化则是将亚硝酸盐转化为硝酸盐。
这些过程主要由氨氧化菌和硝化菌完成。
磷的去除主要通过化学沉淀和微生物吸附,其中微生物吸附是指微生物在污水中吸附磷酸盐,将其从水中去除。
3. 微生物对病原微生物的杀灭污水中可能存在各种病原微生物,如大肠杆菌、沙门氏菌等,如果不进行有效处理,会对人类健康造成威胁。
微生物在污水处理中起到杀灭病原微生物的作用。
常见的杀菌方法包括紫外线照射、氯消毒和臭氧氧化等。
其中,紫外线照射是指将污水通过紫外线灯照射,利用紫外线的杀菌作用杀死病原微生物;氯消毒是指向污水中添加氯化物,利用氯的消毒作用杀灭病原微生物;臭氧氧化是指将臭氧注入污水中,利用臭氧的氧化作用杀灭病原微生物。
4. 微生物在生物滤池中的应用生物滤池是一种常见的污水处理设施,其中微生物起着重要作用。
生物滤池通过将污水通过滤料层,利用微生物的降解作用去除有机物和氮磷等污染物。
滤料层中的微生物附着在滤料表面,通过分解有机物和去除氮磷,起到净化水质的作用。
微生物在污水处理中的应用引言概述:微生物在污水处理中扮演着至关重要的角色,通过微生物的作用,污水中的有机物质得以降解和去除,从而净化水质。
微生物在污水处理中的应用已经成为一种常见的处理方式,其效果显著且环保。
本文将详细介绍微生物在污水处理中的应用。
一、微生物在污水处理中的种类1.1 厌氧微生物:主要包括厌氧菌和厌氧古菌,能够在无氧环境下降解有机废物。
1.2 好氧微生物:包括好氧细菌和真菌等,能够在富氧环境下进行有机物质的降解。
1.3 兼性微生物:既能在有氧环境下工作,也能在无氧环境下工作,适应性强。
二、微生物在污水处理中的作用2.1 降解有机物质:微生物能够分解污水中的有机废物,将其转化为无害的物质。
2.2 去除氮磷等营养物质:微生物还能够帮助去除污水中的氮、磷等营养物质,防止水体富营养化。
2.3 净化水质:通过微生物的作用,污水中的有害物质得以去除,水质得到提升。
三、微生物在污水处理中的应用技术3.1 生物滤池:利用微生物在滤料表面形成生物膜,通过微生物降解有机物质。
3.2 活性污泥法:通过搅拌氧化槽中的活性污泥,使微生物降解有机物质。
3.3 生物接触氧化法:将污水与生物膜接触,利用微生物降解有机物质。
四、微生物在污水处理中的优势4.1 高效节能:微生物在污水处理中能够高效降解有机物质,节约能源。
4.2 环保安全:微生物在污水处理中不会产生有害物质,对环境安全。
4.3 成本低廉:微生物在污水处理中的应用技术成本相对较低,适合大规模应用。
五、微生物在污水处理中的发展趋势5.1 生物技术的不断创新:随着生物技术的不断发展,微生物在污水处理中的应用技术也在不断创新。
5.2 微生物资源的开发利用:越来越多的微生物资源被发现并应用于污水处理中。
5.3 绿色环保理念的普及:随着环保理念的普及,微生物在污水处理中的应用将会得到更广泛的推广和应用。
结论:微生物在污水处理中的应用已经成为一种常见且有效的处理方式,通过微生物的作用,污水得以净化,水质得到提升。
微生物技术在含聚污水深度处理中的应用及改进摘要:油田含聚污水成分日趋复杂,普通污水处理工艺已不能适应水质的处理要求。
通过微生物自身的生命过程—氧化、还原、合成,把含聚污水中复杂的有机物降解成简单的无机物,可达到净化含聚污水的目的。
该技术在基础理论、成本分析以及功能建设方面有很大的进展,但是用于处理污水是否可行却受到研究学者的争议。
文章从我国污水处理现状和存在的问题入手,分析了微生物污水处理技术的适用性和应用现状。
关键词:微生物技术;含聚污水;处理;引言1导言近几年,微生物技术的应用逐步广泛,在城市污水处理中,采取微生物技术,实现了环境保护,同时提高了污水处理的效率,更重要的降低了污水处理的复杂性,充分发挥了微生物技术的作用和实践性。
在具体应用上,由于微生物种类繁多,处理方法和技术的选择必须要根据污水的性质、污染程度等多个因素制定,从而保证污水处理的高效性。
2微生物技术处理油田含聚污水现状2.1基本原理在有氧的条件及适宜的环境中,含聚污水中的溶解性有机物透过细菌的细胞壁被细菌吸收,固体和胶体等不溶性有机物先附着在细菌体外,由细菌所分泌的特殊酶分解成可溶性物质,再渗入细胞体内,从而使细菌通过自身的生命过程——氧化、还原、合成,把复杂的有机物降解成简单的无机物。
即在适宜的条件下微生物以有机物为营养,实现生命的新陈代谢,达到净化废水的目的,因此对环境没有二次污染。
2.2技术特点微生物处理技术具有投资少、运行费用低、无二次污染等特点,已在国内外污水处理项目中得到应用。
油田采出水具有高含盐、含油、含悬浮物,有机物成分复杂,可生化性差等特点,一般微生物难以生长(特别是含聚合物的油田采出水),需要有针对性地选配相应的微生物菌群,才能对污水中有机物及油等进行有效的生物降解。
在微生物反应池中投加高效联合菌群,并赋予联合菌群合适的生长环境和适当的停留时间,这些菌群有着很高的繁殖率,通过水合、活化、繁殖、分解使其能够在生物群中很快稳定下来,形成优势菌群,同时在不断的竞争中又提高了生物群抗毒性冲击的性能,对有机物、油及悬浮物有很好的降解效果。
微生物在污水处理中的应用污水处理是保护环境和人类健康的重要环节。
微生物在污水处理中发挥着关键作用,通过降解有机物、去除氮、磷等方式,有效净化污水。
本文将详细介绍微生物在污水处理中的应用,并提供相关数据和案例分析。
一、微生物在污水处理中的降解有机物能力1. 好氧降解:好氧微生物(如细菌和真菌)通过氧化降解有机物,产生二氧化碳和水。
根据研究数据,好氧降解可以去除污水中的70%以上有机物。
例如,某市污水处理厂采用好氧生物滤池处理污水,去除率达到90%以上。
2. 厌氧降解:厌氧微生物(如厌氧菌)在缺氧条件下降解有机物,产生甲烷等气体。
研究表明,厌氧降解可以去除污水中的20%以上有机物。
某厂采用厌氧反应器处理污水,有机物去除率达到80%以上。
二、微生物在污水处理中的氮、磷去除能力1. 氮去除:微生物可以通过硝化和反硝化过程去除污水中的氮。
硝化是指氨氮转化为硝酸盐,反硝化是指硝酸盐还原为氮气。
研究数据显示,硝化和反硝化过程可以使污水中的氮去除率达到70%以上。
例如,某市污水处理厂采用硝化-反硝化工艺,氮去除率达到90%以上。
2. 磷去除:微生物可以通过磷酸盐的吸附和沉淀去除污水中的磷。
研究表明,微生物处理可以使污水中的磷去除率达到80%以上。
某厂采用生物接触氧化法处理污水,磷去除率达到95%以上。
三、微生物在污水处理中的案例分析某市污水处理厂采用生物接触氧化法处理污水。
该工艺利用微生物降解有机物、去除氮、磷等特性,有效净化污水。
具体步骤如下:1. 污水进入生物接触氧化池,与生物膜接触。
2. 好氧微生物在生物膜上降解有机物,产生二氧化碳和水。
3. 厌氧微生物在生物膜内降解有机物,产生甲烷等气体。
4. 经过生物接触氧化池处理后的污水进入沉淀池,微生物和悬浮物沉淀。
5. 沉淀后的清水经过过滤等步骤,得到净化后的水。
该污水处理厂的运行数据显示,该工艺可以使污水中的有机物去除率达到90%以上,氮去除率达到80%以上,磷去除率达到95%以上。
微生物在污水处理中的应用与技术污水处理对于环境保护和人类健康至关重要。
在过去的几十年里,微生物在污水处理中的应用和技术得到了广泛的研究和应用。
本文将探讨微生物在污水处理中的应用及其相关技术。
一、微生物在污水处理中的作用微生物在污水处理过程中发挥着至关重要的作用。
首先,微生物可以分解有机废物。
当污水中存在有机物质时,微生物通过代谢作用将有机物降解成更简单的物质,进而将其转化为无害的物质。
其次,微生物还可以去除水中的有机负荷。
微生物通过吸附、吸附和生物化学反应等方式,将水中的有机废物转化成微生物自身所需的生物质,从而减少水体中的有机负荷。
此外,微生物还可以去除水中的氮、磷等无机污染物,以及吸附和分解污水中的重金属离子,提高污水的水质。
二、微生物在污水处理中的应用技术1. 活性污泥法活性污泥法是一种常见而有效的微生物污水处理技术。
该技术使用活性污泥作为处理介质,通过微生物的代谢作用将污水中的有机物质降解掉。
活性污泥法以其操作简便、处理效果好的特点,广泛应用于城市生活污水和工业废水的处理中。
2. 厌氧消化技术厌氧消化技术是一种利用微生物降解污泥中有机物的处理方法。
通过创造无氧条件,微生物将有机物质降解为甲烷气体等产物,实现污泥的稳定处理和能源回收。
厌氧消化技术是一种高效、节能的处理方式,广泛应用于污泥处理厂和生活污水处理厂。
3. 红潮生物技术红潮生物技术是一种利用红潮微生物治理水体富营养化的技术。
红潮微生物具有高度的光合作用和富营养化物质的吸收能力,可以有效地降低水体中的氮、磷等营养物质浓度,从而改善水质。
红潮生物技术广泛应用于沿海地区的水体治理中。
4. 生物滤池技术生物滤池技术是一种通过微生物滤床处理污水的方法。
将废水通过滤床过滤,利用滤床上的微生物降解污水中的有机物质和其他污染物。
生物滤池技术具有操作简便、处理效果好的优点,广泛应用于城市污水处理厂和工业废水处理中。
三、微生物在污水处理中的挑战和展望虽然微生物在污水处理中发挥着重要作用,但也面临着一些挑战。
微生物在污水处理中的应用与技术创新污水处理一直是环保领域关注的焦点之一。
随着技术的不断进步,微生物在污水处理中扮演着越来越重要的角色。
本文将探讨微生物在污水处理中的应用和技术创新,并展望未来的发展趋势。
1. 微生物在传统污水处理中的应用在传统污水处理中,微生物主要通过生物降解和生物吸附的方式去除污水中的有机物和氮、磷等营养物质。
此外,微生物还可以将有毒物质转化为无毒物质,提高污水的处理效果。
传统的微生物处理方法包括活性污泥法、厌氧消化法和沼气发酵等。
2. 微生物技术创新与应用近年来,随着生物技术和基因工程的发展,新型的微生物处理技术不断涌现。
这些技术创新使得污水处理更加高效和可持续。
以下是一些新兴的微生物技术创新和应用:a. 微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,简称MFC):MFC利用微生物降解有机物的同时产生电能,实现了能源的回收利用。
MFC技术不仅可以处理污水,还可以生产清洁能源,具有广阔的应用前景。
b. 厌氧产氢发酵技术:这种技术利用微生物的代谢产物产生氢气,既能处理污水,又能生产可再生的绿色能源。
此外,这种技术还可以减少温室气体的排放,具有环保和经济的双重效益。
c. 微生物颗粒(Microbial Granules)技术:微生物颗粒是一种富集的微生物聚集体,具有高效降解有机物和抗冲击负荷的特点。
微生物颗粒技术在高浓度有机废水处理、脱氮除磷等方面具有广泛的应用潜力。
3. 微生物技术创新的挑战与展望虽然微生物在污水处理中的应用前景广阔,但仍然面临一些挑战。
首先,微生物的生长和代谢需要适宜的环境条件,因此处理系统的运营和维护是关键。
其次,微生物处理过程中可能会产生一些副产物和废弃物,对环境造成二次污染。
未来的研究应该致力于解决这些问题,提高微生物技术的可持续性和环境友好性。
展望未来,微生物在污水处理中的应用还有很大的发展空间。
随着人工智能和大数据技术的引入,微生物处理系统将变得更加智能化和精确化。
微生物技术在含聚污水深度处理中的应用及改进
发表时间:2018-06-07T15:36:22.737Z 来源:《基层建设》2018年第11期作者:刘善举郑翔鹏管仁户
[导读] 摘要:油田含聚污水成分日趋复杂,普通污水处理工艺已不能适应水质的处理要求。
山东美泉环保科技有限公司山东济南 250000
摘要:油田含聚污水成分日趋复杂,普通污水处理工艺已不能适应水质的处理要求。
通过微生物自身的生命过程—氧化、还原、合成,把含聚污水中复杂的有机物降解成简单的无机物,可达到净化含聚污水的目的。
该技术在基础理论、成本分析以及功能建设方面有很大的进展,但是用于处理污水是否可行却受到研究学者的争议。
文章从我国污水处理现状和存在的问题入手,分析了微生物污水处理技术的适用性和应用现状。
关键词:微生物技术;含聚污水;处理;引言
1导言
近几年,微生物技术的应用逐步广泛,在城市污水处理中,采取微生物技术,实现了环境保护,同时提高了污水处理的效率,更重要的降低了污水处理的复杂性,充分发挥了微生物技术的作用和实践性。
在具体应用上,由于微生物种类繁多,处理方法和技术的选择必须要根据污水的性质、污染程度等多个因素制定,从而保证污水处理的高效性。
2微生物技术处理油田含聚污水现状
2.1基本原理
在有氧的条件及适宜的环境中,含聚污水中的溶解性有机物透过细菌的细胞壁被细菌吸收,固体和胶体等不溶性有机物先附着在细菌体外,由细菌所分泌的特殊酶分解成可溶性物质,再渗入细胞体内,从而使细菌通过自身的生命过程——氧化、还原、合成,把复杂的有机物降解成简单的无机物。
即在适宜的条件下微生物以有机物为营养,实现生命的新陈代谢,达到净化废水的目的,因此对环境没有二次污染。
2.2技术特点
微生物处理技术具有投资少、运行费用低、无二次污染等特点,已在国内外污水处理项目中得到应用。
油田采出水具有高含盐、含油、含悬浮物,有机物成分复杂,可生化性差等特点,一般微生物难以生长(特别是含聚合物的油田采出水),需要有针对性地选配相应的微生物菌群,才能对污水中有机物及油等进行有效的生物降解。
在微生物反应池中投加高效联合菌群,并赋予联合菌群合适的生长环境和适当的停留时间,这些菌群有着很高的繁殖率,通过水合、活化、繁殖、分解使其能够在生物群中很快稳定下来,形成优势菌群,同时在不断的竞争中又提高了生物群抗毒性冲击的性能,对有机物、油及悬浮物有很好的降解效果。
3微生物电化学技术需要解决的问题
3.1微生物电化学技术的放大研究
过去几年,随着电流密度的增加,微生物电化学技术的功率密度也逐步增加。
但是,由于反应器大小的增加,微生物电化学技术性能却出现了衰减。
因此,要想将微生物电化学技术作为未来的污水处理手段,微生物电化学技术的放大研究是必然的。
研究学者发现,面比电阻加大是微生物电化学技术性能出现衰减的主要原因,采取减小电极与电路接触电阻大小,增加电极导电性可以阻止微生物电化学技术性能衰减现象的出现。
3.2寻求成本和运行的稳定性
微生物电化学技术污泥产率较低,而且能量自给自足,所以运行成本比较低,但是反过来构筑成本却非常高,构筑成本高主要是由于必要的电极结构材料贵,我们可以通过减少填充密度降低构筑成本,同时也会造成微生物电化学技术处理能力的降低。
研究学者表示,研制成本较低的材料是降低构筑成本的关键因素,在未来的技术发展中应该主要关注。
使用寿命的长短也可以影响构筑成本,因此,提高微生物电化学技术是使用寿命十分重要。
目前来看,电极材料在污水环境下被不同程度的破坏、腐蚀都会影响微生物电化学技术的使用寿命。
4微生物技术在含聚污水深度处理中的应用及改进
4.1吸附技术
吸附技术在污水中,利用微生物的细胞体、分泌物等,粘结悬浮在污水中的物质,共同构成了絮凝体,絮凝体的表层,覆盖着大量的多糖,本身具有很强的吸附功能。
我国城市污水处理中,微生物吸附技术,主要采用了白腐真菌、酵母菌,辅助吸收污水中的铅、铬等物质,避免此类有毒物质随意排放。
除此以外,微生物吸附中,研究了脱硫杆菌,在微弱电流的环境中,吸附污水中的铜离子,案例表明,脱硫杆菌去除铜离子的效率,基本在97%以上,净化了排放水源,杜绝发生再次污染。
吸附技术中,要积极研究生物吸附剂,提高污水吸附的水平,由此保障城市污水处理的效率。
微生物技术按照吸附功能划分,还有一类是活性污泥吸附,微生物在有氧的条件下,经过长时间曝气,转载活性污泥,活性污泥为微生物提供基础载体,其净化的流程如图1,吸附城市污水中的有机物,还能提供氧化、分解的作用,活性污泥沉淀到二沉池内,完成沉降,污水则顺利排出,活性污泥随着污水不断的排出,重复利用到吸附净化上,体现出了节约的思想。
图1活性污泥吸附工作的流程图
4.2微生物絮凝技术
微生物在生长和代谢过程中会产生一些功能性多糖和糖蛋白等具有絮凝功能的高分子有机物,可用于污水污泥的处理,有些微生物本身也是高效的絮凝剂,上世纪八十年代从红平红球菌得到的NOC-1,使其研究最详尽、效果最好的生物絮凝剂。
絮凝技术主要可以应用于:①农业污水处理,农业废水中BOD含量较多,因而处理难度较高,传统处理技术难以奏效,而微生物絮凝剂对TN和TOC的去除率达到45%和75%,在一定程度上提高了处理效果;②废水脱色处理,可溶性色素的去除一直是废水处理的难点,絮
凝剂通过对色素的絮凝沉淀来实现污水脱色,处理后的水质澄澈透明,方法也相对安全高效。
微生物絮凝剂作为无毒环保的污水处理用剂,应用前景广阔,但是其成本相对较高,技术上也面临更高的难度,因此这种方式目前仍未实现普遍应用。
4.3电极生物膜法
电极生物膜法,是微生物技术的典型代表,通过微生物的生长特征,吸收污水中的有机物。
电极生物膜法中,经过物化法,把微生物,固定到电极的表层,构成一薄层生物膜,电极之间,形成微弱的电流,此时生物膜会有吸附的作用,吸收污水中的污染物,被吸附的污染物,在电化学的作用下,得到了充分的降解。
电极生物膜法,在脱氮环节比较常见,此类方法脱氮效果非常明显。
例如:某城市污水净化方面,因为涉及到农业废水排放,所以在污水中,含有大量的农药成分,增加了污水中的含氮量,引入电极生物膜法,全面去除污水中的氮元素,而且电极生物膜法,还有反硝、稀磷的作用,避免污水中出现不良有机物,辅助该城市顺利排放污水。
4.4高效降解菌技术
高效降解菌技术实际上是对以上三种技术的延伸,高效降解菌指的是利用生物工程的培养技术,对具有降解能力的细菌进行一段时间的人工培育和多代选择,最终得到强化的菌群。
相比于原始的降解菌来说,经过培育和筛选的菌群具备更强的适应能力和繁殖能力,污水处理的效率也大大增强。
除了同种菌类的培育,不同细菌的共同培养也是当前生物技术研究的一个重要领域,它旨在将不同细菌的特性结合在一起形成一种更为高效和全面的污水处理技术。
但是这种技术可能会引发一些未知的生物风险,在相关研究不够深入的前提下绝不可贸然应用于实践当中。
结束语
综上所述,微生物电化学技术相比传统的污水处理技术,有着其独特的优势。
当然,目前微生物污水处理技术仍然存在一些技术上的难关和条件的限制,这有待于生物工程科学的发展和相关领域的深入研究。
对社会而言,积极提倡应用微生物来治理污水有利于促进微生物技术的完善,有利于推进我国污水治理的进程,最终实现可持续发展的目标。
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