生物强化处理

污水处理中的生物强化技术在当今社会，随着工业化和城市化进程的加速，污水的排放量不断增加，水质污染问题日益严重。

为了保护生态环境和人类健康，污水处理技术的研究和应用变得至关重要。

生物强化技术作为一种新兴的污水处理方法，具有高效、经济、环保等优点，逐渐受到人们的关注和重视。

一、生物强化技术的概念生物强化技术是指通过向传统的生物处理系统中引入具有特定功能的微生物、酶或基因工程菌等，以提高污水处理系统的性能和效率。

这些引入的微生物或生物制剂能够增强系统对难降解有机物、有毒有害物质的去除能力，改善污泥性能，提高系统的稳定性和抗冲击能力。

二、生物强化技术的作用机制1、直接作用引入的高效微生物能够直接降解污水中的污染物。

这些微生物经过筛选和培养，具有特定的代谢途径和酶系，能够快速分解和转化目标污染物，从而提高处理效果。

2、共代谢作用某些微生物在降解主要污染物的同时，能够产生一些酶或中间产物，促进其他微生物对难降解污染物的分解。

这种共代谢作用可以拓宽污水处理系统的污染物去除范围。

3、竞争抑制作用引入的优势微生物能够与原有的微生物群落竞争生存空间和营养物质，抑制有害微生物的生长和繁殖，从而优化微生物群落结构，提高处理系统的稳定性。

4、生物刺激作用添加一些营养物质、生长因子或电子受体等，可以刺激微生物的生长和代谢活性，增强其对污染物的去除能力。

三、生物强化技术的应用形式1、投加高效微生物菌剂这是最常见的生物强化方式。

通过筛选和培养具有特定功能的微生物，制成菌剂投加到污水处理系统中。

例如，对于含有芳香烃类化合物的污水，可以投加能够降解这类化合物的微生物菌剂。

2、固定化微生物技术将微生物固定在特定的载体上，如多孔材料、凝胶等，使其在处理系统中保持较高的生物量和活性。

固定化微生物技术能够提高微生物对环境变化的适应能力，减少微生物的流失。

3、基因工程菌的应用利用基因工程技术构建具有特定降解能力的基因工程菌，并将其引入污水处理系统。

生物强化技术在难降解有机物处理中的应用摘要：总结生物强化技术的方法及优缺点，阐述生物强化技术的广阔应用范围与前景，并提出现在以及今后发展的热点方向。

关键词：生物强化；难降解有机污染物；微生物；生物修复1、概述目前实施生物强化技术可通过如下三条途径：投加有效降解微生物；优化现有处理系统的营氧供给、添加基质（底物）类似物来刺激微生物生长或提高其活力；投加遗传工程菌（gem）。

1.1投加有效降解微生物实施该技术的前提是获得可降解待定有毒难降解有机污染物的菌株，降解菌大多数在纯培养体系中表现高活性，对于多菌株共存的生物处理系统中，投加难降解菌株能否起到强化有机物降解的作用，尚需评估。

edgehill等人认为有效的菌剂应满足：①投加后，菌体活性高；②菌体可快速降解目标污染物；③在系统中（如曝气池）不仅能竞争性生存，且可维持相当的数量。

为了解决投加纯营氧物所出现的问题， stenstrom研究小组开发一种非线性富营氧反应器（er）工艺。

所谓er实际上是一个或多个sbr，以富集足够数量可连续供给主体反应器的驯化培养物，同时以有毒物本身及其降解过程的某些代谢中间体作为维持驯化作用的选择压力。

er培养的驯化培养物投加至主体工艺，强化有毒有机物的生物降解作用。

1.2投加营氧物质或基质类似物由于大多数难降解有机污染物的降解是通过共代谢途径进行的，在常规活性污泥系统中可降解目标污染物的微生物数量与活性比较低，添加某些营氧物质包括碳源与能源性物质，或提供目标污染物降解过程中所需的因素，将有助于降解菌的生长，改善处理系统的运行性能。

投加基质类似物是针对代谢酶的可诱导性而提出的，利用目标污染物的降解产物、前体作为酶的诱导物，提高酶活性。

作为诱导物（基质类物质）应考虑：毒性相对较低、价格低廉且有多种用途，并在无富集基质（目标污染物）时，诱导物可维持富集培养物的生长特性与污染物降解动力学。

在分批培养的条件下，已有很多研究证实投加营氧物可刺激有毒难降解有机物的生物降解。

生物强化技术在淀粉废水处理中的应用摘要：本文通过马铃薯淀粉废水的水质特点分析，结合国内外现有成熟生化处理工艺，针对生物强化技术在生化处理阶段的应用，进行了分析和研究。

关键词：生物强化技术淀粉废水处理应用与研究在马铃薯淀粉加工过程中，会产生大量的淀粉废水。

根据有关调查和统计，按万吨干淀粉生产规模计算，马铃薯淀粉废水排放量平均为7万吨，其中蛋白废水4万吨，淀粉洗涤废水3万吨。

淀粉废水中含有大量的悬浮物（杂质）、蛋白质和糖类，污染物浓度变化较大，cod浓度一般在7000-40000mg/l，峰值可达到75000mg/l，ss浓度则高达4000-15000mg/l。

一、国内外同类废水处理研究现状分析通常，对于淀粉废水这种高浓度有机酸性废水，目前，国内外常见的成熟技术，基本上是采用预处理加生化处理的方法。

据调研，包括美国、欧盟、日本等发达国家，淀粉加工废水80%以上是采用以生化法为主体的处理工艺。

生化处理法在国内外污染治理行业中，是降解淀粉废水的不可或缺的一种治理工艺，主要分为好氧生化法和厌氧生化法。

好氧生化法包括活性污泥法、生物膜法、生物接触氧化法等，厌氧生物法多采用uasb、abr等厌氧反应器。

在我国大中型淀粉加工企业中，大多已建有不同规模的生化处理装置，且多为厌氧+好氧的复合生化处理工艺。

(1)厌氧生化法厌氧生化法可有效地提高生化池负荷，减小池容，大幅度降低动力消耗，在同样处理能力的情况下，厌氧生化的运转费用只有好氧生化法的一半，同时可回收沼气，因此具有较大的经济效益。

但由于其处理不彻底，因此基本不能单独使用。

厌氧处理同时还可有效地去除废水中的氨氮。

这是一种较好的生物脱氮(有时也采用生物膜系统)、脱磷系统。

(2) 好氧生化法在水污染控制领域，好氧生物处理广泛应用于去除废水中的有机物质。

好氧生物处理是在有游离氧(分子氧)存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。

微生物利用废水中存在的有机污染物(以溶解状与胶体状的为主)，作为营养源进行好氧代谢。

生物强化技术2020目前，污水处理领域生物技术的应用研究，主要集中在优势菌种的筛选、驯化、纯化等传统的微生物工程技术方面。

一、生物强化技术的原理1、生物强化技术(Bio-augmentation)，发端于20世纪70年代中期，80年代以后逐步得到关注、研究和应用。

该技术的基本原理是，为了提高生物降解反应器或原体系中微生物的降解能力，通过投加外源微生物或营养调节成分来保持、强化反应器中微生物的活性，从而提高生物降解效果。

生物强化技术所利用的微生物可以来源于原有的生物降解体系，经过驯化、富集、筛选、培养获得：也可能是原来生物降解体系中不存在的微生物。

通过投加外源微生物对有机物的降解作用，包括微生物的直接降解作用和微生物的共代谢作用。

直接降解作用：通过投加能够降解目标污染物的微生物，提升生物反应器中生物降解活性，微生物以污染物为碳源或能源，实现对污染物的直接降解。

共代谢作用：有些污染物质，微生物不能直接以其碳源和能源生长，但在其它基质存在的条件下，能促进其降解。

共代谢过程主要通过不同类型的微生物相互协作降解污染物质，在生物降解过程中有着极其重要的作用。

2、采用生物强化技术，实现对污染物的直接降解作用和共代谢作用，前提是获得功能性降解微生物或者微生物菌群。

获取具有降解功能的微生物或菌群主要途径有：1、通过长时间驯化，获得具有一定降解能力的菌株或菌群；2、从特定的环境中分离纯化、获得某些具有特定降解能力的微生物菌株；3、通过基因工程技术改造微生物，使其获得或增强特定降解能力。

3、从本质意义上讲，在生产中投入活性污泥也属于生物强化技术。

但对于污水中含有难生物降解或毒性强的污染物，则需要经过长期驯化，尤其是自然的筛选和淘汰过程，才能逐步在反应器中建立生物降解菌群，实现生物降解过程。

而且，污泥来源的微生物菌群并非常常有效。

因此，在常规污水处理的生化系统中通过投加外源性具有降解功能的微生物，实现对生物降解微生态系统的优化，提高生物降解的广谱性和生物降解的效能，就成了实际应用中的一个选项。

生物强化处理技术介绍及应用实例生物强化处理技术是一种将生物材料或生物技术应用于环境污染物处理的方法。

它利用生物体内的酶、微生物以及其他生物材料，通过吸附、降解、转化等过程，将污染物转化为无毒或低毒的物质，从而实现环境的净化。

下面将介绍生物强化处理技术的原理、方法和应用实例。

一、生物强化处理技术的原理与方法1.生物材料的收集与选取：生物强化处理技术可以利用微生物、植物、动物等生物体或其组织、细胞、酶等生物材料。

首先需要根据环境污染物的性质选择合适的生物材料。

2.污染物的吸附与降解：生物材料通过物理吸附或化学反应，将环境中的污染物吸附到表面或将其降解为无毒或低毒的物质。

3.生物体活性的维持与优化：为了提高生物材料的吸附、降解能力，需要保持生物体的活性。

这可以通过优化环境条件，如温度、pH值、氧气供应等来实现。

4.生成物的处理与回收：处理后的环境污染物会产生一些降解产物，这些产物可能仍然具有毒性。

所以需要对生成物进行处理和回收，以减少对环境的二次污染。

二、生物强化处理技术的应用实例1.植物修复土壤重金属污染：植物具有一定的耐受性和吸收能力，可以通过植物根系的吸收、植物体内金属离子沉积等方式将土壤中的重金属污染物转化为无毒或低毒的物质。

例如，铜、锌在土壤中积累较多，可以通过种植一些耐盐碱、耐寒小麦等作物，吸收重金属离子减少其对土壤的污染。

2.微生物处理水体污染：一些微生物具有降解有机物的能力，可以通过建立生物滤池或添加生物制剂等方式，将水中的有机污染物降解为无害物质。

例如，使用硝化细菌和反硝化细菌处理含氨水体，可以将水中的氨氮转化为硝酸盐和氮气等无毒成分。

3.酶降解有机污染物：一些酶具有较高的催化活性，可应用于有机污染物的降解。

例如，利用脱氢酶对有机磷农药进行酶解，将有机磷酸酯类农药转化为无毒的无机磷酸盐。

4.生物强化处理垃圾：生物强化处理技术可以利用生物降解剂、微生物和其他生物材料分解垃圾，将其转化为无毒的有机肥料。

生物强化技术在污水处理中的应用现状
李彦宇;董三强;何子晗;谢慧娜;赵炜
【期刊名称】《石油化工应用》
【年(卷),期】2024(43)5
【摘要】生物强化技术是指将具有特定功能的微生物、营养物或基质类似物投加到污水生化处理系统中,以提高生化处理系统对污水中污染物的降解能力。

本文介绍了生物强化技术的概念和作用机理,探讨了生物强化技术在低温污水、难降解有机废水、高盐废水、污水的脱氮除磷、地下水的污染修复和污泥减量化等领域的应用现状,评价了实际处理效果和应用前景。

作为一种新型环境污染治理技术,生物强化技术具有处理效率高、投资和运行成本低、抗冲击负荷能力强等优势,是未来污水生物处理研究与应用的新方向。

【总页数】5页(P9-13)
【作者】李彦宇;董三强;何子晗;谢慧娜;赵炜
【作者单位】兰州交通大学环境与市政工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】X703.1
【相关文献】
1.生物强化技术在污水处理中的作用机理及应用现状
2.生物强化技术在污水处理中的应用研究现状及发展展望
3.生物强化技术在污水处理中应用现状及未来趋势
4.
生物强化技术在污水处理中的应用研究现状及发展展望5.生物强化技术在污水处理中的作用机理及应用现状
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生物技术在污水处理与资源回收中的创新应用在当今社会，随着工业化和城市化的快速发展，污水的产生量不断增加，水质也变得越来越复杂。

传统的污水处理方法在应对这些挑战时往往显得力不从心，而生物技术的出现为污水处理与资源回收带来了新的希望。

生物技术利用微生物、植物和动物等生物有机体的代谢作用，实现对污水中污染物的去除和转化，同时还能回收有价值的资源，具有高效、环保、可持续等优点。

生物技术在污水处理中的应用主要包括生物膜法、活性污泥法、生物强化技术等。

生物膜法是一种利用附着在固体介质表面的微生物膜来处理污水的方法。

微生物在膜内形成复杂的生态系统，通过吸附、吸收和代谢等作用将污水中的有机物、氮、磷等污染物去除。

这种方法具有生物量高、耐冲击负荷、运行稳定等优点，适用于处理中小规模的污水。

活性污泥法是目前应用最广泛的污水处理技术之一。

它是将含有大量微生物的活性污泥与污水混合，在有氧条件下，微生物通过代谢作用将污水中的有机物分解为二氧化碳和水，同时将氮、磷等营养物质转化为无害物质。

活性污泥法具有处理效率高、适应性强等优点，但也存在污泥膨胀、污泥流失等问题，需要加强运行管理和优化工艺参数。

生物强化技术是通过向污水处理系统中添加特定的微生物或酶制剂，提高系统对污染物的去除能力。

这些微生物或酶制剂具有高效的代谢能力和特异性的降解作用，能够快速分解污水中的难降解有机物或有毒有害物质。

生物强化技术可以作为传统污水处理技术的补充和优化，提高处理效果和降低处理成本。

除了上述常见的生物技术，近年来，一些新兴的生物技术也在污水处理领域崭露头角。

例如，基因工程技术可以通过对微生物的基因进行改造，使其具有更强的污染物降解能力；微生物燃料电池技术则利用微生物的代谢作用将化学能转化为电能，实现污水的能源回收；藻类生物处理技术利用藻类的光合作用吸收污水中的氮、磷等营养物质，同时产生氧气，改善水质。

生物技术在资源回收方面也具有巨大的潜力。

污水中含有丰富的有机物、氮、磷等资源，如果能够有效地回收利用，不仅可以减少对环境的污染，还可以实现资源的可持续利用。

菌藻共生与生物强化技术在废水处理中的应用及机理研究生物处理法是目前使用最广泛的废水处理办法,但生物处理技术的运用会受环境、水质条件等的限制,因此强化的生物处理成为必然趋势。

本文利用生物强化和菌藻共培养技术,从促生菌的筛选、人工构建菌藻共培养系统净化废水的效果和机理等方面进行了探究。

在废水体系中,只单纯的依靠原生微生物效果可能并不显著。

接种外来的微生物时,会受到已有的菌群的竞争。

实验结果表明,向原始水体中人工引入小球藻后,使得原始水体的生物多样性下降,并影响原始水体中污染物质的去除。

对于COD的去除来说,原始水体中自有微生物的去除效果更好,去除率达到85.96%。

对氨氮的去除方面,藻加菌对氨氮的去除效果更好,摇床培养、通气培养的去除率分别为70.3%、98.7%;NO₃-N去除率没有差别,均为100%。

对P 的去除方面,藻加菌的去除效果更好,摇床培养、通气培养的去除率分别为84.8%、93.8%。

1%CO₂条件下的小球藻干重增长幅度最大,因而相比于摇床培养,对COD、N、P的去除率均最高。

结合实验室已有的外购菌,并适当的从环境中分离进行具有有机物降解效率的优势菌,经过筛选,对小球藻有促生作用的菌有:4.1475、1.8956、CMR、H3、H4。

其中1.3136属于恶臭假单胞菌、1.8956属于外购的土壤黄杆菌,自分离的CMR经16S r DNA鉴定属于甲基杆菌,而H3、H4均属于假单胞菌。

几种菌的促生百分比的范围为24%⁴1%,以H3、H4的促生效果最好,促生百分比分别为28.6%和40.8%。

曝气条件下,小球藻与菌种H3、H4共培养时对有机物和氮的去除有略微的促进效果,而与1.3136、1.3488、1.8956、CMR这四种促生菌共培养时则去除效率反而不如单藻体系。

微生物强化法
微生物强化法是一种利用微生物生物工程技术来修复污染环境的方法。

这种方法通过增加特定的微生物数量或改变微生物中生物化学代谢过程来减少或消除污染物。

首先，微生物强化法需要通过调查、监测和评估来确定所需的微生物类型和数量。

从土壤、水或其他受污染区域中采集样本并分离出细菌和真菌。

然后通过实验室测试确定哪些微生物能够分解污染物，而不会对环境产生负面影响。

接下来，选择合适的微生物菌株并加入污染区域。

这些微生物可以是天然存在于该区域的，也可以是通过人工添加的。

仔细控制一段时间内的微生物数量和生物代谢过程，以确保达到最佳效果。

微生物强化法可以用于处理油污、有机污染、重金属和其他类型的污染物。

通过加速污染物生物分解和排除，可以减少环境恢复的时间和成本。

此外，微生物强化法不会降低土壤质量，与传统的污染治理方法相比，具有低成本、高效率和环保的优点。

总之，微生物强化法是一种可持续发展的污染治理方法，它依赖于细菌和真菌的生物作用，使得受过污染的土壤或水体得以恢复自然状态。

因此，采用微生物强化法应成为一种可行选择，以保护环境并为后代留下更加美好的世界。