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微生物在污水处理中的应用引言概述：污水处理是一项重要的环保工作，旨在将废水中的有害物质转化为无害物质，以保护环境和人类健康。
微生物在污水处理中发挥着重要的作用，通过其生物学特性和代谢功能，能够有效地去除废水中的有机物和氮、磷等营养物质。
本文将从五个方面详细阐述微生物在污水处理中的应用。
一、微生物的种类和作用1.1 厌氧菌：厌氧菌主要生活在无氧环境中，能够将废水中的有机物质分解为甲烷和二氧化碳，产生能量。
厌氧菌在污水处理中被广泛应用于厌氧消化池和厌氧滤池，能够有效降解废水中的有机物质。
1.2 好氧菌：好氧菌需要氧气进行代谢，能够将废水中的有机物质氧化为二氧化碳和水，产生能量。
好氧菌广泛应用于好氧处理系统中，能够有效去除废水中的有机物质和氮、磷等营养物质。
1.3 硝化细菌和反硝化细菌：硝化细菌能够将废水中的氨氮氧化为硝酸盐，而反硝化细菌能够将硝酸盐还原为氮气。
硝化细菌和反硝化细菌在污水处理中起着重要的作用，能够有效去除废水中的氨氮和硝酸盐。
二、微生物的生长条件和调控2.1 温度：微生物的生长与温度密切相关，不同种类的微生物对温度的要求也不同。
在污水处理中，通过控制温度可以调节微生物的生长速率和代谢活性，提高废水处理效果。
2.2 pH值：微生物对环境的pH值也有一定的要求，不同种类的微生物对pH值的适应范围不同。
在污水处理中，通过调节pH值可以选择性地促进或抑制某些微生物的生长，以达到理想的处理效果。
2.3 溶解氧：微生物的生长需要氧气作为电子受体，因此溶解氧的含量对微生物的生长和代谢活性有重要影响。
在污水处理中，通过增加溶解氧的供应可以促进好氧菌的生长，提高废水的氧化能力。
三、微生物的固定化技术3.1 生物膜技术：生物膜技术是一种将微生物固定在载体上形成生物膜，利用生物膜上的微生物去除废水中的有机物质和营养物质的方法。
生物膜技术具有高效、稳定和抗冲击负荷能力强等优点，在污水处理中得到广泛应用。
3.2 生物颗粒技术：生物颗粒技术是一种将微生物固定在颗粒状载体上形成生物颗粒，利用生物颗粒中的微生物去除废水中的污染物的方法。
点对污水中的油脂等有机物进行降解从而实现对污水的处理并且处理过程中无二次污染物产生。
2.2 降解作用微生物在生理代谢的过程中能够将有机物质降解为无机物质，基于微生物的这一作用可以对污水中的有机物质进行降解使其转化成为无机物质从而实现对污水的处理。
同时，微生物降解后的无机物质可以作为资源参与到其它领域中实现物质的循环利用和动态平衡。
需要注意的是，微生物技术的有效应用依赖于细菌和真菌等微生物的有效参与，因此，在实际应用中需要做好对微生物的选择才能确保取得较好的污水处理效果。
2.3 去毒作用污水中通常含有大量的无机磷类似污染物质导致污水具有一定的毒性，随着无机磷类似污染物质的浓度升高污水毒性随之加剧。
无机磷类似污染物质的降解难度比较高，如果处理不达标排入自然水体中会造成水体富营养化对水体生态系统平衡造成破坏。
利用微生物技术处理污水中无机磷类似污染物就是利用微生物的生理代谢作用将污水中的无机磷类似污染物进行吸收和净化从而降低污水的毒性程度。
3 微生物技术应用于污水处理中的具体方式3.1 微生物吸附技术微生物吸附技术是利用微生物自身具有的或者微生物生理代谢产生的具有一定物理化学特性的物质与污水中的某些物质结合形成较为稳定的固态物质，然后利用某种人工技术手段将污水中的固态物质分离出来。
微生物吸附技术是一种较为新颖的微生物污水处理方式，该技术方式具有成本较低的优点，目前在具有一定污染面积的重金属污水处理方面应用比较广泛[3]。
经0 引言社会和经济的发展会产生了大量的废水和污水，例如：居民日常生活中产生的大量生活污水、各种工业和制造业日常生产产生的大量废水、畜禽养殖业产生的大量养殖污水等等，如果这些污水得不到有效处理排入自然水体会造成自然水体富营养化进而导致水体缺氧引起水生动植物死亡最终形成黑臭水体，如果这些废水和污水得不到有效治理必然会给生态环境安全和人民生命健康造成严重危害，也给水环境治理部门造成了巨大压力，因此近年来国家和各级环保部门对污水处理工作高度重视[1]。
固定化微生物技术及其在污水脱氮方面的应用固定化微生物技术是一种将微生物细胞固定在一定载体上用于污水处理的技术。
随着环境污染问题日益凸显，固定化微生物技术在污水处理领域得到了广泛应用，其中在污水脱氮方面的应用尤为突出。
本文将从固定化微生物技术的原理和应用以及在污水脱氮方面的具体应用进行介绍。
一、固定化微生物技术的原理和应用固定化微生物技术是利用载体将微生物固定在一定位置，使其在一定范围内活动，有效利用微生物的代谢活性来处理污水中的有机物、氨氮、磷等物质。
常见的载体有多孔陶瓷、多孔玻璃、发泡塑料、植物渣等。
固定化微生物技术在污水处理中的应用主要有以下几个优点：1. 提高微生物的稳定性和抗冲击能力：微生物固定在载体上后，可以减少外界环境因素对微生物的影响，提高微生物的稳定性和抗冲击能力。
2. 提高微生物的代谢效率：固定化微生物技术可以使微生物在载体上形成一定密度，有利于微生物与底物的接触，从而提高微生物的代谢效率。
3. 增加微生物的保存性：通过固定化技术，可以使微生物在较长时间内保持生物学活性，减少了频繁接种的次数，提高了微生物的使用寿命。
氮是污水中主要的污染物之一，其中的氨氮和硝态氮是最主要的问题。
氨氮和硝态氮是水质中的两种重要氮源，对生态环境和人体健康都具有较大危害。
固定化微生物技术在污水脱氮方面的应用主要包括以下几种方式：1. 厌氧氨氮去除：通过将微生物固定在厌氧颗粒中，形成厌氧颗粒污泥床反应器，可以有效去除污水中的氨氮。
此种方法适用于富集和分离厌氧细菌群，提高氨氮的去除效率。
2. 低温硝化：低温硝化是指在低温条件下将氨氮氧化成硝态氮。
通过固定化微生物技术，可以将低温硝化微生物固定在一定载体上，在寒冷季节或寒冷地区，依然能够高效去除氨氮。
3. 排水塔工程：在城市污水处理厂的氨氮去除工程中，排水塔是一个重要的环节。
通过固定化技术，在排水塔中保存一定数量的高效硝化细菌，可以提高氨氮的氧化速率和硝态氮的去除效率。
环境生态huan jing sheng tai155固定化微生物技术在环境工程中的应用研究进展◎严家强摘要：固定化微生物技术在环境工程中的应用发挥了重要作用。
在废水处理中，固定化微生物细胞的作用远大于分散微生物的作用。
目前，固定化微生物技术在废水、大气和土壤环境工程的处理过程中得到了有效应用。
基于此，本文总结固定化微生物载体的选择，阐述了固定化微生物技术的应用和发展过程。
关键词：固定化微生物；环境工程；研究进展由于这项技术不需要从细胞中提取纯化酶，酶的活性只会略有损失。
相关研究表明，固定化微生物具有微生物损失少、反应速度快、操作简便等优点。
随着环境污染的日益加重，固定化微生物技术广泛应用于环境研究中，特别是废水处理。
经过多年的理论和实践研究，目前我国固定化微生物技术在环境治理方面取得了一定的成果。
一、微生物固定化的方法和载体微生物固定化的方法。
目前，微生物固定化的形式多样，但大致可分为四种：包埋法、吸附法、连接法和共价结合法。
第一，就包埋法而言将微生物限制在凝胶的微小格子或者受限的空间里使微生物细胞在多孔介质中扩散进入载体内部，让基质深入，产物分散。
包埋法固定化的操作比较简单，对微生物活性的影响很小，颗粒强度大，是目前应用较多的一种方法。
但是会在一定程度上阻止底物和氧气的扩散，不适合大分子底物；第二，吸附法是通过带电微生物细胞与载体之间的静电、表面张力和粘附力的作用进行的，使微生物细胞附着在载体表面形成生物膜。
该方法是物理吸附，操作简便，条件温和，微生物固定化过程有对细胞活性影响不大，但固定化微生物数量受载体类型和表面的限制，组合不够牢固，响应稳定性和重复性低；第三，交联法，也称为无载体固定化法，是利用微生物中酶分子的氨基和羟基，与分子功能相关者反应形成共价键，在微生物之间形成网络结构，实现微生物的不动性。
可分为物理施肥和化学施肥[1]。
第一种是指在微生物培养过程中培养条件的改变，使细菌之间直接造粒和固定，同时形成合适的代谢环境。
固定化微生物技术是将特选的微生物固定在选证的载体上，使其高度密集并保持生物活性，在适宜条件下能够快速、大量增殖的生物技术。
这种技术应用于废水处理，有利于提高生物反应器内微生物(尤其是特殊功能的微生物)的浓度，有利于微生物抵抗不利环境的影响，有利于反应后的固液分离，缩短处理所需的时间。
利用固定化微生物技术提高废水处理效率的工艺方法也被称作”生物增效”，其适用的领域非常广泛，例如:化粪池、隔油槽、排水管、城市污水处理厂以及工业废水…等。
一般而言,针对特殊污染源，来自天然环境的微生物消耗很快、效率低下，即使有快速的繁殖能力仍不足以负荷。
因此,生物增效的作业过程还是依循自然的方式，向目标添加定制的、具有已知降解能力的微生物制剂(固定化微生物），处理效果则有明显的提升。
现在所研究的生物吸附剂的固定化方法主要有以下几种:1吸附法吸附法一般依靠生物体与载体之间的作用，包括范德华力、氢键、静电作用、共价键及离子键，两者间的屯电位,在微生物体和载体的相互作用中起重要作用。
常用的吸附载体有活性炭、木屑、多孔玻璃、多孔陶瓷、磁铁矿、硅藻土、硅胶、纤维素、聚氨醋泡沫体、离子交换树脂等。
它是一种简单易行、条件温和的固定化方法，但用它固定的生物体不够牢靠，容易脱落。
2交联法交联法又称无载固定化法，是一种不用载体的工艺,通过化学、物理手段使生物体细胞间彼此附着交联。
化学交联法它一般是利用醛类、胺类等具有双功能或多功能基团的交联剂与生物体之间形成共价键相互联结形成不溶性的大分子而加以固定，所使用的交联剂主要有戊二醛、聚乙烯酞胺、表氯醇等等。
物理交联法在是指在微生物培养过程中，适当改变细胞悬浮液的培养条件（如离子强度、温度、pH值等)，使微生物细胞之间发生直接作用而颗粒化或絮凝来实现固定化，即利用微生物自身的自絮凝能力形成颗粒的一种固定化技术。
3包埋法在微生物的固定化方法中，以包埋法最为常用。
它的原理是将生物体细胞截留在水不溶性的凝胶聚合物孔隙的网络中，通过聚合作用或通过离子网络形成,或通过沉淀作用，或通过改变溶剂、温度、pH值使细胞截留.凝胶聚合物的网络可以阻止细胞的泄露，同时能让基质渗入和产物扩散出来。
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。
微生物处理技术在废水处理中的运用微生物处理技术在废水处理中的运用一、引言随着工业化进程的加速和人们生活水平的提高，废水排放量逐年增加，给环境带来了严重的污染问题。
废水中的有毒有害物质对自然界的生态平衡和人类健康产生了严重的影响。
为了解决废水污染问题，传统的废水处理方法逐渐被微生物处理技术所取代。
本文将介绍微生物处理技术在废水处理中的运用，探讨其优势和应用前景。
二、微生物处理技术概述微生物处理技术是一种利用微生物来降解、转化有机物和去除废水中污染物的方法。
这种技术的核心是利用微生物的生长代谢活动，加速废水中有机物的分解和去除，并将有害物质转化为无害的物质。
微生物处理技术主要包括活性污泥法、固定化生物膜法和微生物稳定区法等。
三、微生物处理技术在废水处理中的优势1. 高效性微生物处理技术能够高效地分解废水中的有机物和污染物，通过微生物的代谢活动，将废水中的有害物质转化为无害物质。
相比传统的物理化学方法，微生物处理技术具有更高的处理效率。
2. 环保性微生物处理技术在处理废水过程中不需要添加化学药剂，减少了对环境的二次污染。
同时，微生物处理还能够利用废水中的有机物为微生物提供营养，实现废物的资源化利用，从而减少了废水排放对环境的危害。
3. 经济性与传统的废水处理方法相比，微生物处理技术具有较低的运行成本和设备投资费用。
微生物处理设备体积小、操作简便，降低了处理成本。
此外，微生物也可以通过生长复制的方式进行自我修复和更新，减少了后续维修和更新的费用。
四、微生物处理技术在不同废水处理领域的应用1. 工业废水处理工业废水中含有大量的有机物和重金属等污染物，传统的物理化学方法难以完全去除。
而微生物处理技术能够针对不同类型的有机物和污染物进行针对性处理。
例如，利用特定的微生物菌株可以降解有机废水中的苯、酚等有机物，同时还可以利用微生物对重金属进行生物沉淀和生物吸附，从而实现对工业废水的综合治理。
2. 生活污水处理生活污水中含有大量的有机物、氨氮和磷等营养物质，以及微生物和细菌等致病物质。
固定化微生物技术及其在污水处理中的应用
发表时间：2018-12-22T14:09:01.650Z 来源：《防护工程》2018年第23期作者：王诚诚
[导读] 近年来，我国的环境污染问题日益严重，而我国的经济发展、环境也造成了一定的破坏，人们关于环保意识逐渐增强。
摘要：近年来，我国的环境污染问题日益严重，而我国的经济发展、环境也造成了一定的破坏，人们关于环保意识逐渐增强。
因此，固定化微生物技术的应用促进了环境保护工程发展。
利用固化微生物技术处理污染环境中的废水、废气和废渣，对环境保护做出了突出贡献。
关键词：固定化微生物技术；污水处理；应用
前言：固定化微生物技术是利用微生物的活性特点，对污染物进行降解、分化，在污水处理、空气污染处理、土壤污染处理中有着显著的效果。
但在实际应用中固定化微生物技术还存在一些不足之处，想要更广泛地被应用，还需要继续研究与发展。
1固化微生物技术应用现状
固化微生物技术是起始于20世纪60年代，在固化酶的基础上研发出来。
我国对固化微生物技术的研发和应用，要比其他国家晚了十年左右。
固化微生物技术也就是把细胞或是酶进行固化处理，因为酶在直接使用上有着一些不足之处，例如价格高、稳定性差、不能重复使用，而且比较难提取等，也就造成了酶在应用上的局限性。
而固化微生物技术在环境工程中应用更多的是在污水处理上。
通过把较为分散的微生物固定在一个载体上，充分发挥微生物的作用，可以进行印染污水处理、重金属污水处理、含氮生活污水处理等。
同时对于大气污染物和土壤中的污染物也能很好的降解。
2固化微生物技术特点
由于固化微生物能够提高微生物的浓度，使活性物质的作用得到提升和优化。
所以在环境工程中，固化微生物技术对废水处理有着很好的效果。
固化微生物技术能够培养优良微生物群，让污染物与微生物有更明显的区别。
微生物经过了固化处理，其抗毒能力得到改善，这样可以防止微生物被有毒物侵害。
微生物的固化反应不需要特别大的空间，这样就能降低空间占用率。
3固定化微生物技术在废水处理中的应用
近年来，固定化微生物技术因其特有的优势，引起广泛的关注。
固定化生物技术开始迅速发展，并已取得了阶段性的成果。
此项技术在处理含重金属离子废水、含氮废水、含难降解有机废水的处理等方面都得到了很好的应用。
3.1固定化微生物技术在印染废水中的应用
印染、造纸废水的水量大，污染物质也比较复杂，是比较难处理的工业废水。
采用固定化微生物工艺，对混凝沉淀后退浆工序的印染废水进行了现场中试处理研究。
实验结果表明，在水力停留时间（HRT）为20h的条件下，对于进水化学需氧量（CODCr）为1.0耀1.2g/L 的退浆废水，经过两级水解酸化、两级好氧处理后，其出水CODCr约100mg/L，达到国家一级排放标准。
其中，水解酸化阶段的HRT为10h，CODCr复合1.7kg/（d·m3），去除率为44%；好氧阶段HRT为10h，CODCr复合1.9kg/(d·m3)，去除率为83%。
3.2含重金属离子废水的处理
重金属污染对生物的影响越来越严重，由于固定化后的微生物，稳定性能好，抗毒性强，因此被广泛用于去除废水中的重金属离子。
李杰[2]等人采用固定化微生物SBR反应器和普通活性污泥SBR反应器处理投加了Cr6+的生活污水，考察了固定化微生物去除COD及
Cr6+的能力及抗毒性。
结果表明：在保证对COD的去除率较稳定的条件下，固定化微生物与普通活性污泥所能承受的Cr6+浓度分别为
70mg/L和1.9mg/L。
利用聚丙烯酰胺与壳聚糖形成的互融聚合物网络凝胶固定非活性的铜绿假单胞菌，研究了这种固定化微生物颗粒对Cu2+的吸附特性。
结果表明，该固定化微生物对Cu2+的吸附很迅速，在40min内吸附基本达到平衡。
3.3含氮废水的处理
微生物去除氮和氨，一般是通过好氧微生物的硝化反应过程。
和厌氧微生物的反硝化反应过程。
吕志刚[4]等人采用聚乙烯醇（PVA）为载体的包埋固定化微生物处理低浓度氨氮絮凝余水，在HRT为3h之内从地表水环境质量V类水标准以外达到了I类水标准，在较短的水力停留时间成功实现了氨氮的去除。
以竹炭为载体，将硝化菌、反硝化菌等微生物固定在竹炭上，研究竹炭固定化微生物对氨氮的去除及影响因素。
结果表明：竹炭固定化微生物处理氨氮水样存在竹炭吸附和微生物脱氮两种作用。
对于初始氨氮质量浓度臆200mg·L-1的水样，调节水样pH为8，控制水样溶解氧质量浓度为1mg·L-1左右，竹炭固定化微生物系统中可发生同时硝化—反硝化作用，氨氮去除率可达70%以上。
3.4酚类及醇类废水的处理
采用聚乙烯醇（PVA）—硼酸法制作固定化活性污泥小球，从温度、浓度和pH3方面比较了固定化活性污泥和游离活性污泥对氯苯酚降解效果的影响。
研究表明：固定化活性污泥降解对氯苯酚的最适宜温度为25益耀35益，最适pH为6耀8；固定化活性污泥对氯苯酚的降解速度大于游离活性污泥。
以苯酚模拟废水为研究对象，采用苯酚驯化后的优势菌群，利用竹炭作为载体，用竹炭固定化微生物处理含酚废水。
实验表明，在苯酚浓度为40mg/L低浓度废水，在投菌量为100mL/10g竹炭，竹炭量为10g/100mL污水的条件下经5h处理后，苯酚和COD的去除率分别为95%和70%。
4固定化微生物技术的未来发展趋势
固定化微生物技术目前在我国的环境工程的建设中发挥着重要作用，其应用范围广，利用效率高。
但仍然存在一些需要改进的问题，如加以完善，则对于我国环境工程的建设起到推波助澜的作用。
4.1固定化的微生物不是可以一直使用的，其都有一定退化的区间
微生物是固定化技术的主体。
就目前来说，微生物的价格很贵，加之其有一定的使用寿命，这就导致更换微生物的频率增加，大大的增加了环境工程建设过程中的费用支出。
因此，我们对固定化的微生物进行研发时，应该加大对比较稳定的微生物进行研发，降低环境工程建设的成本。
4.2因固定化细胞的稳定性能不高
我们应该加大对细胞稳定性能的分析和研究，提高固定化技术的性能和处理效率。
提高固定化细胞的稳定性，有利于抑制污染物细菌
的繁衍，有利于环境工程建设的发展。
4.3对于废水、大气以及土壤的污染物的处理方式是不同的
每种污染物的组成元素的数量和内容都不相同，我们不能单用一种菌体去处理污染物，这样很难达到将污染物降解的目的。
因此，我们在日后的研究中应加大对较为复杂污染物的研究和处理，研制出针对复杂污染物的降解方法。
4.4目前，固定化技术在环境工程建设当中应用领域不全面
我们应积极地将固定化技术和处理污染物的菌体结合运用，扩展固定化微生物技术的使用范围。
近年来，固定化微生物技术在环境工程建设过程中发挥着举足轻重的作用。
利用固定化微生物技术能够有效的改善环境污染的问题，尤其是在废水污染、大气污染和土壤污染方面，固定化微生物技术能够很好降解和净化环境中的污染物。
虽然目前固定化微生物技术仍然存在着一定的局限性，但是我国科研部门可以根据固定化微生物技术本身的弊端进行研究和发展，趋利避害，力争研制出试用多方面的环境工程建设当中，有利于环境的保护和经济的发展。
结束语：
固定化微生物技术在污水处理中越来越受到重视，未来要加强菌种的选育和驯化，创造条件培养微生物，并结合污水处理的设备和其他工艺达到良好的处理效果。
参考文献：
[1]申婷婷.李小明.岳秀.柳娴.郑伟.曾建兵，微生物固定化技术的研究与应用[J]，广州化工，2015（24）
[2]贾彩云.甄海欣，微生物固定化技术处理废水的应用研究进展[J].广东化工.2015（18）。
