生物强化技术的特性及水污染治理工艺研究

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。

山东化工SHANDONGCHEMICALINDUSTRY・92・2021年第50卷生物强化技术研究进展左旭哄,张永栋V,陈洋洋哄(1•江苏南大华兴环保科技股份公司，江苏盐城224000；2-江西南新环保科技有限公司，江西九江330300)摘要：由于废水水量增加、污染物种类更加复杂、出水水质要求提高，现有水处理设施不能很好应对这些问题，因此生物强化技术应运而生。

现代的生物强化技术研究内容从单一的高效降解菌的筛选到基因工程菌的构建，再到基因迁移’测试手段从对水质COD(BOD、氨氮等指标，扩展到利用PCR、DGGE、宏基因组学等基因技术’高通量测序方便研究者对污染物降解与菌群结构、功能基因等的研究，便于建立降解相关物质的基因库，为研究高效降解菌群提供依据’目前关于利用高通量技术研究生物强化技术的论文还比较少’利用高通量技术可以探讨不同影响因子对菌群的定量化影响及动态变化,还能发现新菌、新基因以及揭示与之相关的功能，这对进一步完善生物强化技术有重要意义’关键词:生物强化技术;高通量测序;综述中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1008-021X(2021)05-0092-05Bioaugmentation Technology SthdyZuo Xu1%2,Zhang Yongdong'%%Chen Yangyang1,2(lAiangsu NJU Environmental Technology Co.,Ltd., Yancheng224000,China；2A—nyai Nanxin Environmental Protection Technology Co.,Ltd.,Jiuj—ng330300,China)Abstract:The present wastewater treatment facili/es are so—cited that bioaugmenta—on is taken in—account due to the onceeasongamIuniIoihewasiewaiee,ihemIeecImpeeicIniamonanisand iheompeeemeniIoihesiandaedsIoihee o eueniquanioiy.ThecIeeIoiheboaugmeniaion osihee o ocoenidegeadongbacieeoae,ocusongIn ihecInienisoeIm iheIneysceeenongIoihee o ocoenidegeadongbacieeoaei ihecInsieucion Ioihegeneioca e y engoneeeed bacieeoum,subsequenieymIboeegeneioceeemenis.ThemeihIdsIoihemeasueemenichangeoeIm ihemeasueemeniIoiheCOD ce,BOD5,NH3-N,eiae.i iheusageIoihegene iechnIegy,such asPCR,DGGE,meiagenImocseiae.Neii-geneeaion sequencongiechnIegyosheepoueoeeeseaecheeisiudyihe eeeaionshop beiween ihedegeadaion IoihepI e u ianisand moceIboaecImmunoiy,ouncionaegenesicInsieuciihegenepIIeeeeaioeei ihedegeadaion IosImepI e u ianis.GenepIIecIued peeodeiheeeodenceoeeeseaecheei siudyihee o ocoenidegeadongbacieeoae.NIwadays,ihepapeesabIuiiheboaugmeniaion usongiheneii-geneeaion sequencongiechnIegyaeenIisImany.Theeeoee,usongiheneii-geneeaion sequencongiechnIegycan heep iquanioioeeeysiudyihee o eciIoiheonoeuenceoaciesIn ihe sieuciueeand dynamocsIoihemoceboaecImmunoiy.In addoion,iheiechnIegycan heep ioond ihenewbacieeoum,newgeneand dosceseiheouncion eeeaioeei ihegene.AbIeea e,neii-geneeaion sequencongiechnIegyosompIeianieymeanongouei deeeep iheboaugmeniaion.Key wordt:bCaugmenta—on；high-throughput sequencing；review随着科技和经济的发展，每天排放的废水水量不断增加，全球污水排放量4300-4500亿m3/a,我国污水排放量410-450亿m3/a,污水成分日益复杂,现代化工工艺和技术的不断发展，结构复杂、生化降解性能差的化合物进入环境中，同时在人民生活水平不断改善的大背景下，对出水水质的要求不断提高，且对工业节水提出了新要求，更增加污水处理的难度。

环境生物技术在污染治理中的应用及发展趋势摘要：介绍了环境生物技术的特点，及其在环境治理中的应用现状，并对环境生物技术发展趋势进行了讨论。

关键词：环境生物技术,微生物,生物净化,生物修复,生物降解,反应器环境生物技术(environmental biotechnology)是利用生物的生理活动，高效净化污染环境以及将污染物转化为资源的人工技术系统。

作为一门新型的边缘学科，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，还融合了环境污染防治以及其他工程技术, 其核心是微生物学过程［1］。

它是近20年来产生的一门多学科相互渗透的新兴边缘学科,环境生物技术可以按技术难易划分为三类［2］第一类是指以分子生物学技术为主体,以基因工程为主导的污染控制与监测技术,包括构建降解杀虫剂、除草剂、多环芳烃类化合物等污染物的高效基因工程菌,创造抗污染型转基因植物等。

第二类是以目前大量应用的经过改革与创新的生物处理技术,如生物流化床法、上流式厌氧甲烷发酵法和变形活性污泥法等等。

第三类包括：生物稳定塘、人工湿地和污染控制资源化生态工程等自然净化系统。

本文仅讨论后两种环境生物技术。

1.环境生物技术的特点作为高新技术之一的生物技术用于污染治理已有悠久的历史。

但是,由现代生物技术和环境工程技术相结合的环境生物技术,是20世纪80年代才诞生于欧美地区［3］。

环境生物技术是21世纪国际生物技术的一大热点领域,它将在环境治理上发挥着重要的作用。

环境生物技术产生、发展及演变与一系列的环境污染问题有着密切的联系。

近年来,随着细胞融合技术、基因工程技术、分子生物技术等的发展,环境生物技术得到了进一步的发展。

生物与环境之间既有对立的一面,又有统一的一面,生物体靠体内调节和变异来适应环境变化,同时通过自身来影响和改变环境。

环境生物技术拥有许多其他方法不可比拟的优势,如微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性,并可将其作为代谢底物降解和转化,具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势。

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。

基于生物技术的废水处理研究生物技术在废水处理领域的应用近年来备受关注，其独特的优势为解决废水处理难题提供了新的思路和方法。

废水处理是当前环境保护领域中十分重要的问题，随着工业化和城市化的加快发展，各种废水排放也愈发增多，给地下水资源和环境造成严重污染，因此开展基于生物技术的废水处理研究具有重要的理论和实践意义。

废水中含有各种未被处理的有机化合物、重金属离子等有害物质，传统的废水处理方法在去除这些有害物质的过程中往往存在着效率低、成本高等缺点。

基于生物技术的废水处理方法利用了微生物的分解、降解等生物活性特性，能够有效地降解和去除废水中的有机物和重金属离子，具有高效、环保、节能等优点，因此备受研究机构和企业的关注。

在基于生物技术的废水处理研究中，微生物是起着至关重要的作用。

微生物可以利用废水中的有机物作为碳、氮源，并将其转化为无害物质或者生长代谢产物，从而实现对废水的净化和治理。

此外，利用生物膜技术、生物吸附技术等方法，可以进一步提高废水处理效率和质量。

因此，在废水处理过程中选择合适的微生物种类、优化菌群构成、调控废水处理环境等，都是关键的研究内容。

基于生物技术的废水处理研究还包括了生物反应器的设计和优化。

生物反应器是废水处理系统中的关键设备，其设计合理性和运行稳定性直接影响废水处理效果。

研究人员通过优化生物反应器的结构、设备、操作参数等方面，不断提高废水处理效率和稳定性，为实现废水资源化利用和减少废水排放提供技术支撑。

在基于生物技术的废水处理研究中，还涉及到了生物膜技术、生物吸附技术、生物膜反应器等相关领域。

生物膜技术利用微生物附着在固体支撑体表面形成生物膜，通过微生物和底物之间的生物附着和相互作用来完成废水处理过程。

生物吸附技术则是利用生物材料（如活性炭、微生物、藻类等）对废水中的有害物质进行吸附和固定，进而实现废水的净化。

而生物膜反应器结合了生物膜技术和生物反应器技术，可在废水处理过程中有效提高生物反应效率和处理效果。

浅析生物技术在水污染治理中的应用论文浅析生物技术在水污染治理中的应用论文一、现代生物技术相关学问分析现代生物技术，就是一DNA技术为主导，是对一系列生物高新技术的统称，主要包含包含微生物、细胞、酶、基因、蛋白质及生物修复等工程与技术。

其中，各项工程技术都有其相应的理论基础与应用领域，但又是相辅相成的，从而形成一个完整的体系。

其特点主要体现为：1、此项技术一生物为对象，注意再生资源的可循环利用。

2、一般在常温、常压下进行，过程简洁，操作具有肯定的持续性，能够有效节约资源，降低环境污染。

3、位高纯度、优质及平安牢靠的生物制品供应了新的研发途径。

4、常规技术与传统方法无法解决的问题得到有效解决。

5、能够依据人们对新物种、品种及其他经济价值生命类型的需求进行制造。

二、水污染中现代生物技术的详细应用（一）固化微生物技术对于水污染治理，在微生物技术应用下，通过固化微生物技术的广泛应用，其取得的效果是令人赞美的。

经过肯定时期的进展，培育微生物，在工厂废水及难降解物的分解中得到了很大的应用，为人们有效处理这些废弃物开拓了新的渠道。

经过长期讨论实践，通过固化微生物技术，对微生物进行固定并长期进行废水处理，是的菌落使用效率得到提高，尤其是对难降解的有毒物质，其作用更是特别显著。

有效处理生物菌落的应用后，在活性污泥上将其固定好，对废水處理效果更佳。

（二）生物栅修复生物技术中的生物膜能够为原生动物、微生物及小型浮游生物等水污染治理供应所需的生长条件，而此项技术就是将生物膜与水生植物特点融为一起，增加水污染治理效果。

在空气与水分接触的过程中，在汽态、固态及液态见，微生物存在模式不断相互转换，从而使得微生物存在形式更加丰富，生态系统更加简单。

假如被污染水流流经此生态系统时，治污根系就会阻挡污水中的部分悬浮物质，此时生物膜的异化、通化及吸附等功能就会得到充分发挥，有效清理掉流经水体中含有的有机质。

（三）生物反应器生物反应器，是现代生物技术进展的重要方向，新型现代生物膜反应器，内部装有较大的载体，是其共同特点，这有利于在微生物附着生长中，形成相应的.生物膜，相较之汽态反应条件，其供气与供应性好，为污染物与微生物的接触留有了充分的时间，是的微生物代谢力量不断增加。

城市水环境治理生物修复技术的研究1. 水生植物修复技术水生植物修复技术是一种利用水生植物对水体中的营养盐、有机物和重金属等污染物进行净化的方法。

该技术可以有效地降低水体中的物质浓度，改善水质，并且具有成本低、效果好、对生态环境影响小等优点。

目前，水生植物修复技术在城市水环境治理中得到了广泛应用和研究。

生态修复技术是一种将生态系统引入水环境治理中的方法，通过构建湿地、水生植物群落等生态系统，利用生物多样性、物种竞争等机制，实现对水环境的净化。

生态修复技术对于城市水环境治理具有较好的适用性和效果，因此在研究中也备受关注。

二、城市水环境治理生物修复技术的发展趋势1. 多技术联合应用随着城市水环境污染程度的加剧，单一的生物修复技术往往难以达到预期的治理效果。

未来城市水环境治理的发展趋势将是多种生物修复技术联合应用，如水生植物与微生物修复技术相结合，以期取长补短，提高治理效果。

2. 科技手段的不断创新随着科技的不断进步，生物修复技术将会与其他前沿技术相结合，如生物纳米技术、基因编辑技术等，以提高修复效率、降低成本，实现更好的治理效果。

3. 生态系统恢复与修复尽管城市水环境治理生物修复技术在近年来取得了显著的进展，但仍然面临着一些问题。

1. 技术研发不足目前，基于生物修复的技术研发尚不够深入，对于一些复杂、难治理的水体污染问题，仍然缺乏有效的生物修复技术。

2. 环境适应性不足一些生物修复技术只在特定的环境条件下才能有效发挥作用，其在不同环境下的适应性不足，从而制约了其在实际应用中的效果。

3. 监管和标准化不健全城市水环境治理生物修复技术的监管和标准化体系相对不完善，缺乏统一的技术评价标准和环境监管政策，导致生物修复技术在实际应用中存在一定的隐患。

城市水环境治理生物修复技术是一种具有广阔发展前景的水环境治理方法，但也面临着一些问题和挑战。

未来，需要加强对生物修复技术的研究和创新，推动其与其他前沿科技的结合，提高治理效果；也要加强对生物修复技术的监管和标准化，确保其在实际应用中的安全性和有效性。

微生物强化技术
《微生物强化技术》
一、绪论
微生物强化技术（Microbial Enhanced Technology，MET）是一种新兴的环境技术，它通过引进特定的微生物细胞和/或它们的代谢产物，来影响环境物质的质量、化学反应、混合状态及其他微环境条件，改善环境质量。

近年来，随着环保理念的强调，微生物强化技术在处理水污染和垃圾处理中发挥了举足轻重的作用。

二、技术原理
微生物强化技术的基本原理是：通过引进特定的微生物细胞和它们的代谢产物来影响环境物质的质量、化学反应、混合状态及其他微环境条件，进而改善环境质量。

微生物强化技术与其他环境技术有一个共同的目标：改善环境质量。

它与其他技术不同的地方在于环境改善不是通过物理或化学的改变，而是通过引入特定的微生物产生的生物学反应来实现的。

三、应用
（1）废水处理：微生物强化技术可以有效地进行废水处理，它能够经由植物、微生物或细菌生成的代谢产物来处理水中的污染物，来保护水土环境。

（2）垃圾处理：微生物强化技术可以有效地处理垃圾，它能够利用微生物的酶促反应，分解垃圾中的有机物质，从而降低垃圾的污染性，减少空气污染和土壤污染 .
四、结论
微生物强化技术在环境保护领域有着重要的作用，它能够有效地处理废水和垃圾，经由植物、微生物或细菌生成的代谢产物来处理水中的污染物，利用微生物的酶促反应，分解垃圾中的有机物质，从而减轻环境污染，改善环境质量。