微生物技术在工业废水处理中的应用研究

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微生物对污水处理的作用分析

作者：陈栋

来源：《硅谷》2013年第04期

摘 要 微生物通过汲取污水中的养分，降解污水中的生物净化污水。文章阐述了微生物对污水有机物的降解作用、无机物的降解作用和污水絮凝作用。

关 键 词 微生物；污水生物；处理；作用

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）022-103-1

微生物在我们的生活中无处不在，但是用肉眼看不到它们。关于微生物的作用，也有很多，特别是在污水生物处理方面。随着工业的发展，我国水污染日益严重，为了净化水资源，研究微生物在污水处理方面的作用变的十分必要。

1 微生物对污水有机物的降解作用

微生物对污水中有机物的降解是通过它分泌的酶来完成的。微生物处理污水有机物分为好氧微生物处理法和厌氧生物处理法两种。

1.1 厌氧微生物处理在污水处理中的作用

通过有氧呼吸作用，好氧微生物在有氧条件下降有机物分解。好氧微生物分解有机物法又分为活性污泥法和生物膜法。

1.1.1 活性污泥法

因为运用活性污泥法净化污水的过程主要靠曝气池，因此活性污泥法也叫曝气法。是指好氧微生物在通气的条件下，和活性污泥结合将污水净化的方法。活性污泥法的处理装置有两部分，分别是曝气池和沉淀池。在曝气池中，污水和活性污泥混合，有机物附着在活性污泥上，然后活性污泥中含有的好氧微生物将附着在活性污泥上的一部分有机物分解，一部分随污泥沉定进沉淀池，在这个过程中，污水里的有机物被处理掉，清水从曝气池中流出来。

1.1.2 生物膜法

生物膜法是以好氧生物组成的微生物群，微生物群通过新陈代谢组成生物膜净化污水的方法。浮游球衣和藻类是生物膜生物的辅助微生物，而菌胶团是生物膜的主要成分。像钟虫、独宿虫、累枝虫、斜管虫、尖毛虫和豆型虫等生物膜生物能提高污水净化速度和效率。如线虫、瓢体虫和轮虫等滤池扫除生物能除去滤池内的污泥，以防止污泥积累造成堵塞滤池。 龙源期刊网

微生物对工业废水污染物降解与处理效能评估

工业废水污染是当今社会面临的一个重要环境问题。为了改善水质和保护环境，科学家们一直在寻找有效的废水处理方法。近年来，研究表明微生物对工业废水中的污染物具有良好的降解能力，成为一种有效的处理方式。本文将探讨微生物在工业废水处理中的降解机制和处理效能评估。

一、微生物降解工业废水污染物的机制

微生物在工业废水处理中发挥重要作用的原因之一是其具有丰富的代谢能力和降解能力。微生物能通过吸附、转化、分解等方式对工业废水中的有机或无机污染物进行降解，以达到净化水体的目的。

1.1 微生物吸附污染物

微生物表面的胞外聚合物可以吸附废水中的污染物，使其降解速率加快。这些胞外聚合物可与废水中的有机物发生物理或化学反应，形成一种稳定复合物。微生物的吸附作用可以提高污染物在废水中的降解效果。

1.2 微生物转化废水中的有机物

微生物能将一些难降解的有机物转化为可被生物降解的物质，增加废水处理效果。通过微生物的代谢作用，废水中的有机物转化为更容易分解的有机酸、醇、酮等。 1.3 微生物分解废水中的污染物

微生物通过酶的作用，将废水中的污染物分解为无毒或低毒的物质。这些酶可以降解废水中的有机物、重金属、氨氮等污染物，有效净化水体。

二、微生物工业废水处理效能评估的方法

为了评估微生物在工业废水处理中的效能，科学家们提出了一些定量的评估方法。主要包括生物降解率、微生物活性测定、污染物浓度变化等。

2.1 生物降解率评估

生物降解率是评估微生物处理工业废水效能的一种重要指标。通过测定废水处理前后目标污染物的浓度变化，计算其降解率，可以评估微生物的降解效能。生物降解率可以通过化学分析、生物活性测定等方法进行确定。

2.2 微生物活性测定

微生物活性是评估微生物降解工业废水效果的关键指标。可以使用生物荧光标记技术、呼吸活性测定等方法来测定微生物的活性。这些方法能够直接反映微生物对废水中污染物的降解能力和生物活性。

微生物在污水处理中的应用

摘 要：本文主要阐述了各种微生物在不同种类污水中的应用，以及它们不同的应用机理。

关键词：微生物 生活污水 工业污水 农业污水 重金属 农药

1.世界水资源现状

环境保护是我国的基本国策。世界经济发展的实践证明，为实现经济的持续稳定的发展，必须解决好发展与环境保护的矛盾。一方面，人类对水资源的需求以惊人的速度扩大；另一方面，日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源。

污水主要来源于生活污水和工业污水。生活污水如不经过处理则会使水源不适应生活需要,同时造成对水生生物的毒害作用,破坏水产资源,还可传播肠道传染病;工业污水中有的无机物和有机物,使动、植物生长条件恶化,鱼类生产受损,人类的生活及健康受到不良影响。而微生物法处理这两类废水是最经济又简便易行,且效果比较好的方法。微生物法是根据微生物在自然界中物质循环中的作用,利用微生物对有毒物质进行转化,从而化害为利、变废为宝,保护和控制自然环境的一种方法。另外,微生物能将水体中的有机污染分解,从而使水体得到净化。

2.原理

利用微生物处理污水实际就是通过微生物的新陈代谢活动,将污水中的有机物分解,从而达到净化污水的目的.微生物能从污水中摄取糖，蛋白质，脂肪，淀粉及其它低分子化合物。微生物新陈代谢类型有需氧型和厌氧型两种,因此,净化方法分为好氧净化和厌氧净化.

3 方法

3.1 好氧净化

氧存在条件下，许多好氧微生物通过分解代谢、合成代谢和物质矿物化，在把有机物氧化分解成CO2和H2O等过程中，获寻C源、N源、P源、S和能量。污水的微生物好氧净化就是模拟上述原理，把微生物置于一定的构筑物内通气培养，高效率净化污水的方法。

3.2厌氧净化

微生物在严格厌氧条件下，有机物发酵或消化过程中，大部分有机物被解生成H2、CO2、H2S和CH4等气体。污水的生物厌氧净化就是根据污水经厌氧发酵后既到净化，又获得了生物能源CH4的原理。微物细胞能量转移的电子受体，由好氧条件下分子氧改变为厌氧条件下的有机物。在厌氧件下，不溶于水而难分解的大分子有机污物，被微生物的胞外酶降解为可溶性物质，再由产甲烷厌氧细菌和产氢细菌降解成低分子有酸类和醇类、并放出H2和CO2；有机酸类和类经产甲烷菌降解成H2、CO2和CH4。甲烷菌还可利用H2还原CO2，形成CH4。

固定化微生物技术及其在污水处理中的应用

前言：固定化微生物技术是20世纪70年代在固定化酶技术的基础上上发展起来的。固定化微生物技术是指用物理或化学方法将游离微生物细胞、动植物细胞、细胞器或酶限制或定位在某一特定空间范围内，保留其固有的催化活性，并能被重复和连续使用技术[1]。，固定化微生物技术的本质是采用生物活性高分子载体固定、诱导和驯化出难降解有机物有特异性的特殊菌群，使微生物依据有机物的降解速度和次序分级排列，实现难降解有机物的高效去除；加之载体的高分子效应的影响，创造出适宜微生物生存的微环境，提高微生物的耐受性。该技术的应用，为污水处理提供了一条新的技术途径，具有广阔的应用前景。

1、 微生物固定化方法

固定化微生物技术的方法分类多种多样，目前在国内外尚无一个统一的分类标准。固定化微生物的制备方法大致可以分为包埋法、吸附法、共价结合法和交联法 [ 2] 以及新近发展的无载体固定化方法[ 3] 。

1.1包埋法

包埋法是将微生物限定在凝胶的微小格子或微胶囊等有限空间内,同时能让基质渗入和产物扩散出来。凝胶聚合物的网络可以阻止细胞的泄漏,同时能让底物渗入和产物扩散出来。包埋法对微生物活性影响小、颗粒强度高,是目前制备固定化微生物最常用、研究最广泛的固定化方法[4]。

1.2吸附法

吸附法在固定化微生物技术处理污水中是研究最早、应用较广泛、技术也较成熟的方法。在大多数生物膜反应器启动的早期，所应用的都是吸附法的原理。固定化微生物方法可分为物理吸附和离子吸附两类[5]。该方法操作简单,微生物固定过程对细胞活性的影响小,条件温和。但这种方法结合的细胞数量有限,反应稳定性和重复性差,所固定的微生物数目受所用载体的种类及其表面积的限制[6]，同时微生物与载体之间吸附强度也不够牢固，故载体的选择是关键。

1.3 共价结合法

共价结合法是利用微生物细胞表面功能团与固相载体表面基团之间形成化学共价键相连来固定细胞, 因此结合紧密, 稳定性好, 但是基团结合时反应激烈, 操作复杂、难控制。