生物强化技术在水污染治理中的运用

生物强化技术在水污染治理中的运用

2021-08-03 17:45:12 1

  淡水是人类维持生存并获得持续发展的重要基础性资源,但在很长一段时间里,为了追求高速的经济增长,工业生产所排放的污水没有得到及时处理,人们缺乏水资源保护意识导致生态逐渐恶化,造成严重后果,所以,近年来人们的环保意识越来越强,无论从政府部门还是工业企业都在不断加强水体污染防治力度,特别是一些新型治理工艺,如生物强化技术的广泛应用,为水资源保护提供了新的助力作用,水污染问题得到明显改善。

  一、生物强化技术概述

  生物强化技术起源于20世纪70年代,于90年代开始进入推广实践应用阶段,经过了近30年的发展开始逐渐走向成熟,并逐渐用于水体污染治理。生物强化技术是指针对不同类型的水污染引入特定功能的微生物对水体内的污染物质进行降解,实现快速降低水体内污染物浓度。生物强化技术在水污染防治中具有明显的实践效果,在废水污染控制中的应用原理是通过配置相应的具有特殊功能的微生物如细菌、真菌等,当这些微生物进入污水中会增强其代谢功能,通过自身代谢功能快速分解废水中污染物分子,让这些有机污染物成分转化成没有毒性的无机物成分,实现水体污染治理作用。

  二、生物强化技术的优势和特点

  2.1 二次污染小

  水污染治理中所应用的生物强化技术主要是发挥微生物的降解代谢功能,这种技术与其他污水处理方法比较具二次污染小的优势,该技术具有一定的环保性,并且针对各种不同类型的污水适用性非常广泛,是一项很有发展前景的环保技术。

  2.2 操作简单、污染治理效率高

  水污染的生物强化处理操作非常简单,相关研究人员将制备好的强化微生物添加到待处理的污水水源区域内,便可以利用微生物的自动代谢进行污染物的高效降解,整个治理过程操作简便快捷,大大减少了污水处理工作量和难度,在这一阶段,要保证污水取样工作的有效性及规范性,并对样品进行检测,当水体污染物水平下降到目标值以下,水体污染处理就完成了,操作十分简单快捷。

  三、生物强化菌剂的培养和来源分析

  3.1 自然微生物筛选

  通过对水、土壤等环境因子的筛选,分离筛选出特殊的可降解水体污染物的微生物种类,再进一步筛选出污染物降解能力较强的单体高效微生物,并进行发酵培养单一种类的高效降解微生物,这种微生物培养方式较为方便,使用较为广泛。

  3.2 人工培育微生物

  微生物人工培养是将特定基因与不同质粒的微生物进行重组,得到一种新的多质粒菌株。对于多种污染物的降解和多个项目的降解过程的完成,可以用单一的微生物来完成。另外,两种或两种以上的微生物可以通过细胞结合或融合技术在化学统计中进行培养,通过缩短新菌株的进化时间,达到快速培养新菌株的目的。

  3.3 直接选购商业菌剂

  商业微生物制剂选自自然界,是由具有特定降解作用的细菌配制的干或液体微生物制剂。商品化微生物制剂的组成包括自养细菌、异种细菌和兼性细菌。商用微生物制剂拥有安全方便、去除高浓度污染物、分解重金属能力强的特点。此外,商用微生物制剂可以加速系统的启动,有效缩短微生物的培养时间。

  四、生物强化技术应用效果分析

  4.1 加快水污染治理速度

  生物除污菌剂是在污水污泥渗透液和生物膜中培养产生的,生物降解菌的加入有效地提高了水污染处理的速度,缩短了污染处理的反应时间,具体缩短时间可达20d左右。另外,当生物膜脱落时,可通过添加生物降解菌剂对污染水进行处理,有效地提高了水污染治理的效率。

  4.2 改善污泥性质

  在水污染防治中,利用生物强化技术能够有效地改善污泥污染物特性,污泥对水体造成污染是由于污泥的理化性质不稳定,逐渐分解漂浮到水体中,因此,利用生物强化技术来改善污泥理化特性是有效控制污泥对水体造成污染的根本性途径。根据相关实验数据表明,利用生物强化技术可以使MLVSS平均值提升近20%左右,污泥的膨胀系数也明显降低,进而能够有效防止污泥漂浮造成的水体污染,对改善水体有着明显作用。

  4.3 提高水体污染治理系统稳定性

  通过大量的实验结果表明,在活性污泥体系中加入苯酚降解菌后,苯酚的降解效率仅持续15d左右。之后,降解效率开始出现明显降低,只能维持到原来的1/3左右,稳定性出现明显下降。如果在污水处理系统中加入有效的混合分解湿细菌,能够有效提高了水体污染治理系统的稳定时间,与此同时,污水治理系统的抗冲击能力也得到了较为明显的提升。实验表明,即使苯酚浓度高达3000mg/L时,利用生物强化技术,可以让苯酚的完全降解仍能达到8h以上。

  五、生物强化技术在几种污水处理系统中的具体应用实例

  5.1 生物强化技术在焦化废水处理中的应用分析

  焦化行业生产产生的废水成分复杂,处理困难,其中包括多种无机和有机物,还存在大量难降解的物质。在处理过程中,引入高效菌,利用降解微生物技术实现难降解物质的处理。该技术是以特定微生物为基础,将其固定在经过培育的载体中,保证培育好的微生物能够高密度、快速繁殖,从而实现废水的快速处理。

  5.2 生物强化技术在印染废水处理中的应用分析

  有机染料在工业上广泛使用,印染废水中含有大量有机化合物。好氧生物膜法是传统方法,但是难以去除废水中有机物。目前,印染废水有机物处理中,厌氧微生物处理系统主要由高效脱氧铬菌和聚乙烯醇降解微生物组成,该方法可以加速废水处理过程中生物膜的形成,效率高、稳定性强的明显优势。

  5.3 生物强化技术在制药废水处理中的应用分析

  在制药废水的处理中,生物强化技术的应用非常普遍,特别是在近些年正在加速发展。其污染治理原理是利用混合微生物菌群处理废水,在制药污水处理过程中,混合微生物菌群比单一微生物有更加明显的优势,尤其是在有机污染物的降解效率上,混合型微生物菌群效率更高,净化周期更短,而且稳定性更强,能够有效阻止其他杂菌入侵。

  六、结语

  综上所述,生物强化技术在污水处理中的优势和作用极大,应该更加广泛的推广及运用、生物强化技术对于污水处理有很强的针对效果,并且操作便捷迅速、灵活性好,能够广泛应用于焦化废水、印染废水以及制药废水的净化处理领域,并且在发展应用过程中逐渐成熟,发展前景广阔。(来源:广东能量生态环境有限公司)

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