淺析生物技術(shù)在城市污水處理中的應(yīng)用

佟榮輝

（羅源縣環(huán)境保護(hù)局 福建福州 350600）

淺析生物技術(shù)在城市污水處理中的應(yīng)用

佟榮輝

（羅源縣環(huán)境保護(hù)局 福建福州 350600）

隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)工作重視程度的提高，生物技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域也得到了長(zhǎng)足發(fā)展。本文通過(guò)對(duì)城市污水處理的論述，探討了生物技術(shù)在污水處理中具體應(yīng)用，為城市污水處理提供一定的參考。

污水處理;生物技術(shù);應(yīng)用

引言

生物技術(shù)對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)還是陌生和遙不可及的，但其實(shí)現(xiàn)在的生物技術(shù)已經(jīng)滲入我們生活方方面面，包括環(huán)境技術(shù)。現(xiàn)代的生物技術(shù)是綜合了基因工程、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)等多學(xué)科技術(shù)，可為人們的生活健康提供卓越的產(chǎn)品和服務(wù)。城市污水處理中生物處理法應(yīng)用就是其中一項(xiàng)生物技術(shù)的研發(fā)產(chǎn)物。

1 城市環(huán)境保護(hù)中污水處理意義

水資源是城市發(fā)展的寶貴財(cái)富。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)速度的加快，城市人口規(guī)模不斷擴(kuò)大，伴隨也產(chǎn)生了大量的污水。其中，生活污水占到污水總量的70%以上。這些污水中通常含有大量的有機(jī)物，包括糖類(lèi)、纖維素、油脂、蛋白質(zhì)、尿素和淀粉等，特別包含大量的氮、磷等植物營(yíng)養(yǎng)元素，大量涌入自然水體中，使水中氮、磷等元素增多有機(jī)物增多，從而超過(guò)了天然水體的自我凈化能力，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化。水體中的有機(jī)物使得藻類(lèi)等水生生物極度繁殖，水體中溶解氧迅速降低，隨著水中氧氣的大量消耗，好氧菌死亡，厭氧菌繁衍迅速，有機(jī)物污染物在厭氧菌環(huán)境中經(jīng)脫硫基作用分解產(chǎn)生硫化氫、硫酸、甲烷等有毒有害物質(zhì)，從而導(dǎo)致硫化鐵形成而使水體變黑變臭，水域自凈功能退化，生態(tài)結(jié)構(gòu)遭到破壞，最終嚴(yán)重污染地球環(huán)境。加強(qiáng)城市污水治理已成為目前的民生大事，根據(jù)環(huán)保部2014年3月發(fā)布的《中國(guó)人群環(huán)境暴露行為模式研究報(bào)告》顯示，我國(guó)水庫(kù)、湖泊、地下水水源地的水質(zhì)因水環(huán)境污染達(dá)標(biāo)率都不盡如意，有2.8億居民使用不安全飲用水。因此，做好城市污水處理工作，對(duì)保障城市可持續(xù)發(fā)展具有十分重要意義。

2 生物技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用特點(diǎn)

通過(guò)多年的應(yīng)用，我們發(fā)現(xiàn)在處理環(huán)境污染工作中，生物技術(shù)具有效率高、速度快、成本底、消耗底、無(wú)二次污染等特點(diǎn)，與傳統(tǒng)的污水處理方式中的物理法、化學(xué)法相比，不但成本較低、效率較高，而且操作相對(duì)簡(jiǎn)單，沒(méi)有二次污染。傳統(tǒng)的方法主要包括活性污泥法、厭氧處理法，這些方法能夠?qū)⑺w中的大部分有機(jī)物去除，而且操作程序較為簡(jiǎn)單，具有穩(wěn)定性相對(duì)較高的特點(diǎn)，一直被用作關(guān)鍵的污水處理技術(shù)。但是，其存在著適應(yīng)性較差，容易造成二次污染等問(wèn)題。隨著生物技術(shù)研究的逐步深入，先進(jìn)的生物技術(shù)開(kāi)始在污水處理中得到應(yīng)用。例如:當(dāng)前新型的微生物處理技術(shù)、生物修復(fù)技術(shù)、固定化微生物技術(shù)等。從大量的污水處理實(shí)踐來(lái)看，與傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)相比，新的生物技術(shù)不但處理費(fèi)用較低，而且對(duì)環(huán)境的二次影響較小，能夠加速對(duì)污水的處理和修復(fù)，具有處理效率高、固液分離效果好的特點(diǎn)。

3 生物技術(shù)在污水處理中的具體應(yīng)用

3.1 生物修復(fù)技術(shù)及其應(yīng)用

生物修復(fù)技術(shù)是利用生物，特別是微生物將土壤、地下水或海洋中污染物現(xiàn)場(chǎng)降解為CO2和H2O或轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)的工程系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù)一直主要應(yīng)用于被石油污染的土壤，現(xiàn)正被用于清除地下水、污水中的污染物，特別是治理黑臭水體的應(yīng)用。例如:曝氣技術(shù)就是根據(jù)黑臭水體嚴(yán)重缺氧的特點(diǎn)，人工向水體投入空氣(或氧氣)，加速水體復(fù)氧過(guò)程，以提高水體的溶解氧水平，恢復(fù)和增加水體中的好氧微生物活力，使水體中的污染物質(zhì)得以凈化。為加快去除污染物的進(jìn)程，我們常常采用許多強(qiáng)化措施，使受污染的水體得以修復(fù)。

生物修復(fù)技術(shù)與傳統(tǒng)的物化法相比，該技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)節(jié)約 (約占物化法的30%-50%)、時(shí)間短、效率高、不產(chǎn)生二次污染的特點(diǎn)，但也存在著因環(huán)境因素與污染物中的不可利用物質(zhì)影響，而產(chǎn)生有效性和生態(tài)安全性問(wèn)題。

3.2 生物強(qiáng)化技術(shù)及其應(yīng)用

生物強(qiáng)化技術(shù)的特點(diǎn)在于操作程序簡(jiǎn)單，具有較強(qiáng)的針對(duì)性和成本較低、事實(shí)效率較高的特點(diǎn)，所以在當(dāng)前的污水處理中得到了較為廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)不但能夠氧化并分解有機(jī)物，同時(shí)還能有效的實(shí)現(xiàn)凝聚與沉降功能，使得其中的活性污泥可以從混合液當(dāng)中離析出來(lái)，通過(guò)澄清獲得清潔的水體。隨著新型填料技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用及配套技術(shù)的完善，與之相配套的其他生物技術(shù)及工藝也得到了快速發(fā)展，在實(shí)際的應(yīng)用中，為了達(dá)到提高效果、降低成本的目的，人們開(kāi)始開(kāi)發(fā)并結(jié)合實(shí)施其他的生物氧化技術(shù)。例如：工業(yè)生產(chǎn)中的焦化廢水由于成分較為復(fù)雜，而且其中含有大量的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物，一直被當(dāng)作難以降解的工業(yè)廢水，處理過(guò)程中我們通過(guò)投放高效菌種，然后通過(guò)固定法、高效降解微生物法等強(qiáng)化技術(shù)，使得整個(gè)反應(yīng)過(guò)程更快，分散性更加均勻，不但增強(qiáng)了微生物活性，也降低了生物處理的控制成本和費(fèi)用。鑒于混合菌的降解能力高于單一菌種，因此該種技術(shù)的降解能力和降解速度都得到明顯提升，穩(wěn)定性及抑制其他雜菌生長(zhǎng)性能力也得到明顯改善，所以其處理能力和凈化效果也更加明顯。

3.3 生物膜法技術(shù)及其應(yīng)用

生物膜法又被稱作為固定生長(zhǎng)法，是與活性污泥法相媲美的一種好氧生物處理技術(shù)。該種技術(shù)的實(shí)質(zhì)是將污水在具體的載體表層流動(dòng)，一定時(shí)期后污水中的微生物將附著在這些載體的表層，通過(guò)增殖生長(zhǎng)最終形成一層膜狀的生物污泥，既生物膜。由于污水中含有有機(jī)污染物，其可以作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)而被生物膜中的微生物吸收，從而使得污水得以凈化。微生物自身種群在生物膜中也得到繁衍、增殖，實(shí)現(xiàn)了對(duì)污水中有機(jī)污染物目標(biāo)的持續(xù)處理。

生物膜法主要包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化、曝氣生物濾池、生物流化床等不同類(lèi)型的工藝方式。其中，使用生物濾池的處理方法優(yōu)點(diǎn)在于其工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，操作程序單一。但存在反應(yīng)器當(dāng)中的菌類(lèi)生物量不能隨著環(huán)境的改變而進(jìn)行調(diào)整的缺陷，這就使得其沒(méi)有一個(gè)有效的方式對(duì)處理后的水質(zhì)進(jìn)行控制，一旦增加污水的濃度或者流量，會(huì)使得出水水質(zhì)不可控制；當(dāng)溫度降低之后，基質(zhì)的去除速率同樣會(huì)隨著下降，導(dǎo)致污水的處理效果下降。

結(jié)語(yǔ)

盡管生物技術(shù)在城市污水處理中有局限性，但仍不失為一種經(jīng)濟(jì)、有效、美化環(huán)境的新興環(huán)境生物技術(shù)。應(yīng)用中要根據(jù)實(shí)際情況，綜合采用傳統(tǒng)與新型生物技術(shù)處理的不同特點(diǎn)，使整個(gè)污水處理過(guò)程更加全面、更加合理，在保證質(zhì)量的同時(shí)，確保處理過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性。

[1]王偉成.生物污水處理技術(shù)綜述，山西財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報(bào):2011年S1期．

[2]王莉．環(huán)保產(chǎn)業(yè)中污水處理技術(shù)的發(fā)展[J]，城市建設(shè)理論研究：（電子版），2014(21)．

[3]張錦輝．淺析生物技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用[J]，工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化:2015(2).

[4]李勝軍.芻議生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的發(fā)展趨勢(shì)[J]，科技創(chuàng)新與應(yīng)用:2015(12);78-80.