生物技術在水質檢測與污水處理中的應用研究

摘 要 近年來，雖然國家科技、經濟等方面發展都非常迅猛，但各類環境污染問題也隨之而來，其中，最堪憂的就是水質污染問題。基于此，本文就生物技術在水質檢測與污水處理中的應用展開相關研究，供參考。

關鍵詞 生物技術;水質檢測;污水處理

1生物技術在水質檢測中的應用

生物技術應用已成為了當今水質檢測領域中的重要內容。生物技術在水質檢測中的應用，簡單來說就是以被檢測水體中的微生物為觀察指標來對水質污染情況進行評定。以下兩點都是對目前水質檢測方面比較熱門的生物技術的簡單說明。

1.1 PCR技術

PCR技術具有極高的靈敏度和特異性，能在極短的時間內迅速完成對水體中病原體的檢測，最主要的是其操作步驟很簡單、得到的檢測結果準確度也很高，所以，PCR技術的發展前景一片光明。以實際應用為例進行說明，張崇淼先生就曾采用PCR技術對西安的地表水質和湖泊水質進行過檢測，并以水體中存在的腸道病原體作為檢測指標，一年后得出了腸道病原體在該地區水體中的正態分布規律和分布濃度。

1.2 生物傳感器技術

現階段，國內大多數生物傳感器都是由生物敏感元件和信號傳導器這兩部分構成，其中，元件又是由各類微生物、細胞成分和細胞代謝物等成分組成。一般情況下，生物傳感器的檢測流程是先利用傳導器對信號進行轉換翻譯，再使用生物敏感元件對轉譯的信號進行放大處理，由此實現對被檢測水體的水質檢測。與過去傳統傳感器相比，現代生物傳感器的檢測靈敏度更高、投入成本更少，并且還減少了預處理工作、增加了連續在線檢測項目，真正實現了水質檢測領域的拓展[1]。

2生物技術在污水處理中的應用

生物技術不僅可以作為物理化學水質檢測的輔助技術，還可以對檢測出污染的水體進行后續的處理凈化，并且在污水治理方面效果顯著。生物技術在污水處理方面的應用主要是依靠微生物及其代謝物來進行的，這種技術應用的優勢就在于其凈化速度和工作效率非常高，并且污水處理也非常徹底，基本不會給環境帶來任何負擔，很值得推廣和普遍應用。

2.1 微生物絮凝劑處理技術

一般來說，微生物絮凝劑主要指的是環境中的某些微生物分泌合成的代謝產物，該類產物共同的特點就是具有沉降性。雖然微生物絮凝劑聽起來非常高端，但其實在生活中非常常見，類似蛋白質、多糖、纖維素等都屬于微生物絮凝劑的范疇，這些高分子可以提高污泥的沉降性，從而將污水中的大顆粒、有機物等去除，進而起到污水處理的作用。與過去的無機絮凝劑相比，新興的微生物絮凝劑在凈化污水方面有很多的優勢，比如，分離性強、污染度低等，在實際應用中，我們可以用楊艷超學者的實例來具體說明，楊先生在處理高灰細泥含量高的煤泥水時偶然發現如果將1.6ml的多糖復合微生物絮凝劑應用其中，可以極大程度地提高煤泥的沉降速率和濃縮效果，從而大大減少了煤泥水的處理成本。

2.2 生物吸附劑處理技術

生物吸附劑是一種新型的污水處理材料，該材料的實質就是將微生物放在疏松、多孔、吸附性好的載體上不斷繁殖，使之兼具吸附能力和分解能力，從而達到全面凈化水質的作用。有資料證明，有相關學者在使用生物活性炭凈化輕度污染的飲用水時，對水中的TOC、氨氮及細菌微生物的含量進行了檢測計算，并且通過比對各項指標的具體數值后發現，生物活性炭優于普通活性炭的地方就是其表面的微生物生長繁殖非常穩定，因而其凈化處理污水的能力就很持久、高效。而生物沸石處理技術則是用孔隙更疏松、比表面積更大、吸附性能更好的沸石作為微生物生長繁殖的載體，污水處理效果非常讓人滿意。

2.3 生物強化處理技術

該技術就是將經過篩選擇出的各類微生物放在特定環境下進行培養，并且這些微生物之間會發生相互作用通過協同或直接途徑產生更加強力的菌種，進而徹底實現污水的凈化和處理。現階段，污水處理方面常見的生物強化處理技術方法有以下兩種：①高濃度活性污泥法。該方法最大的特點就是污泥濃度非常高，對難分解物質的降解速度非常快，可以高效去除水體污染。②生物-鐵法。這種方法也是活性污泥的變形應用，活性污泥與無機鹽和鐵鹽相互結合作用后，可以產生絮凝狀物質，對含磷污水的去除效果特別好。

2.4 生物反應器處理技術

當前該技術的發展重點是以新型生物膜反應器為依托并對水體污染進行控制，特點是運行成本小、管理便捷。生物反應器其實也相當于微生物載體，因為其表面有微生物附著且能提供生長所必需的營養物質，此外，較大的比表面積也使得微生物能充分接觸并去除水體污染物。但根據相關數據資料顯示，雖然有關生物反應器已經研發推出，但污水處理效率卻并不是很高，而且前期投入成本也非常巨大，難以進行全面普及運用。

2.5 生物修復處理技術

生物修復處理技術最初的研發目的主要是為了環境生態恢復和污染治理，但現在更多的是應用于土壤和水質的改善，應用原理是利用微生物的生化反應將污染物轉換為無污染無毒害的物質，污染治理效果非常顯著。現代城市的快速發展帶來了許多環境問題，其中，含有大量有毒有機物和重金屬的生活污水問題尤其突出，將生物修復處理技術應用于生活污水的治理不僅可以對污染物進行降解和轉化，還可以降低水體毒性。與傳統的物理化學處理方法相比，該技術的投入成本非常低、污染度也很小，并且轉化降解速度非常快，操作也很便捷。總而言之，生物修復處理技術優勢非常多，很有發展潛力。

2.6 固定化微生物技術

該技術主要是對廢水中的游離微生物細胞進行聚合和固化，同時由于微生物細胞的活性較高，能夠在污水處理中進行反復使用，所以固定化微生物技術不僅對水處理的效果好，而且綠色環保。固定化微生物技術在一定程度上能夠合理控制污水中污泥的產量，并對水中的雜質進行有效降解，從而達到改善水質的效果。目前，固定化微生物技術被常用于洗滌廢水和制藥廢水的處理中，結合厭氧技術，能夠有效去除制藥廢水中95%的有機污染物。

3結束語

可以預見，生物技術在未來有著極大的發展前途，其推廣和應用甚至會拓展到其他方面，或者會與新型物理、化學技術相結合，充分發揮其作用為人類的美好生活服務。

參考文獻

[1] 施小玲.水質檢測與污水處理中生物技術的應用分析[J].化工管理，2019，（21）：42-43.

作者簡介

張乾虎（1972-），男，甘肅天水人;職稱：工程師，現就職單位：甘肅省天水市自來水公司，研究方向：自來水的水質檢測。