生物技術在水質檢測與污水處理中的應用研究

秦沖川

（貴州省遵義鳳岡縣水務局，貴州 遵義 564200）

目前適用于水質檢測及污水處理的技術大致可分為物理技術、化學技術、生物技術。其中，物理技術很難對廢水進行高度處理，化學技術可能會引發第二次污染。水質檢測和污水處理更加環保，更加有效，所以得到了廣泛的研究和應用。水質檢測一般采用的生物技術包括生物傳感器技術、聚合酶反應檢測技術、酶免疫分析技術等，污水處理一般采用的生物技術包括生物學上的凝集劑、生物吸附劑和生物膜方法。以改善中國的環境保護和水質要求為重點的生物技術，促進了水質試驗和濃縮污水處理技術的開發，促進了水處理產業的綠色環保的開發。水質檢測和污水處理?，F實的意義和價值。

一、在水質測試中常被使用的生物技術

生物探測技術是將水中環境的機體及其反應信號作為探測指標使用，并按照相關標準對探測指標進行評估，確定水質。過去，生物學檢驗技術只是水質檢驗的輔助方法，但由于目前的生態及環境保護概念，生物學檢驗技術在水質檢測中占據著不可替代的重要位置。這篇文章主要介紹聚合酶反應感應技術和生物傳感器。

（一）聚合酶反應檢測技術

聚合酶反應檢測技術亦稱PCR 檢測技術，主要利用DNA 熱變原理調節溫度，使檢出所需病原體DNA 堿基序列增大，完成檢出。與現有的微生物檢測技術相比，聚合酵素反應檢測技術能夠大大提高對水質產生影響的病原體檢測速度，同時整體工序簡單，時間短，觀察數據完成。感應技術常用于水質檢測。

（二）生物傳感器

生物傳感器主要由兩部分組成。一種是由微生物及其細胞群及代謝產物構成的生物學敏感因素，另一種是具有變換信號功能的傳感器。生物傳感器主要通過信號傳感器變換和放大接收到的信號，信號的構成主要由生物學上的敏感因素對環境作出反應，并解釋信號感知水中環境的特定物質。

與現有的物理傳感器相比，生物傳感器無需事前處理，可以持續進行網上傳感器的使用。所有技術的靈敏度都很高，傳感器的成本也低于現有的物理傳感器。生物傳感器在重金屬，BOD 和氨氮中也有優點。亞硝酸鹽和其他測試。

二、污水處理的常見生物技術

（一）生物凈化技術

生物凈化技術是污水處理的常用技術。主要是利用微生物將水中的污染物質分解，轉化成水和二氧化碳。整個處理過程都是綠色環保的，處理效率高，經常在短時間內被用于地下水的處理。同時，利用生物凈化技術來恢復被石油污染的土壤。中國的人均石油占有量雖然相對較低，但整體開采量卻很大。由于采礦，煉制，運輸過程中不可控制的多種因素，容易造成石油污染和土壤問題。生物凈化技術實際上可以有效地分解被污染的土壤。從而能更好地幫助土壤恢復活力。

（二）微生物吸附技術

微生物吸附技術主要是將微生物及其分泌物、浮游物質和其他物質有效地聚合在水里，形成具有粘性表層的活性污泥凝體，在水里吸附雜質，凈化和改善水質、水域的作用。微生物吸附技術不僅具有高效率，低成本的優點，而且它是利用下水中的物質獲得物質的技術，整個流程簡單，污水處理市場一致認可，并已投入使用。

（三）微生物應用技術

微生物凝集技術主要把微生物細胞用作凝集劑，利用微生物細胞的凝集功能，除去污水的惡臭和雜質。凝集劑本身具有分解功能，能把有機物分解成無機物而不是這樣。環境導致二次污染。微生物凝集劑具有良好的環境性能，優秀的處理效果，低廉的成本和強大的適應性，可廣泛應用于多種水質條件下的水處理項目。其中微生物凝集技術是城市污水和畜產廢水處理中最常用的。更重要的是，我們可以提高廢水的水質。

（四）固定化微生物技術

這項技術主要是在廢水中使玻璃微生物細胞聚合及高化的技術，同時，由于微生物細胞的高度活性，可以反復使用在污水處理上，因此固定微生物技術不僅是水處理，而且是環保的。固定化微生物技術能夠合理控制污水軟管的排放量，有效地分解水中雜質，達到改善水質的效果。目前，固定化微生物技術常用來清潔廢水及制藥廢水，結合厭氣性技術，能有效地從制藥廢水中清除95%的有機污染物。

（五）膜生物反應器

剛剛生物反應器是一種新型的污水處理技術。與其他生物處理技術相比，生物反應器的泄水質量更好，在整個處理過程中不包括二次沉淀槽設置等后續處理部分。核反應堆的安裝空間小，建設費用低。同時，生物反應器正是一種新興的技術進程，在技術成熟度方面有改進的余地，為研究員提供更多的研究空間。

（六）生物強化處理技術

生物強化處理技術在下水道污水最常使用，一般有兩種提高的方法。第一種是處理難分解的物質，使用長抽油時間和高抽油濃度的高濃度抽油方法。一種是生物學上的活性炭方法，主要使用生物學上的氧化功能和活性炭的吸附功能來實現污水處理。生物強化處理技術常用于難以處理的污水處理，其效果非常重要。

三、在水質檢測和污水處理方面應用生物技術的問題及改進策略

（一）生物技術應用中的問題分析

水質檢測及污水處理中使用生物技術，對促進環保產業的發展至關重要，但在實際應用中也存在一些弊端。第一，生物技術操作技術難度大，有些技術人員不善于操作生物技術。由于對原理不明確，導致不正確的監測和數據報告存在問題。第二，技術設備的維護管理不足，現代生物技術的運行需要一定的設備支持，但一些領域的設備維護管理及監督認識不足。因此，很難解決污水處理設備出現故障的問題。第三，生物技術的依賴性，國內生物技術的研究還處于起步階段，基本問題可以解決，但也面臨著復雜的問題。四是管理人知識保有量少，部分污水處理廠的管理人不是專家，缺乏相關管理經驗。技術方面的了解不足，技術方面的故障無法有效地查明原因。

（二）關于應用生物技術的改進策略

為了提高生物技術在水質檢測和污水處理方面的效率，作者提出了如下改善方案。第一，優化生物技術操作計劃，改善生物技術監測系統，改善生物技術水質和污水處理自動化水平，第二，建立健全的設備管理和維護管理系統，根據實際條件建立和體現相關的產業管理標準和系統，加強物質檢驗和污水處理設備的管理和維護管理。為管理人員提供專業培訓，加強水質檢測和污水處理方面的生物技術基本理論和操作培訓，提高管理人員決策準確性。