微生物在鐵路車站生活污水處理中的應用

明月

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鐵路車站作為重要的交通基礎設施，每天都會接待大量旅客和貨物流通，給城市化進程的推進和人們的生活提供了巨大的便利。然而，車站運營所產生的大量生活污水會對環境和人體健康造成不可忽視的威脅，因此，做好鐵路車站生活污水處理工作，不僅可以減少環境污染，還能夠促進城市的可持續發展和人民生活質量的提高。傳統的污水處理方法存在工藝復雜、耗能高、投資大等弊端；而應用微生物進行污水處理，可以借助其降解和轉化能力，將有機物質降解為無害物質，同時有效去除水中的氮、磷等污染物，以減少對環境的污染，節約能源和資源，具有顯著的經濟效益和環境效益[1]。

1 相關特性分析

1.1 鐵路車站生活污水特性分析

鐵路車站生活污水指的是車站日常活動所產生的廢水，主要來自車站中的廁所、洗手間、餐廳、洗滌等生活用水，其構成十分復雜。包括有機物、懸浮物、氨氮、總磷、總氮等。其中有機物是車站生活污水中的主要污染物之一，其污染量占生活污水總污染量的70%以上，包括可生物降解和難降解有機物。生物降解有機物主要來自人類糞便和食物殘渣，難降解有機物則主要來自洗滌劑、油脂等。懸浮物是車站生活污水中的另一類主要污染物，包括細小懸浮物和大顆粒懸浮物。而氨氮、總磷、總氮是車站生活污水中的主要營養物質。其中，氨氮多來自尿液和糞便，總磷和總氮主要來自洗滌劑和肥料。車站每天都需要接待大量的旅客和貨物流通，因此車站生活污水的流量波動比較大，有時還會出現突發性高峰流量[2]。

1.2 微生物污水處理特性分析

微生物具有生物降解能力，能夠降解和轉化有機物質與污染物。首先，微生物通過分泌酶類來降解復雜的有機化合物，將其轉化為比較簡單的物質，如二氧化碳、水和無機鹽等，是微生物污水處理技術高效去除污染物的基礎。其次，微生物具有很強的適應性，能夠在不同的溫度、pH、氧含量和營養條件下存活并繁殖。這種適應性使得微生物污水處理技術能夠適用于不同類型和性質的污水處理。再次，微生物具有很強的繁殖能力，可以迅速增加微生物的數量，在合適的條件下有利于維持微生物群落的穩定性和活性，使污水處理過程更加穩定和高效。最后，微生物具有較強的共生作用，一些微生物需要利用其他微生物分泌的物質作為能源或生長因子，而其他微生物則能夠利用它們排放的代謝產物作為能源或基質。這種共生作用有助于維持微生物群落的多樣性和平衡，可有助于提升污水處理效果[3]。

2 微生物污水處理技術概述

2.1 微生物污水處理作用機理

代謝作用。微生物代謝作用包括好氧呼吸、厭氧呼吸和發酵三種類型。在好氧條件下，微生物將氧氣作為電子受體，將有機物質氧化為二氧化碳和水，并釋放能量。在缺氧或無氧條件下，微生物采用其他無氧條件下可用的電子受體，如硝酸鹽、硫酸鹽等，將有機物質轉化為比較簡單的物質，并釋放能量（厭氧呼吸）。在無氧條件下，微生物通過發酵作用可以降解轉化有機物質并生成有機酸、醇、氣體等產物。這些代謝作用使微生物能夠將有機污染物降解為無機物質，并提供能量以維持自身活動，實現凈化污水的目標[4]。

降解作用。在污水處理中，首先，微生物通過分泌各種酶來降解有機污染物，如蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等，將復雜的有機物質分解為較為簡單的分子。然后，微生物以這些降解產物為底物來提供能量和碳源供自身生長和代謝。通過代謝反應，底物進一步轉化為水和二氧化碳等無害物質，同時產生能量以供微生物的生長和繁殖。隨著微生物數量的增加，有機污染物的降解速率也會提高。但在污水處理過程中，需要細菌、真菌的有效參與，因此根據實際情況選用合適的微生物是保證處理效果的關鍵。

去毒作用。污水中一般含有大量氮、磷元素，氮、磷超標會導致水體富營養化，進而影響水生生態系統的平衡。其中，磷類污染物通常難以降解，且會導致污水帶有一定的毒性，總磷指數越高，污水毒性就越強。微生物在代謝過程中也能去除一些有毒化合物。例如，一些特定的微生物能夠降解并去除污水中的重金屬離子、農藥殘留和有機污染物等物質。微生物可以通過生理代謝、吸附、轉化等方式將有毒物質轉化為低毒或無毒的形式，減輕其對環境和生物的危害。

2.2 微生物污水處理技術特點

微生物污水處理技術是一種以微生物為主的處理方法，通過微生物的代謝作用和生物化學反應來降解和轉化污水中的有機物質及污染物。相較于傳統的物理、化學處理方法，微生物污水處理技術具有許多獨特的優點。首先，相較于傳統的物理、化學方法，微生物污水處理技術具有高效性，更能夠達到高效去除污染物的效果。其次，微生物污水處理技術具有經濟性，微生物是自然界中廣泛存在的生物資源，其培育和繁殖成本相對較低。最后，微生物污水處理技術具有環保性，微生物作為自然界中的生物種群，可以通過自身的代謝作用，將有機物質轉化為無機物質，從而降低有機物質對環境的污染程度[4]。

3 微生物在污水處理中主要應用

與其他類型的生活污水相比，鐵路車站污水在污水成分、污水量和水質波動上都有較大的區別，需要進行合適的微生物選擇、反應器設計和操作調控，以確保高效降解有機物，去除氮、磷等污染物，并實現對污水的安全處理，使水質達標。

3.1 微生物吸附技術

微生物吸附通過將污水中的有機物質、重金屬離子等污染物吸附到微生物表面，然后利用微生物的代謝作用將其降解或轉化為無害物質，從而實現對污水的凈化。國內已經有一些大型鐵路車站開始采用微生物吸附技術來進行污水處理了，其通過選用適宜的微生物菌種和吸附劑將污水中的有機物質、重金屬離子等污染物吸附到微生物表面，以達到凈化污水的目的。例如，北京西站安裝了生活污水處理裝置，采用微生物法進行污水處理。生物濾池和好氧微生物反應器等設施的應用，能夠高效降解并去除污水中的有機物質和污染物，實現了對污水的凈化和達標排放；又如，上海南站采用了微生物污水處理技術來進行污水處理，通過建設微生物接觸氧化法和活性污泥法的處理裝置，能夠有效去除污水中的有機物質、氮、磷等污染物，凈化污水；再如，廣州南站配備了生物接觸氧化池和微生物反應器等設施，通過微生物的降解作用來去除污水中的有機物質和污染物。

3.2 微生物絮凝技術

目前，微生物絮凝技術在鐵路車站污水處理方面已經得到了一定的應用和發展。該技術主要包括培養微生物、制備絮凝劑、添加絮凝劑以及沉淀和分離等步驟。首先，選取適宜的微生物菌種進行培養和增殖。然后，通過提取已培養的微生物細胞產生的絮凝物，制備得到絮凝劑。然后向污水中添加絮凝劑，利用微生物細胞及其產生的多糖類物質與懸浮顆粒的相互作用，促進顆粒的聚集。最后，通過絮凝劑的作用，使懸浮顆粒逐漸聚集成較大的絮凝體，從而沉淀到底部。沉淀后的絮凝體可以通過沉淀池或沉淀器進行分離，使水體得到凈化。盡管微生物絮凝技術在實際應用中仍面臨著一些挑戰，如菌種選擇、絮凝劑制備和添加方式等，但該技術正在逐漸提高其處理效果和穩定性。通過進一步研究和開發優化技術方案與操作條件，其有望成為處理鐵路車站污水處理工作一種有效、環保的選擇。

3.3 固定化微生物技術

固定化微生物技術是一種利用固定在載體上的微生物來處理鐵路車站污水的技術。該技術的應用，需要應該選取適宜的微生物菌種，并將其固定在特定載體上，如生物濾料、生物膜等。常見的微生物固化污水處理技術有固定化生物膜技術、固定化生物濾料技術、固定化顆粒污泥技術和固定化生物顆粒技術等。固定化生物膜技術是指將微生物固定在一種薄膜表面，通過薄膜的過濾和降解作用，來實現對污水的凈化。固定化生物濾料技術是指將微生物固定在一種多孔材料或填料上，多孔載體上有大量附著面積可以讓微生物在上面生長繁殖，并利用微生物的降解能力進行污水處理。固定化顆粒污泥技術是指將微生物固定在一種顆粒狀載體上，形成固定化的顆粒污泥，然后通過懸浮顆粒的形式進行污水處理。固定化生物顆粒技術是指將微生物固定在一種顆粒狀的載體上，形成固定化的生物顆粒，通過生物顆粒的活性進行污水的降解和凈化。

目前，固定化微生物技術主要與人工濕地工藝相結合進行污水處理，通過優化載體的選擇和微生物的負載量等控制參數，能夠高效去除污水中的有害物質，實現對污水的凈化，當前該技術已經在鐵路車站污水處理中得到了一定的應用，并取得了良好的處理效果。

4 結語

對鐵路車站生活污水進行治理和排放控制已成為當前城市污染治理的重點之一，一般來說，微生物污水處理方法能夠取得較好的效果，然而，其實際效果容易受多種因素影響，如工藝設計、運行管理和污水質量等，因此，相關人員需要對具體車站的污水處理情況進行系統的監測和評估，以確保達到預期處理效果，同時持續進行運維和改進也是確保微生物污水處理技術持久有效的必然要求。