环境微生物论文

摘要 自从上世纪进入工业化以来，环境遭到了极大的破坏，例如：大量的树木被砍伐，使得绿色植被覆盖率大幅度减低；生活污水乱排放，使得出现大量的赤潮现象；二氧化碳排放超标，使得全球变暖等等。人类生活越来越好，但是生活废水种类也越来越多，因此，研究微生物处理生活废水也必然的趋势，这样不仅能让生活越来越好，而且环境也能得到改善。使得人类的生存空间得到进一步的优化。本文介绍目前环境污水处理中的常用微生物处理法及发展前景。概述了我国环境污水处理的现状以及存在的问题。

关键词  微生物 ； 生活废水；处理类型  

生物，特别是微生物，在生物的降解和转化过程中发挥着强大的作用[1]。利用微生物处理污水具有工艺投资少、运行费用低、最终产物少等优点，是污水处理的首选方法，再者微生物具有体积小、表面积大、繁殖力强等特点，能不断与周围环境快速进行物质交换。污水中有机物含量高，可供给微生物生长繁殖所需要的营养。污水中的微生物多数为腐生型细菌和原生动物，能够在天源水体的自净和污水处理中发挥作用。且污水处理的方法很多，可归纳为物理方法、化学方法和生物方法三大类。目前国内外多采用二级处理工艺或三级处理工艺治理污水。即采用微生物的作用分解污水中的有机物和采用沉淀法除去排放中的无机盐类及其它悬浮污染物，去磷和在中性条件下增温使氨氮逸出。也可利用微生物的反硝化作用脱氮；借繁殖藻类以去氮、磷同时收获藻体。

　　 1.微生物处理污水处理的机理

　　所谓微利用微生物处理污水是以光合菌群和酵母菌群为主导，协同其它有益微生物共同作用，产生抗氧化物质，通过氧化还原发酵等途径分解氧化有机物，把有害有毒物质转化为无害无毒物质。水体中的微生物，在其生命活动中，吸收和转化某些污染物质，并将大量有机物分解成无机盐类、二氧化碳和水，从而使水体得到自净。污水处理主要是根据水体自净原理，利用微生物分解和转化污水中的污染物质。其中优先采用微生物群为主要处理方生物群的处理方法就是以一种或几种微生物为主，并使之与其它微生物混合作用处理对象，以达到提高效率的方法。

　　 2.微生物净化水质的方式

　　微生物用于污水处理一般主要对污水有害化合物中的有机物质起降解，转化的作用。其净化方式有：降解作用,共代谢,去毒作用 。

　　 3.污水微生物处理类型

　　目前，污水的微生物处理主要有活性泥法，生物膜法，厌氧处理法，氧化塘法。

　　 3．1活性泥法：

　　又称日曝气法。它利用含有好氧微生物的活性污泥，在通气条件下，使污水净化的生物学方法。是一种应用最广、工艺比较成熟的废水生物处理技术。其处理装置是由曝气池和沉淀两个部分组成。曝气池高度充气，污水在其中的活性泥不断混合，水中的有机物质被污泥吸附，部分被氧化分解，部分污泥进入沉淀池。污泥在沉淀池内沉淀，清水流出，沉淀污泥部分回流再生，部分为剩余污泥被排除。活性污泥法不仅用于处理生活污水，而且在印染炼油、石油化工、农药、造纸和炸药等许多工业污水处理中，都取得很好的净化效果，一般可使污水的BOD5去除率达90%。

　　活性污泥一般经过人工培养，驯化而获得，并在污水处理过程中，能不断地返回接种使用。活性污泥是一种绒絮状小颗粒，主要由菌胶团形成菌、原有生物、有机和无机胶体以及悬浮物组成。

　　此法最大弱点是产生大量的第八污泥，剩余污泥已成为令人头疼的难以解决的疑难问题，研究开发从源头上不产生污泥的污水处理技术成为热点课题。

　　 3．2生物膜法：

　　它是以好氧微生物组成的生物膜为净化的处理方法。根据不同的处理装置，又分为滤池法，悬浮颗粒生物膜法等，它广泛应用于石油、印染、造纸、农药、食品等工业废水的处理。净化效果好，一般可使污水的BOD5减少75%~90%。

　　生物膜由污水与载体BOD5的接触而形成。由于污水通过载体时，污水中的有机物污染物和微生物吸附到载体上，并发生微生物的增殖。经历一个初生。生长和成熟的过程，在载体表面形成一层约2mm厚的生物膜，生物膜在污水处理过程中不断增厚，最后老化整块剥落，随废水流入沉淀池中，然后又开始新生物膜形成过程，它是生物膜的正常更新。最初是从酒滴池开始的，并不断得到改进，出现了塔式滤池，生物转盘，浸没法滤池等多种形式，其处理原理基本相同，都是依靠于固体介质表面的微生物来净化有机物的，因此，又称生物过滤法。处理过程中的物质转移：

　　空气中的氧→废水（污水）→生物膜

　　此法比活性污泥法产生的剩余污泥少。

　　 厌氧处理法：

　　厌氧处理法，是在无氧条件下由兼性厌氧菌和专性厌氧菌来降解有机污染物的处理方法。通常用于不溶性有机物质，如纤维素含量高的污水，或高浓度的工业废水，也经常用于处理剩余污泥。

　　 氧化塘法：

　　又称生物塘法或稳定塘法，是得用一个天然的或人工修整的池塘，由于污水在塘内停留的时间较长，通过水中的微生物代谢活动可以将有机物降解。在氧化塘中，废水中的有机物方要是通过有机菌藻共生作用去除的。氧化塘中同时可以进行好氧和厌氧性分解作用和光合作用，三种作用相互影响。

　　污水中的污染物质是多种多样的，所以一般一种污水的处理需要联合使用几种处理类型。

　　 4.生物制剂在城镇生活污水处理中的应用

 　　城市废水中含有大量的碳水化合物及含氮、磷的有机物，为强化微生物提供了丰富的营养物质。用特效生物强化制剂处理城市废水，可以显着提高有机物的去除率，减少固体物质的产生、增强硝化作用、提高污水脱氮脱磷效果[2]。

 　　20 世纪 80年代，美国亦开始关注开发有效的环保微生物菌剂。美国克里夫兰大学的洪永哲教授与俄亥俄州辛辛那提的环境科学总公司共同研制成功微生物活菌液(IIMO)，由芽孢杆菌 (Baeillus)、假单孢杆菌(Pseudomona)、纤维单孢菌(Cellueomona)、肠细菌(Enterbaeter)、亚硝化杆菌(Nierobaeter)、硝化细菌 (Nitrosomonas)、 红单孢菌(Rebodopseudo-mona)7 种细菌组成。将这种混合菌液投人曝气池中处理城市污水，大大降低了污泥的沉降量，提高了 COD、BOD的去除能力。金敏、李君文、王新为等根据生活污水组成成分的特点，特意地择产蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶的菌株和细菌及亚细菌组成强化微生物制剂，与中空纤维膜生物反应器结合处理生活污水并同时与普通活性污泥膜生物反应器进行启动时间和出水水质比较。当进水COD、氨氮、色度、浊度分别为 230～580mg/L、80～130 mg/L、60～80 倍、40～80 NTU，反应器有效体积为 36 L，水力停留时间为 5 ～10 h 时，膜生物反应器启动时间仅为 24～48 h，且稳定期出水 COD 平均为40 mg/L (去除率为 %)；氨氮平均为  mg/L(去除率为 %)；色度为 0～50 倍；浊度为 0～1NTU，连续运行 3 个月，出水水质稳定，达到《生活杂用水水质标准》(GB/T120-2002 )，与普通活性污泥膜生物反应器处理生活污水相比，启动时间快、出水水质稳定而优质且氨氮去除率高。

　5.微生物在污水处理中的优势

　　微生物在环保方面的得用，在将来的发展中将会日益显示其重要性。

　　利用微生物治理污水是今后环保产业的主攻方向，其应用前景广阔，具体作用表现在以下几方面：

　　 1.节约水资源，降低能耗和成本；

　　 2.利用有益菌群原液比一般净化槽处理污水，大缩短曝气时间，担高工效；

　　 3.治污效果显着，如有机氮、金属离子、混浊度、COD（化学需气量）、BOB（生化需氧量）、SS（浮游生物）等均下降至国标以下标准，面DO（溶解氧）上升、水质得到改善；

　　 4.处理污水中的重金属等，消除毒害；

　　 5.抑制病原菌，消除异味，改善空气质量；

　　 6.可以清除粪尿恶臭，净化生态环境，最大限度地减少畜禽的臭味，明显地抑制了蚊蝇滋生。

　　用微生物对环境治理尤其是对污水进行处理在国内已得到广泛使用，并已应用于各种工业的生产污水和城市污水处理；目前国内外城市生活污水处理厂大多采用活性污泥——曝气池二级生物处理技术，部分用了三级处理技术。控制的主要指标：BOD、COD、SS、PH、营养污染物（N、P）、病源微生物、感观污染物等。采用传统的处理工艺具有耗能多、没有回报等弊端。因此研究建设费用低廉，节能和运行管理方便的城镇生活污水处理技术已成为我国城镇生活污水处于理技术研究的重要内容。但是微生物处理生活污水与传统的化学与物理法相比较不仅节约成本，而且保护环境，有利于净化后的水的得到利用，但是由于现在所利用的微生物基本都是天然微生物，因此效率不是很高。人工培养高效率的微生物是微生物处理方法的发展方向，在我国将有很大的发展前景。

　　总之，污水治理应用微生物处理是有很大的应用前景，未来的生活会越来越好

参考方献：

[1]秦麟源.废水生处理[M].上海：同济大学出版社，19.

[2]曹文平,武晓刚,郭一飞,等.. 酵母菌在废水处理中的应用现状和进展.中国生物工程杂志　ChinaBiotechnology,2007,27(11):99~104。

[3]杨维本，符嫦娥.复合微生微物处理生活污水的研究[J].云南化工报，2003，30（6）：7—10

[4]高蓬明.微生物在环保中的作用[J].金筑大学学报（综合版），1999，33（1）：118-121

[5]顾夏声，李献文.水处理微生物学基础[M].中国建筑工业出版社，1998

[6]杨德明，鄢亚玲，彭琴.LBM优势菌处理生活水技术探计[J].云南冶金报，2006，35（3）：198

[7]刘新华.中国水污染控制技术的发展[J].环境保护，1998，（1）：22—23

[8]刘海生.微生物在环境处理中的应用[J].黑龙江环境通报，2003，27（4）：83—84 

[9]沈濯良.废水生物处理新技术[M].北京：理论与应用中国科学出版社，1999.