生物技術(shù)在城市生活污水治理中的應(yīng)用

譚浩宇

摘 要：隨著社會(huì)時(shí)代的發(fā)展，人們對(duì)于生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作的重視程度有所提高，其中在近年來的城市生活污水治理工作中，生物技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，大大提高了城市生活污水的治理效果。基于此，文章將主要針對(duì)當(dāng)前生物技術(shù)在城市生活污水治理當(dāng)中的應(yīng)用展開分析，以期為城市生活污水治理工作提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù);生活污水;治理;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：X505 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）02-0001-02

從當(dāng)前我國地表水污染的實(shí)際情況來看，其中有超過一半的污染來自城市生活污水，而城市生活污水作為城市生態(tài)環(huán)境的主要污染源，對(duì)人們的生活造成極大的負(fù)面影響，并且在工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的推進(jìn)下呈現(xiàn)出愈演愈烈的趨勢[1]。水污染作為水資源的災(zāi)害，與旱災(zāi)、洪災(zāi)并列，不僅會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成污染，破壞生態(tài)平衡，也制約了城市的未來發(fā)展，可見針對(duì)城市生活污水的治理工作顯得尤為必要，文章便主要針對(duì)生物技術(shù)在這方面的應(yīng)用展開研究。

1 城市生活污水的主要特性

城市生活污水并非單一種類，是一種多類型、混合型的水體，主要來源為生活住宅區(qū)污水;賓館、酒店、飯店污水;醫(yī)院污水;屠宰場污水等等，而這些不同來源的污水匯聚在一起，便會(huì)導(dǎo)致最終污水的成分變得較為復(fù)雜。然而，在眾多城市生活污水中存在著一點(diǎn)共同點(diǎn)，通過對(duì)污水中有機(jī)物與無機(jī)物的構(gòu)成資料進(jìn)行分析來看，BOD/COD均超過0.04，也即表明城市生活污水具有良好的可生化性，所以采取生物技術(shù)進(jìn)行治理有著一定的可行性。

此外，城市生活污水在排放過程中會(huì)因?yàn)榧竟?jié)的變化而出現(xiàn)相應(yīng)的變化，原因在于自然界微生物會(huì)在其中產(chǎn)生反應(yīng)，但是通常情況下城市生活污水的外觀都發(fā)出暗黑色，同時(shí)伴有刺鼻的惡臭味，還有許多泥沙及其他不可溶有機(jī)物混合其中[2]。倘若大量此類生活污水被直接排放到河流大海當(dāng)中，那么水體將很難通過自我凈化去進(jìn)行處理，進(jìn)而逐漸導(dǎo)致水質(zhì)惡化，從而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境變差，不利于人們的生活與生產(chǎn)。據(jù)環(huán)保部2017年3月份發(fā)布的相關(guān)資料顯示，目前我國水庫、湖泊、地下水等水資源的達(dá)標(biāo)率非常低，約有2.8億居民的飲用水存在不安全因素，所以做好城市生活污水治理工作，對(duì)助力社會(huì)和諧發(fā)展而言意義重大。

2 生物技術(shù)在城市生活污水治理中的應(yīng)用優(yōu)勢

經(jīng)過大量的實(shí)踐應(yīng)用可發(fā)現(xiàn)，在針對(duì)城市生活污水的治理過程中，引入生物技術(shù)可達(dá)到的效果更好且速度更快，并且能夠投入更少的成本，不會(huì)帶來二次污染的情況，這些特點(diǎn)相較于傳統(tǒng)的污水治理手段中的物理法、化學(xué)法而言，有著更為簡便的操作和更好的效果。

在傳統(tǒng)城市生活污水治理中，主要采用的方法為活性污泥法、厭氧處理法，這些方法的應(yīng)用可將污水中的絕大多數(shù)有機(jī)物去除掉，并且同樣有著簡單的操作且穩(wěn)定性極高，然而不可忽視的是這類方法的適應(yīng)性不足，并且極易出現(xiàn)二次污染等情況。而隨著更為先進(jìn)的生物技術(shù)研究得到發(fā)展與突破，在城市生活污水治理中也得到了廣泛應(yīng)用，比如應(yīng)用較為普遍的微生物處理技術(shù)、生物修復(fù)技術(shù)以及固化微生物技術(shù)等等，基于城市生活污水的實(shí)際治理情況來看，要比傳統(tǒng)治理技術(shù)更具效果，固液分離速度及效率有全面提升，同時(shí)在成本投入、二次污染方面有了很大改善。

3 城市生活污水中的微生物檢測工藝流程

首先，要進(jìn)行采樣。以SBR-DAT-IAT工藝舉例，在DAT-IAT反應(yīng)池中設(shè)置一定的采樣點(diǎn)，采樣時(shí)間為反應(yīng)池曝起的25min之后，也即是確保泥水完全混合，從DAT-IAT反應(yīng)池中提取100mL混合液。為了保證水樣不會(huì)發(fā)生變質(zhì)情況，則應(yīng)當(dāng)在采樣之后立即拿到化驗(yàn)室進(jìn)行針對(duì)性的檢測工作。通常來講，會(huì)每周采樣一次，也可每月采樣一次，倘若我們對(duì)所檢測的生活污水情況有一定的了解，便可結(jié)合工藝進(jìn)行采樣次數(shù)的調(diào)整。倘若無這一工藝，則可采用微生物鏡檢對(duì)污水中的微生物展開檢測，選擇工藝流程中最具代表性的位置進(jìn)行采樣，比如污水廠的二沉池入口，或是反應(yīng)池末端;采用微生物鏡檢對(duì)城市生活污水中的微生物展開檢測的方法。對(duì)定量污水中的微生物進(jìn)行檢測，可采取傳統(tǒng)的計(jì)數(shù)法，具體來講先使用滴灌提取0.06mL混合溶液，滴到載玻璃片上，之后便從一側(cè)將蓋玻片壓實(shí)，在制作過程中切記不可出現(xiàn)氣泡。樣品制作完成后，還應(yīng)利用規(guī)格為10*15倍的顯微鏡對(duì)全片進(jìn)行觀察，同時(shí)將微生物數(shù)量展開計(jì)量并記錄好，記錄內(nèi)容包括微生物的活性、數(shù)量及類型等等。

4 生物技術(shù)在城市生活污水治理中的應(yīng)用

4.1 生物修復(fù)技術(shù)

所謂生物修復(fù)技術(shù)，實(shí)際上主要是利用生物，尤其是微生物將地表土壤、地下水、海洋污染物進(jìn)行降解，從而轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水或無害物的生物工程技術(shù)。該項(xiàng)生物技術(shù)在治理被石油污染的土壤工程中有著廣泛應(yīng)用，現(xiàn)如今也將其應(yīng)用于地下水、污水中的污染物治理工作當(dāng)中，尤其是治理城市黑臭水體，有著良好效果。

比如曝氣技術(shù)便是結(jié)合黑臭水體的氧量不足特點(diǎn)，繼而向黑臭水體中投入大量的空氣或是純氧，從而加快水體恢復(fù)氧氣，提升水體的本身溶氧水平，強(qiáng)化水體中好氧微生物的生命活力，進(jìn)而起到凈化水體中污染物質(zhì)的作用。為了加速污染物消除進(jìn)程，往往需要應(yīng)用諸多強(qiáng)化措施，才能夠保證污染水體得到修復(fù)。同傳統(tǒng)物化方式比較，生物修復(fù)技術(shù)投入的資金會(huì)更少，大概為物化法的30%-50%，并且見效更快，不會(huì)出現(xiàn)二次污染的情況。

4.2 生物強(qiáng)化技術(shù)

生物強(qiáng)化技術(shù)的主要特征在于其操作極為便捷，并且投入成本不高，具有極強(qiáng)的針對(duì)性與高效性，因此在城市生活污水治理當(dāng)中得到了大范圍應(yīng)用[3]。生物強(qiáng)化技術(shù)不僅可發(fā)生氧化作用且對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解，并且具備一定的凝聚與沉降功能，促使污水中的活性污垢逐漸離析出，進(jìn)而在后續(xù)澄清后便可得到干凈水體。

現(xiàn)如今，越來越多新型填料技術(shù)得到了有效開發(fā)與應(yīng)用，相應(yīng)的生物技術(shù)及其工藝水平也得到了迅速提升，這些技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中同樣發(fā)揮著顯著效果，其中便包含生物氧化技術(shù)。比如在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的焦化廢水成分極為復(fù)雜，并且混雜著眾多無機(jī)物與有機(jī)物，一直以來對(duì)該工業(yè)廢水的降解都屬于治理難題，而現(xiàn)在通過投放高效菌種以及結(jié)合固定法、高效降解微生物法等一系列生物強(qiáng)化技術(shù)，能夠加速反應(yīng)過程，保證均勻的分散性，不僅能夠強(qiáng)化微生物活性，同時(shí)也保證污水治理成本控制在合理范圍。此外，由于在降解能力方面，混合菌種要比單一菌種效果好，所以該項(xiàng)技術(shù)能夠獲得較高的降解能力與速度，抑制其他雜菌生長能的效果也有了顯著提升，最終變現(xiàn)為良好的污水治理效果與凈化效果。

4.3 電極生物膜法技術(shù)

電極生物膜法的技術(shù)原理在于利用生物，尤其是微生物本身對(duì)有機(jī)物的吸附生長特點(diǎn)，通過采取物化法將微生物牢牢固定在電極表層，促使其在表面能夠形成生物膜;之后便可在電極之間接入微弱電流，此時(shí)污水中的污染物便會(huì)在生物膜的吸附作用以及電化學(xué)電能的吸引作用之下，在生物膜的表面便會(huì)被降解，從而轉(zhuǎn)化成其他物質(zhì)[4]。電極生物膜法技術(shù)在當(dāng)前城市生活污水的脫氮治理當(dāng)中有著廣泛應(yīng)用，主要利用其良好的脫氮效果以及經(jīng)濟(jì)節(jié)約的治理成本。

具體來講，電極生物膜法技術(shù)的應(yīng)用主要針對(duì)于含氮量較高的污水當(dāng)中，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中排出的廢水含有大量農(nóng)藥，而農(nóng)藥當(dāng)中含氮量非常高，用傳統(tǒng)的污水治理技術(shù)方法很難取得良好的脫氮效果。此時(shí)，在針對(duì)這類污水脫氮處理中便可應(yīng)用電極生物膜法，不但能夠提升TN的去除率，還能夠強(qiáng)化反硝化效果，這對(duì)于城市生活污水治理而言能夠收到顯著實(shí)效。

4.4 固定化微生物技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)⑽鬯械挠坞x微生物細(xì)胞在一定作用下被固定在相應(yīng)區(qū)域，進(jìn)而使得固定物成為污水中的吸附劑，能夠強(qiáng)力吸收有機(jī)雜質(zhì)。在具體的污水治理過程中，由于微生物的細(xì)胞活性非常強(qiáng)，所以能夠重復(fù)性使用，有著環(huán)保、節(jié)約、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。固定化微生物技術(shù)在對(duì)城市生活污水進(jìn)行治理的過程中，既能夠有效減小污水處理裝置的體積大小，同時(shí)也能夠提升部分難解有機(jī)雜質(zhì)的降解效率，大大提高了污水凈化效果。

固定化微生物技術(shù)對(duì)于生活污水中的洗滌污水而言，有著良好的治理效果。實(shí)踐表明，利用ACAM凝膠將假單胞桿菌進(jìn)行固定化包埋處理，同時(shí)將其放置在待治理的洗滌類污水當(dāng)中，經(jīng)過一段時(shí)間的混合處理之后，工作人員檢測到固定化微生物細(xì)胞對(duì)洗滌類污水中的LAS有著強(qiáng)力吸附，并且去除效率達(dá)到94%，可見這項(xiàng)技術(shù)對(duì)洗滌污水而言有著非常好的凈化效果。此外，還有研究人員將固定化微生物技術(shù)與厭氧好氧工藝展開融合，主要對(duì)城市中的制藥污水進(jìn)行質(zhì)量，經(jīng)過治理后檢測發(fā)現(xiàn)，污水中含有的大量四環(huán)素成本被去除95.6%，有著良好的污水治理效果，值得大范圍推廣。

4.5 硅藻土復(fù)合生物反應(yīng)器技術(shù)

硅藻土復(fù)合生物反應(yīng)器的好氧池內(nèi)可填充不同載體：一種為硅藻土缺氧反應(yīng)池，主要通過機(jī)械攪拌去創(chuàng)設(shè)缺氧環(huán)境，并且讓污水從缺氧池流進(jìn)復(fù)合反應(yīng)器當(dāng)中，具體工藝流程與常規(guī)的厭氧/好氧相同;另一種為懸浮填料，填充度主要占反應(yīng)器空床容積的50%，極易隨水在反應(yīng)器中循環(huán)流動(dòng)，能夠發(fā)揮攪拌作用。硅藻土復(fù)合生物反應(yīng)器在啟動(dòng)過程無需進(jìn)行活性污泥接種，自然掛膜即可，而反應(yīng)器主要對(duì)溶解氧進(jìn)行控制，而實(shí)現(xiàn)對(duì)曝氣量的控制。曝氣池中的硅藻土投入50mg/L，進(jìn)水、排泥以及硅藻土的添加都可采用自動(dòng)化的控制裝置。

5 結(jié)語

綜上所述，雖然生物技術(shù)在治理城市生活污水方面還存在一定的局限，但從目前來看是一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)效以及環(huán)保共存的技術(shù)。因此，在實(shí)際的城市生活污水治理工作當(dāng)中，可結(jié)合實(shí)際情況，充分利用文章中所列舉的生物技術(shù)進(jìn)行治理，同時(shí)筆者相信生物技術(shù)一定會(huì)不斷發(fā)展升級(jí)，唯有重視城市污水治理中的技術(shù)性因素，才能夠保證真正實(shí)現(xiàn)污水的無害化處理，保護(hù)好我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

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