微生物处理污水的方法
微生物处理污水的方法范文第1篇
[关键词] 污水； 生态治理； 理念
随着我国经济社会的发展，人们对生存环境的要求越来越高，现阶段，我国大力加强环境治理步伐，已经由原来的主抓生产、安全，过渡到现在的将环境治理纳入到企业发展规划之中。在国家大形势与环保政策强压下，我国环境治理方面近年步伐比较快。随着社会的进步，人们对生活质量提出了更高的要求，希望“天更蓝、树更绿、水更清、城更美”，成为人们的共同心声。坚持实施可持续发展战略，正确处理经济发展同人口、资源、环境的关系，充分体现了党中央、国务院对环保工作的高度重视。目前我国已经发展到污染物达标治理，但是我们的环保工作不应停留在这个阶段，达标不代表着零排放，环境治理是一项造福子孙的千秋大业，我们应该不断的降低生产、生活中的污染物，推行生态治理理念，变废为宝，保障人类更好的生存。
1 目前的污水处理方法
1.1 物理法
通过物理作用，以分离、回收污水中不溶解的呈悬浮状的污染物质（包括油膜和油珠），在处理过程中不改变其化学性质。物理法操作简单、经济。常采用的有重力分离法、离心分离法、过滤法及蒸发、结晶法等。
1.2 化学法
向污水中投加某种化学物质，利用化学反应来分离、回收污水中的某些污染物质，或使其转化为无害的物质。常用的方法有化学沉淀法、混凝法、中和法、氧化还原（包括电解）法等。
1.3 物理化学法
利用萃取、吸附、离子交换、膜分离技术、气提等操作过程，处理或回收利用工业废水的方法可称为物理化学法。工业废水在应用物理化学法进行处理或回收利用之前，一般均需先经过预处理，尽量去除废水中的悬浮物、油类、有害气体等杂质，或调整废水的pH值，以便提高回收效率及减少损耗。
1.4 生物法
污水的生物处理法就是利用微生物新陈代谢功能，使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害的物质，使污水得以净化。属于生物处理法的工艺，又可以根据参与作用的微生物种类和供氧情况分为两大类即好氧生物处理及厌氧生物处理。
随着经济水平和人们环保意识的不断提升，已经逐渐迈向了污水生态的步伐，污水生物法处理就是生态治理的一大进步。
2 生态治理
所谓生态，就是指有生命的，适合生存的状态，这种状态既要适合人类的生存，也必须保持动物、植物的多样性。人类与多种动物、植物互相依存，才可能呈现一种生机勃勃的景象。对于我们目前所建造的污水处理厂，我们采用的是物理、生物与化学共存的处理方法，使污水通过过滤、沉淀、微生物分解、化学消毒等环节，降低污染物的排放浓度，污水中污染物部分通过微生物分解、或通过沉淀，达到排放标准的污水直接排入河流、湖泊中，污泥沉淀后最终深沟填埋，这样同样会对水体和土壤、空气等造成二次污染。如果我们在当前污水处理的基础上，进行生态处理，在污水池内通过微生物、藻类、水生等植物形成生态链来治疗和保持水体生态平衡，通过植物消化一次污水处理后余下的部分污染物，然后在池中养一些微生物，鱼、虾、青蛙等动物，形成一级一级的食物链关系，建立一个小的生态圈，使得污水得到全面净化后排放，就可以避免对河流水系的污染。
3 污水生态处理的必要性
通过以往的环保管理经验，可以看出我们一直采用传统的污水处理方法，来达到国家的排污标准，当国家排污标准改变后，我们就要对污水站进行新改扩建，通过新的工艺、新的设备来满足标准要求。而当一个污水站建站时间长，设施、设备老化，处理能力便逐渐降低，无法满足标准不断提高和国家节能减排的目标，每次的造都要投入巨额资金，日常维检消耗费用大、能耗大，还要做好人员管理和运行操作，这样投入大量的资金、物力、人力，但却产生不了长远的污水处理效应。我们一直在对污水处理方法进行改良，但却没有足够重视到自然界生态圈的自净功能。自然界的湖泊海洋中生存着很多植物动物，动物本身要产生排泄物，还有我们人类活动产生污水的流入，然而湖泊、海洋能够很好的处理这些排泄物，庞大的生态链能够医治和自净它们的生存环境，形成一种天然的协调。
生态治理是一项在前期技术成熟，配备合理后投资少，管理方便，并能长期持续满足要求的处理方法。利用生态处理，在高效微生物生态菌剂、水生动植物共同协作组成一个自然协调的食物链后，食物链可以互相消化污染物及其代谢产物，自净水环境。当生态圈形成后便于管理，投资少，避免了二次污染，不仅可以满足污水处理要求，同时还可以美化环境，创造易于人类与其他生物共存的和谐共存生物圈。现阶段，我们在污水处理技术和环保发展与污水治理方面已经达到了达标治理的条件，生态治理将是今后环保发展的趋势。
4 污水生态治理方法
4.1 培养技术菌
修建生态池，在生态池内培养高效微生物生态菌剂，依靠微生物的协同作用针对受污水体，进行底泥生物氧化，高效分解有机污染物、代谢产物，转移吸收利用，达到水体生物修复，生态平衡。高效微生物生态菌剂可对受污水体中高分子量有机污染物降解、去除，使受污的水体中污泥逐步量减，对受污的水体脱氮、除磷、聚磷效果分析，高效微生物生态菌剂处理受污水体相对传统方法更有效，且生态调节方法目前受到发达国家唯一认可，并将之运用在河道污染治理上。
4.2 拟采用的方法、技术路线以及工艺流程
在生态池中培养水生植物、水生动物和微生物的共存生态圈。
4.2.1 水生植物培养
水生植物由生长在水体浅水区和周围滩地上的沉水植物群落、浮叶植物群落、挺水植物群落及湿生植物群落共同组成。水生植物有重要的生态功能，水草茂盛则水质清澈、水产丰富、水体生态稳定，缺乏水草则水质浑浊、水产贫乏、水体生态脆弱。水生植物不仅是美化水体景观的组成部分，而且在净化水质、保持营养平衡和生态平衡等方面具有显著功效。选择适合当地气候的藻类、鱼草、浮萍、观赏的荷花等可以对水体进行净化的水生植物进行移植，一方面可以净化水体，还可以作为食草水生植物的营养品。人工湿地、浮岛技术、水生植被的修复和重建等水生植物来去除水体污染物，解决水体富营养问题在国外已经开始应用。移植后要根据水体中水生动物的生存情况和水体污染物的去除研究水生植物的比例和面积，以达到与整个生物圈的平衡。
4.2.2 水生动物的引进
近年来，国内外许多学者和研究人员致力于利用水生动物对水体中有机物和无机物的吸收利用来净化污水，通过水生动物直接吸收营养盐类，有机碎屑，细菌和浮游植物，取得明显的效果。水生动物选择适合当地气候，与池内生物相互作用，食用低一级的生物、植物、或者泥土，供给下一级水生动物营养。水生动物要配置合理的生长期和死亡代谢期，水生动物产生的粪便代谢物和尸体一部分作为部分水生动物食物，一部分被微生物分解，作为微生物世代繁衍的能量。能净化污水的水生动物主要有原生动物，滤食性鱼类，双壳贝类以及甲壳纲水等小型浮游动物等。
4.2.3 高效微生物直投技术
高效微生物结合辅酶的强化直投技术通过投放微生态制剂，达到初步净化水体的目的。利用受污水源地质物接种高效微生物，定向扩增地质土著微生物，将高效微生物及一定量共代谢底物等辅助药物一起加上复合微生物，用受污水源水稀释混合后，直接喷射于底部，以促进受污水源地质底泥的生物氧化，对底泥进行改良。采用上述方法连续向受污水源地质喷洒复合微生物，然后将剂量减半，再连续进行地质底泥生物氧化。 投放的微生物均为从自然界中分离出来的具有超强净水功能的有益微生物，经纯化、培养、发酵、干燥等特殊工艺制成活菌及其代谢产物，技术安全、对环境无不良影响、无二次污染。依托高密度菌群的协同作用，对水体（包含污泥）中的污染物进行转移、转化和降解，为其他生物的生存创造条件。
4.2.4 水生态原位修复
在第一阶段地质底泥生物氧化基础上，连续在预处理河段均匀泼洒复合菌、高效微生物及生物营养液，同时启动水体增氧设施，药物使用量根据当天水流量和目标水体CODcr、NH3-N、TN、TP等指标作适当调整。随着水体好转将药物剂量使用量减量。水生态修复是利用高效微生物强化处理后，对水生态中各个缺失的生物链环节进行修补，由于水体生态环境的改善，一些原生动物、藻类、浮游动植物和有益土著生物开始大量繁衍，生物多样性开始逐步恢复。水体生态进入良性循环，会越来越好。这样也会促进淤泥层底栖生物种群的多元化和丰富化，从而不断削减淤泥中的有机质和无机物，从而改善并且削减底泥。根据需要还可以引进相关水生动植物，随着生物多样性的形成与淤泥的削减，使水体生态在人为操控的推动下，进入自我调节过程，形成初步的食物链循环和较为健康的生态系统。
4.2.5 水生态调节技术
根据水源污染状况和水量，每天投加高效微生物和微生物培养液，每周向预处理段均匀泼洒一定量复合微生物菌剂，根据水流量和污水CODcr、NH3-N、TN等指标适当调整复合微生物菌比例或采用其处理措施。经过水生态调节技术处理之后，生物种群得到了极大的丰富。但各生物群的数量比需要优化并调整，我们在保证生物多样性的基础上，进一步调节相关生物种群，以便有效抑制有害微生物的危害，加强有益微生物的数量及种群，进一步改善和稳定水质。从而形成完善的食物链循环和健康的生态系统，增强水体的自净能力及物质循环，最终实现提高水质指标和水体变清、变活的目标。
5 污水生态治理效果
采用污水生态治理后，污水通过微生物、藻类、水生动植物等的自净功能，不但可以大量去除污水中的污染物，达到国家节能减排的目标，满足国家标准的不断变化要求。在水生生态圈形成自然生态圈，有效协调平衡后，方便管理，大大降低了污水处理成本，避免了大量的设备及药剂的投入，节省了污水处理及管理费用，生态处理后利用生物自净，创造了易于生物生存的环境，污染物被生物吸收净化，节省了排污费，为企业带来了经济效益。
生态治理后形成了生物易生生态圈，加之人工造一些景点，布置健身器材等，美化了环境，将原来的污染区变成了风景区，给人们休闲、娱乐带来一个好场所，带来良好的环境效应和社会效应。
[参考文献]
[1] 李军，杨秀山，彭永臻，微生物与水处理工程，化学工业出版社，2002
微生物处理污水的方法范文第2篇
关键词：现代生物技术废水生物处理生物修复水处理剂
引言
随着工业的高速发展，水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境，制约着社会和经济的进一步发展。因此，水污染控制成为全世界共同关注的问题。目前的水处理技术中，生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段，主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面。
1现代生物技术的内容与特点
现代生物技术是指以DNA技术为先导，包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[1，2]。其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域，但它们之间又相互补充和衔接，形成一个完整的体系。
生物技术的特点大致有[3]：①以生物为对象，不依赖地球上的有限资源,而是着眼于再生资源的利用；②在常温、常压下进行，过程简单，可连续化操作，并可节约能源，减少环境污染；③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径；④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题；⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。
2现代生物技术在废水处理中的应用
废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化，从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速，好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟，所以，这里只介绍固定化等新兴技术。
2.1固定化微生物技术固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质，一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造，将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后，菌体密度提高，大大提高了处理效率，尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术，将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上，投加于“厌氧—好氧—生物滤池”工艺流程中，处理印染废水，结果表明：出水色度极低，处理后的水可回用[4]。
2.2生物强化处理技术为了提高废水处理的效果，而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种，以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有：①高浓度活性污泥法，以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理，加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果[5]。②生物—铁法，是在普通活性污泥中加入无机盐，多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉)，形成生物铁絮凝体活性污泥，具有高浓度活性污泥法的特点，主要用来提高除磷效果。③生物—活性炭法，综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者产生协同增效作用。在该系统中，每g活性炭去除1～3gCOD，分解废水毒性能力明显增强，同时提高脱氮水平。
2.3生物反应器技术生物反应器技术，是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器，其共同特点是反应器内装有比表面大的载体，有利于微生物附着生长形成生物膜，供气或供给的其他反应条件优越，污染物具有充分的时间与微生物接触，有利于增强微生物的分解代谢能力。目前，2000m3的反应器已经问世。虽然其处理能力较低，造价较高，但其管理方便，运行费用低，所以欧美地区约有7%的污水处理厂采用该技术[6]。
3生物修复技术
生物修复技术[7]是利用生物，特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为CO2和H2O或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解，但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程，常常采用许多强化措施，使自然生态系统维持原状的前提下，使受污染的环境得以修复。研究表明，生物修复与传统的物化法相比具有以下优点：①经济，仅为物化法30%-50%；②对环境影响小，不产生二次污染，遗留问题少；③最大限度地降低污染物的浓度；④修复时间较短，就地修复，操作方便。
生物修复中主要涉及两大问题，即有效性和安全性评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水平，需发展鉴定微生物的分子生物技术，以确定微生物在环境中的去留和基因[8]。
4微生物水处理剂
微生物水处理剂主要集中在以下几个方面：①微生态制剂。微生态制剂是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂，已经在保健领域发挥重要作用。用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用，为区域环境保护提供了新的重要手段。欧美近年来加快了这方面的研究开发，已有采用微生态制剂原位修复水体的成功实例[9]。②生物吸附剂。生物吸附剂是废水生物处理的一个新的发展方向，主要有两大类：一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物；另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。目前生物吸附剂的固定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。③微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是利用生物技术，通过微生物发酵，抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂，这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。其特点是降解性能好，成本低，无二次污染等。目前，已筛选出19种具有絮凝能力的微生物，其中，霉菌8种，细菌5种，放线菌5种，酵母菌1种[10]。随着生物技术的发展，微生物水处理剂的开发与应用具有良好的前景。
现代生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。但笔者认为，今后应从四个方面进行深入研究：①分离、筛选和培养高效降解菌，利用微生物共代谢作用、多菌种协同作用降解难降解污染物；②构建高效反应器，优化运行条件，探索新技术新方法；③开发高效、无毒、廉价、可大批量生产的微生物水处理剂；④着力实践和推广生物修复示范工程，为生态环境建设提供有力的技术支持。
参考文献：
[1]李亚一.生物技术[M].北京：中国科学技术出版社.1994.1.
[2]王凯军.发达国家环境生物技术研究规划简介[J].给水排水.1996.22（9）：7-9.
微生物处理污水的方法范文第3篇
摘要：目前，我国各大水系均已受到不同程度的微生物污染，对人类健康构成了巨大的潜在威胁。水体微生物污染也一直是美国面临的重要环境问题，其在长期防治过程中积累了丰富的经验。本文通过分析美国水体微生物污染的现状及其在法律标准、工程治理、科学研究、公众参与方面的经验，提出完善法规标准、加强政策引导、推进与常规污染物协同控制、开展微生物污染源解析研究、推动公众参与等方面的建议。
关键词 ：水体微生物；污染防治；污染源解析；美国
随着我国新型城镇化的不断推进及人民生活水平的不断提高，生活污水和畜禽粪便带来的生态环境问题变得日益突出。未经处理（或未完全处理）的生活污水和畜禽粪便中含有大量的病原微生物，随径流进入地表水后造成较为普遍的微生物污染。水体微生物污染也是美国面临的重要环境问题，为此美国制定了较为完善的法律规范和标准体系，实施了大量微生物污染预防与治理工程，鼓励公众广泛参与环境管理决策，建立了完善的水体微生物污染防治管理体系。在我国大力推进生态文明建设的进程中，美国对水体微生物污染的防治经验可对我国环境管理工作提供较好的借鉴。
美国水体微生物污染现状
20世纪50年代以前美国的环境水体（特别是饮用水水源）受微生物污染较为严重。自1972年美国国会颁布实施《清洁水法》(Clean WaterAct，CWA)以来地表水污染得到有效控制，但多年来水源传播性疾病的持续频发表明微生物污染仍是水环境的主要安全隐患。调查显示，美国每年约56万人因水源造成传播性感染，其中约1.2万人因此诱发疾病身亡。如1990-2000年至少发生了10起大规模的水源微生物污染，特别是1993年密尔沃基地区有约40万人因水源微生物感染致病，是美国纪录在册的涉及人数最多的一次水源传播性疾病。美国环保署(USEPA)于2000年对全美河流进行了全面调查评价，结果显示全美70%的河段受到污染，其中13%为粪大肠菌群等微生物指标超标所致。2001-2002年，全美共暴发65次水源性疾病，一半案例直接与接触或饮用受污染的水体有关，这是自1978年以来污染范围最大、暴发最频繁的年份。另外，美国东西海岸和湖库娱乐场所每年也因微生物污染临时或长期关闭，尽管投入大量资金治理，但直至2010年，仍有37%的娱乐场所因微生物指标超标被迫关闭。
污染事件使民众对此越来越关注，政府迫于压力开始着手解决水污染问题，以保护河流湖泊水质和改善整体生态环境。联邦、州和地方政府近30年来已经投资近2000亿美元，成功建设近14000个市政污染处理设施，并广泛开展畜禽养殖和非点源污染的防治，有效地遏制了环境水体微生物污染。
美国水体微生物污染防治的基本经验
美国被认为是世界上水环境管理水平最高的国家之一，其在微生物污染防治方面的经验具有很好的借鉴意义。
完善的法律与标准体系
美国国会于1948年颁布了《联邦水污染防治法》(Federal Water Pollution Control Act, FWPCA)，该法经过多次重大修订，形成了至今仍在美国水环境保护中发挥重要作用的CWA。为更好地反映病原微生物对人类健康的影响，CWA基于研究结果对不同用途的地表水水质基准进行了一系列修订。通过大量的文献调研和流行病学研究，美国环保署(USEPA)于1986颁布了《细菌的水环境质量基准-1986》(Ambient Water Quality Criteria for Bacteria-1986)，将大肠埃希氏菌和肠球菌作为淡水的指示微生物，并分别制定了浓度限值。2001年，USEPA编写了“Protocol for Developing Pathogen TMDLs, First Edition”，该草案特别推荐将大肠埃希氏菌和肠球菌作为指示娱乐水体微生物污染程度的指标，并针对水体功能分别确定了相应的浓度限值，随后颁布的“Time-Relevant Beach and Recreational Water Quality Monitoring and Reporting”(USEPA, 2002)与“Water Quality Standards for Costal and Great Lakers Recreational Waters: Final Rule”(USEPA，2004)中病原微生物浓度限值则直接采用了该标准的相关规定。经过大量流行病学案例研究，于2012年新制定的《娱乐用水水质基准》(Recreational Water Quality Criteria)仍选用上述两种微生物指示淡水受粪便污染的状况。在州层面，各州分别制定了相关的质量标准，病原微生物的浓度限值多采用或严格于EPA联邦标准。
在饮用水水源水质安全保障方面，美国国会于1974年颁布了《安全饮用水法》(Safety Drinking Water Act，SDWA)。由于就如何保证饮水安全存在较多争议，该法自颁布后分别于1986年和1996年进行了修订，最终制定了总大肠菌群(Total coliforms)、粪大肠杆菌(Fecal coli)、大肠埃希氏菌(Escherichia coli)、非自养菌总数(heterotrophic bacteria)、隐孢子虫( Cryptosporidium)、兰伯氏贾第虫(Giardia lamblia)、军团杆菌( Legionella)、病毒(Viruses)8项微生物指标的最高污染物浓度指标值。
强化污染治理工程
1972-1990年，联邦政府投入超过620亿美元用于集中式污水处理设施的建设和升级改造。USEPA按照“国家污染物排放削减体系”的具体措施对生活污水和污泥进行处置管理，经过多年的努力，生活污染已得到有效控制。美国的畜禽养殖多为规模化家庭农场，基本都建立了粪便及污水处理设施。
加强微生物污染源解析研究
USEPA在长期的微生物污染防治工作中发现，大肠菌群等传统污染指标仅能反映出环境受粪便污染的程度，而不能识别粪便污染的确切来源，更不能评价各种污染源的污染贡献率。由于缺乏对粪便污染来源的准确掌握和定位，使得治理工作只停留在“见污治污”阶段，这也在一定程度上增加了污染治理的难度与成本。因此，美国科学家于1980年前后开始了微生物污染源解析技术的研究。
已有研究证实微生物污染源解析技术可为最大日负荷总量(TMDL)计划的污染负荷配置提供有效方法。此外，最佳管理措施(BMP)也将其分析结果直接应用于非点源污染的控制对策中，为流域水环境质量管理作出了贡献。当污染事件发生时，微生物污染源解析技术可较准确地指明污染来源，不仅有助于公共健康的风险管理，还有助于管理者对突发污染事件做出快速的应急反应，帮助指证环境污染的责任者。目前，USEPA和国家环境监管机构已将微生物污染源解析技术作为水质管理的重要组成部分。
充分激发民间团体和公众的参与热情
USEPA制定了公众参与政策，民间团体和公众可就水体保护问题发表意见。USEPA于2006年发布“Voluntary Estuary Monitoring Manual: Biological Measures”，以降低公众参与环境质量监测的门槛。各州相继成立了如“Volunteer Monitoring Program”等民间团体，志愿者可在家庭或学校简易实验室分析敏感地区水样，并将监测结果公布于众。以缅因州布斯贝港为例，政府部门年度监测的样品数仅占总监测数的45%（4118个），公众的热情参与不但为政府决策提供了丰富的数据信息，还极大地提高了公众环境保护意识。
美国经验对我国水体微生物污染管理的启示
根据2006年卫生部组织的全国生活饮用水污染突发公共卫生事件的统计结果，1986-2005年发生的152起饮用水污染事故，大多由水源污染造成，其中生物污染约占70%，且近些年来这一趋势仍没有得到明显改善。研究指出，2010-2011年丰水期和枯水期对黄河流域的4个干流断面和1个支流断面监测发现，兰州、西安、郑州断面微生物污染比较严重，均属于劣V类水平。《中国环境质量报告》和《全国地表水水质月报》数据表明，2012-2014年我国各大水系均受到不同程度的微生物污染，有约6%的断面微生物指标长期处于劣V类水平。可见水体微生物污染仍是我国面临的突出环境问题，严重威胁到了人类的生存环境和饮水健康。美国在水体微生物污染管理方面的经验对我国具有重要借鉴意义。
完善相关法规标准
在环境质量标准方面，美国20多年前就已摒弃了将粪大肠菌群作为水环境质量指标，而我国《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)仍将其作为水体评价微生物污染的唯一指标。限值方面，美国《细菌的水环境质量基准-1986》中大肠埃希氏菌限值为1260个／升，而适用于我国集中式生活饮用水地表水源地二级保护区的Ⅲ类水粪大肠菌群限值为10000个／升，相比之下凸显限值之宽松。同时，微生物指标仅为《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)规定24项基本项目的其中1项，且用于评价全国地表水环境质量状况的《地表水环境质量评价办法（试行）》（环办[2011] 22号）仍以理化指标为主，仅将微生物指标（粪大肠菌群）作为参考指标。因此，应强化环境水体微生物指标基准值的研究，加快对《地表水环境质量标准>和《地表水环境质量评价办法》等标准和规范中的微生物指标类型及限值进行修订，继而修订相关排放标准，并逐步完善和严格其他国家和行业标准。
加强政策引导
虽然我国地表水和地下水的微生物污染程度不容乐观，但《重点流域水污染防治规划(2011-2015)》、《全国畜禽养殖污染防治“十二五”规划》、《全国地下水污染防治规划（2011-2020）》及其他水环境领域的重点规划对微生物污染防治均未做出要求，足以窥见我国环境管理对微生物污染的忽视。在未来水环境政策制定的过程中，应强化微生物污染防治方面的政策引导，促进水环境管理的完整性。
推进与常规污染物的协同控制
生活污水和畜禽粪便是水体微生物污染的最主要来源。截至2010年底，我国城市和县城的污水排放总量已达到450.8亿吨。随着经济的快速增长和农村生活水平的提高，农村生活污染对环境的压力越来越明显。但我国目前对于农村生活污水排放量的统计还是空白。据测算，全国农村每年约产生生活污水90多亿吨，人粪尿年产生量为2.6亿吨，绝大多数通过直接排放的方式进入环境。同时，我国畜禽养殖业规模化快速发展，但养殖场环境管理水平普遍较低，由于缺少必要的污染治理投资，绝大多数的养殖场没有建造配套的粪污处理设施。鉴于微生物污染的来源特征，应完善微生物污染物的减排方案，强化生活污水和畜禽养殖污染处理过程中与COD、氨氮等常规污染物的协同控制，积极争取协同增效的双赢局面。
开展微生物污染源解析研究
美国和部分欧洲国家较早地开展了水体微生物污染源解析工作并取得积极的进展，但我国在此方面起步较晚，目前仅有零星的报道。微生物污染源解析具有一定的区域特性，如日本地区的研究成果与在法国地区的验证结果相左。此外，由于自然环境和社会发展水平等因素的差异，各国在微生物源解析研究的关注点上有较大不同：欧美等发达国家市政污水处理设施相对较完善，畜禽养殖则以牛为主，并且随着研究的深入发现野生动物对水体微生物水平有较大影响；而我国水体受生活源污染较明显，畜禽养殖则以猪和家禽为主。基于以上因素，应针对我国社会发展现状在地区适应性、定性和定量多方面加强研究。
以新《环境保护法》为契机推动公众参与
微生物处理污水的方法范文第4篇
关键词：生物法处理废水 好氧生物处理 活性污泥法
(一)活性污泥简介
1912 年英国的克拉克和盖奇发现对污水长时间曝气会产生污泥，水质会得到明显的改善。阿尔敦和洛开脱对这一现象进行了研究。曝气试验在瓶中进行，每天试验结束时把瓶子倒空，第二天重新开始，他们发现由于瓶子清洗不完善，瓶壁附着污泥处理效果反而好。由于认识了瓶壁留下污泥的重要性，他们把它称为活性污泥。他们在每天结束试验前，把曝气后的污水静止沉淀，只倒去上层净化清水留下瓶底的污泥供第二天使用，这样大大缩短了污水处理的时间。这个试验的工艺化便是于1916年建成的第一个活性污泥法污水处理厂。在显微镜下观察这些褐色的絮状污泥，可以见到大量的细菌，还有真菌，原生动物和后生动物，它们组成了一个特有的生态系统。正是这些微生物以污水中的有机物为食料进行代谢和繁殖，才降低了污水中有机物的含量。
活性污泥的基本性质包括，物理性能为“菌胶团”、“生物絮凝体”；颜色为褐色、黄色、铁红色；气味为泥土味；比重略大于 1；粒径为 0.02-0.2mm；比表面积为20-100cm2/ml。活性污泥的含水率为 99.2-99.8%；固体物质的组成为活细胞、微生物内源代谢的残留物、吸附的原废水中难于生物降解的有机物、无机物质。活性污泥中的微生物包括细菌是活性污泥净化功能最活跃的成分，主要菌种有动胶 杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等。
基本特征为绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌；在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能；具有较高的增殖速率，世代时间仅为 20-30 分钟；其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。其它微生物包括原生动物、后生动物―― 在活性污泥中大约为 103 个/ml。
(二)活性污泥法基本要素
构成活性污泥法有三个基本要素，一是引起吸附和氧化分解作用的微生物，也就是活性污泥；二是废水中的有机物，它是处理对象，也是微生物的食料；三是溶解氧，没有充足的溶解氧，好氧微生物既不能生存也不能发挥氧化分解作用。作为一个有效的处理工艺，还必须使微生物，有机物和氧充分接触，只有密切的接触，才能相互作用。因而在充氧的同时，必须使混合液悬浮固体处于悬浮状态。[9]充氧和混合是通过曝气设备来实现。曝气的好坏决定了活性污泥法的能耗和处理的效果。要达到好的效果，曝气设备的选择还必须和曝气池的构造相配合。
(三)活性污泥法的基本组成
1、曝气池：反应主体。
2、二沉池：进行泥水分离，保证出水水质、回流污泥，维持曝气池内污泥浓度。
3、回流系统：维持曝气池的污泥浓度，改变回流比，改变曝气池的运行工况。
4、剩余污泥排放系统： 去除有机物的途径之一，维持系统的稳定运行。
5、供氧系统：提供足够的溶解氧。
(四)活性污泥法的基本原理
活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理废水的一类好氧生物处理方法,生物絮体称活性污泥。由好氧微生物(包括真菌、细菌、原生动物及后生动物)及其代谢和吸附的有机物,无机物组成，显示生物化学活性，具有降解废水中有机污染物的能力。活性污泥在曝气过程中，对有机物的降解（去除）过程可分为两个阶段，吸附阶段和氧化阶段。
生物吸附阶段
废水与活性污泥微生物充分接触,形成悬浊混合液,废水的污染物被比表面积巨大,且表面含有多糖类黏性物质的微生物吸附和黏连,呈胶体的大分子有机物被吸附后,首先在水解酶作用下,分解为小分子物质,然后这些小分子与溶解性有机物在酶的作用下或浓度 差推动下选择性渗入细胞体内,使废水中的有机物含量下降而得到净化。
生物氧化阶段
被和吸收的有机物质继续被氧化,这个阶段需要很长时间,进行非常缓慢。在生物吸附阶段,随着有机物吸附量的增加,污泥的活性逐渐减弱。当吸附饱和后,污泥失去吸附能力,经过生物氧化阶段吸附的有机物被氧化分解后,活性污泥又呈现活性,恢复吸附能力。 好氧活性污泥法中的微生物群落废水生物处理工艺后出水的好坏同活性污泥生物的种类、数量及其代谢活力有关,活性污泥中的微生物由分解有机物的细菌、原生动物、后生动物等。
(五)好氧活性污泥法的基本流程
活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系统所组成。污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器，通过曝气设备充人空气，空气中的氧溶人污水使活性污泥混合液产生好氧代谢反应。曝气设备不仅传递 氧气进入混合液，且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态。这样，污水中的有机物、氧气同微生物能充分接触和反应。随后混合液流人沉淀池，混合液中的悬浮固体在沉淀 池中沉下来和水分离。流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流，称为回流污泥。回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度，也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起了微生物的增殖，增殖的微生物通常从沉淀池中排除，以维持活性污泥系统的稳定运行。这部分污泥叫剩余污泥。剩余污泥中含有大量的微生物，排放环境前应进行处理，防止污染环境。
从上述流程可以看出，要使活性污泥法形成一个实用的处理方法，污泥除了有氧化和分解有机物的能力外，还要有良好的凝聚和沉淀性能，以使活性污泥能从混合液中分离出来，得到澄清的出水。活性污泥中的细菌是一个混合群体，常以菌胶团的形式存在，游离状态的较少。菌胶团是由细菌分泌的多糖类物质将细菌包覆成的粘性团块，使细菌 具有抵御外界不利因素的性能。菌胶团是活性污泥絮凝体的主要组成部分。游离状态的细菌不易沉淀，而混合液中的原生动物可以捕食这些游离细菌，这样沉淀池的出水就会更清彻，因而原生动物有利于出水水质的提高。
微生物处理污水的方法范文第5篇
关键词：剩余污泥；减量；处理技术
中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：16749944（2016）18003403
1引言
活性污泥法因其工艺结构简单、抗冲击能力强、处理效果好而成为污水处理领域应用最广泛、最成熟的技术。目前全世界90%以上的污水处理厂均采用该处理工艺，但大量剩余污泥的产生却严重制约了该工艺的持续发展应用＼[1～3＼]。据调查，城市污水处理厂运行费用组成中，污泥处理费用一般占其运行总费用的25%～40%，有的高达60%[4]，而据资料显示，2015年全年污泥产量近3359万t（含水率为80%）[5]，如此之大的产量及如此之高的处理费用，势必会对环境产生不利影响，对经济产生巨大压力。早在1996年，德国就以立法的形式首先提出了废物减量化、资源化和无害化的优先顺序[6]。如何实现污泥减量化便成为今后污水处理行业可持续发展首先需要解决的问题。
污泥减量化技术是指在保证整个污水处理效果的前提下，采用适当的物理、化学、生物技术，使处理相同量污水的同时生物处理系统中污泥的产量减少而出水水质不受影响的技术，从而实现从源头上降低污泥的产量，减少污泥的外排[7]。
目前污泥减量化技术研究主要集中在物理、化学、生物三方面。其中物理技术主要包括超声波处理、臭氧氧化、热水解等；化学技术主要包括过氧乙酸（PAA）氧化、化学解偶联、Fenton氧化等；生物技术主要包括投加微生物制剂、强化微型动物捕食作用等。
2污泥减量化技术
2.1物理技术
2.1.1超声波技术
超声波是物理介质中的一种弹性机械波，频率一般为20～106 kHz。其减量原理是，当一定强度的超声波作用于某一液体时，液体会发生一系列理化反应，而超声波在中低频率范围内会产生交替的压缩和扩张作用从而产生“空穴”作用[8]，形成较为极端的理化和力学条件，产生局部的高温、高压，再加之机械剪切力的作用，压碎细胞壁击破细胞膜，使胞内基质得到释放，微生物细胞得到进一步溶解，从而实现污泥减量。
超声波处理污泥因其高效、清洁、安全等优点而被广泛应用于实验室污泥减量研究，并且已取得了较好的研究效果，但又因其处理量小、能耗高等缺点使得难以规模化应用于大型生产运行中。综合考虑其优缺点，超声波处理污泥适用于污水水质较单一且污泥产量较少的小型污水处理站。
2.1.2臭氧氧化
臭氧具有极强的氧化性，能氧化细胞膜和细胞壁，进一步破坏胞内大分子蛋白质、多糖和核酸，使细胞被氧化分解成H2O和CO2等较稳定的无机物质。臭氧氧化处理污泥的原理就是将臭氧发生器产生的臭氧通入容器中与剩余污泥充分结合，利用臭氧的强氧化性氧化分解微生物细胞，使胞内物质由污泥相进入水相，从而使微生物细胞分解、死亡，达到污泥减量的目的。
臭氧氧化处理污泥能提高系统的反硝化能力，改善污泥的沉降性能，但存在处理成本高，出水N、P含量高等问题[9]。臭氧氧化技术适用于源水可生化性较差的小型工业废水处理站。
2.1.3热水解
热水解技术是污泥经高压蒸汽（温度约为180 ℃，压力约为1 MPa）预处理，溶解污泥中的胶体物质，破碎细胞物质，水解大分子物质，从而达到污泥减量的目的。该技术处理后剩余的高压蒸汽被回用与新污泥混匀加热，从而实现热回收，降低能耗[10]。
热水解技术处理污泥因其能够溶解部分固态有机质，能将大分子蛋白质和多糖水解成易分解的小分子物质，还能杀灭大部分细菌、病毒和寄生虫卵以及能耗低、处理效率高、无二次污染等优势而被广泛推广。该技术不仅适用于中小型污水处理厂，还适应于大型污水处理厂的新建及改扩建。
2.2化学技术
2.2.1过氧乙酸（PAA）氧化
过氧乙酸（PAA） 作为一种理想的微生物氧化剂，对微生物具有和臭氧相似的强氧化性[11]，将其与污泥混合，使污泥微生物细胞膜、细胞壁迅速破坏，胞内物质由污泥相进入水相，胞外聚合物（EPS）水解成为小分子可溶性的物质[12]。
过氧乙酸相对臭氧而言，价格低廉，反应产物醋酸无毒且具有较强的亲和性，能够迅速杀灭污泥中的病毒、细菌、真菌及芽孢。但过氧乙酸具有较强的腐蚀性，对设备防腐性能要求较高，同时过氧乙酸很不稳定，在室温下可分解放出氧气，遇高温或明火会发生自燃、燃烧或爆炸。以上缺点使得过氧乙酸氧化处理污泥在现有技术条件下应用于工程实践还有相当大的困难。
2.2.2化学解偶联
化学解偶联就是在生化处理过程中通过人为的添加化学解偶联剂使微生物的分解代谢和合成代谢被解偶联，解偶联剂的加入将抑制微生物氧化磷酸化过程，从而抑制微生物的合成，进而使得分解代谢速率远大于合成速率，过剩的能量则以热能形式散发到环境中，表现出来的就是污泥产量减少。常用的化学解偶联剂有2，4-二硝基苯酚（DNP）、3，3’，4’，5-四氯水杨酰苯胺（TCS）、羰基-氰-对三氟甲氧基苯肼（FCCP）等[13]。
解偶联剂的投加因操作简单、成本低廉（无需外加设备、解偶联剂价格便宜）、减量效果好而被广泛应用于实验室小试研究及中试。但其减量机理不明晰；对底物的去除效果存在下降的风险；系统需氧量增加从而增加能耗成本；解偶联剂的加入使得污泥性状发生改变；大部分解偶联剂都难降解且有毒，对环境造成二次污染。充分考虑到以上缺点，下一步的工作重点将是化学解偶联剂的污泥减量作用机理的研究，低毒或无毒且不影响污染物去除率的新型环境友好型解偶联剂的研发等。
2.2.3Fenton氧化
Fenton氧化反应主要是由Fe2+催化分解H2O2，生成强氧化性的羟基自由基（・OH），并利用其攻击和破坏有机污染物，反应机理如下：
Fe2++H2O2Fe3++・OH+OH- （1）
Fe2++・OHFe3++OH- （2）
Fe2++HO2・Fe3++HO-2 （3）
Fe3++HO2Fe2++H++O2 （4）
H2O2+・OHH2O+HO2・ （5）
其中，步骤（1）决定了整个反应的速度，羟基自由基（・OH）通过步骤（2）与有机污染物反应而被消耗，其反应方程式如下：
RH+・OHR・+H2O （6）
R・+O2RO2・ （7）
RO2・+・OH+O2…H2O+CO2 （8）
Fenton氧化处理污泥，能显著改善污泥的稳定性及脱水性能，对污泥中的有毒有害物质能起到明显的降解作用。但由于H2O2的使用、污泥酸性环境的调节以及大量的能源消耗抬高了其处理成本；H2O2参与反应时会产生氧气，存在一定的安全隐患。综合以上优缺点，Fenton氧化处理污泥应用前景巨大，符合污泥处理减量化、资源化和无害化的要求，但需将其与其他处理方法联用从而克服现有单独Fenton氧化处理污泥存在的弊端。
李航，等：污泥减量化技术研究进展及趋势环境与安全
2.3生物技术
2.3.1投加微生物制剂
微生物制剂是由筛选出的光合细菌、乳酸菌、放线菌、酵母菌和真菌等10种不同类型，对污染物具有较强降解能力的特殊功能微生物菌群组成，通过单独培养繁殖，再进行共生培养繁殖，使相互之间形成和谐互生的关系，其活菌数含量在3×108～2.8×109个/mL[17]。该技术就是在好氧前端通过人为的投加MCPC，从而达到：①扩大系统中能有效降解污染物的微生物菌群，并使之成为优势菌种，进一步强化其降解能力。②延长泥龄，增加微生物数量。微生物制剂的加入，由于污泥产量减少，为了维持系统污泥浓度，使得污泥外排量减少，从而增加了系统的有效微生物数量，并相应的延长了污泥龄，污泥龄的延长有利于微生物通过内源呼吸消耗掉更多的有机物，有机物数量的减少又使得微生物合成量减少，从而形成一个良性循环，达到污泥进一步减量的目的。③强化酶促反应。MCPC中微生物能分泌出大量的水解酶，这些酶能将污水中的大分子有机物及死亡的微生物残体分解成小分子有机物而被微生物所利用，从而达到污泥减量的目的。由于这些酶仅仅针对大分子有机物及死亡的微生物残体进行分解，不会对活的微生物细胞产生影响，所以投加微生物制剂不会对出水水质产生实质性影响，相反，还能达到改善出水水质的目的。
微生物制剂的使用能有效降低污泥产量，明显改善出水水质，对现有的处理工艺、运行模式不会产生任何影响，只需在现有处理单元的合适位置投加微生物制剂即可。该技术普遍适用于活性污泥法工艺的污水处理厂。但减量机理有待进一步研究，在此基础上应进一步开发更加稳定、高效、价廉的多功能微生物制剂。
2.3.2强化微型动物捕食作用
根据生态学理论，物质和能量在食物链中的传递因自身呼吸消耗、分解者利用及下一营养级所同化而逐级递减，且平均效率大约为10%～20%，也就是说，在食物链中，营养级越高，食物链越长，能量损失越多，用于合成污泥相微生物的能量越少，则污泥产量就会越低。利用微型动物捕食作用实现污泥减量的原理就是向活性污泥系统中接种高级别微型动物，相应地延长食物链，从而使用于微生物合成代谢所需能量的可利用率大大降低，实现污泥减量。
利用微型动物捕食作用，污泥减量效果明显，不会对环境造成二次污染，但微型动物的投加会导致出水N、P浓度增加，存在出水水质超标的隐患[18]。
3结语
在综合考虑上述方法技术优缺点的基础上，笔者认为，下一步污泥减量化技术的研究重点将从以下几个方面展开。
（1）深入研究污泥减量机理。现有的技术研究大都停留在减量效果上，仅仅从已有的普遍规律出发推导其可行性，而缺乏对机理的深入细致探究，导致对减量规律的把握不够准确，在技术的运用上缺乏相关的模型支撑，严重阻碍了技术的工业化推广。为此，应综合利用各种规律、模型、检测手段重点对污泥相微生物的生成、增殖、消亡、转化等阶段的反应机理进行深入研究，从而为减量规律的探索提供保证。
（2）开展技术组合。现有的污泥减量化技术都或多或少的存在某方面的缺陷，为了尽可能的发挥它们的优势，最大程度地弱化它们的不足，开展两项或两项以上的技术组合应用，这将成为今后污泥减量化技术的发展趋势。
（3） 开发新工艺。新工艺的开发包括两个方面：一是新的污水处理工艺，该工艺采用非传统的活性污泥法，通过纳虑、超滤、膜技术等手段，从源头上减少或杜绝污泥的产生。二是新的减量工艺，现有减量技术大都停留在实验室研究阶段，少部分应用于工程实践中却因为二次环境污染、资金投入巨大、技术自身缺陷致使应用推广受限。新的减量工艺应在充分掌握现有技术优缺点及其减量规律的基础上，重点开发低成本、高效率、易推广的新型污泥减量技术。
2016年9月绿色科技第18期
参考文献：
[1]Andrews J P， Asaadi M， Clarke B， et al. Potentially toxic element release by fenton oxidation of sewage sludge[J].Water Science Technology，2006，54（5）：197～205.
微生物处理污水的方法范文第6篇
[关键词]污泥负荷 微生物镜检
中图分类号：[TU992.3] 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0021-02
1.引言
1.1 神华煤化工污水装置AO工艺的介绍
污水处理装置接纳的污水包括甲醇装置、烯烃分离装置、其它装置初级雨水池、集水池生活污水。污水装置设计处理量400 m3/h，进水COD 700～1000mg/L，氨氮 180～230mg/L，PH 6～9。出水COD≤60mg/L，氨氮≤1.5mg/L，PH 6～9mg/L，出水全部符合国家一级标准。装置采用“预处理+A/O（前置反硝化）+曝气生物滤池（BAF）”处理工艺，附属装置有污泥处理和加药系统，处理后的污水直接进入回用水装置。
1.2 AO工艺的工作原理
生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和氨态氮转化为N2和NxO气体的过程。其中包括硝化和反硝化两个反应过程。
污水装置采用“硝化-反硝化”为核心的A/O法生物脱氮处理工艺，将反硝化前置。A/O法生物去除氨氮原理是充氧的条件下（O段），污水中的氨氮被硝化菌硝化为硝态氮，大量硝态氮回流至A段，在缺氧的条件下，通过兼性厌氧反硝化菌作用，以污水中有机物作为电子供体，硝态氮作为电子受体，使硝态氮被还原为无污染的氮气逸入大气，从而达到最终脱氮的目的。
硝化反应：NH4++2O2NO3-+2H++H2O
反硝化反应：6NO3-+5CH3OH5CO2+7H2O+6OH-+3N2
1.3 微生物镜检的意义
微生物在污水处理厂生化系统调试、后期稳定运行和工艺调整过程中，起着很重要的指示作用，通过镜检活性污泥中的微生物状况，可以获得该活性污泥的相关性状信息，对生产起到一定的指导作用[1]。因此，观察活性污泥微生物的生物相况可以直接了解到，活性污泥处理污水的运行情况。同时，根据观察到的微生物，对生产进行调控。本文本将传统微生物污泥负荷的计算理论与显微镜观察到的微生物出现的环境相比对，对传统AO工艺污泥负荷进行优化，通过改进后的污泥负荷计算，调整污水处理工艺运行。
2.污泥负荷
2.1 污泥负荷的概念
污泥负荷是指单位质量的活性污泥在单位时间内所去除的污染物的量。污泥负荷在微生物代谢方面的含义就是F/M比值，单位kgCOD（BOD）/（kg污泥.d）。我们可以暂时把微生物比作“村民”，BOD比作“食物”[2]（表1）。
由此，可以知道控制微生物的数量不是人为的，而是确定于来水BOD的数量。因此，能够准确掌握污泥负荷的计算，对生产调节起到决定性的作用。
2.2 传统污泥负荷的计算和存在问题
污泥负荷（F/M）实际应用中是以BOD-污泥负荷率（Ns）来表示的即：
Ns=（QLa+CH3OH）/（XV）（kgBOD5/kgMLSS・d）
式中：Q-污水流量（m3/d）
V-曝气容积（m3）
X-混合液悬浮固体（MLSS）浓度（mg/L）
La-去除有机物（BOD）浓度（mg/L）
CH3OH-甲醇投加量（kg/d）
但实际运行生产中，AO工艺消耗来水有机物分为两种生物反应：1、微生物的合成消耗有机物2、微生物进行反硝化反应消耗有机物。单纯使用以上污泥负荷的计算公式会忽略掉微生物反硝化反应所消耗的有机物，而反硝化反应所消耗的有机物是不参与微生物合成的。
因此，在AO工艺中使用以上计算公式可能会造成计算数值误差较大，对实际生产参考性较差。
2.3 优化后的AO工艺污泥负荷计算方法
为避免将A池反硝化所消耗的BOD计算在内，因此可以通过进出O池的污染物浓度的去除量来计算微生物合成所需BOD总量。由于需进行污泥回流和硝化液回流，因此在可在O池前后比做动态平衡状态，使用A池至O池回流污水COD的浓度进行计算。由于A池消耗较多的BOD，为了提供O池微生物的合成，因此选择在O池内投加甲醇维持系统内微生物活性（图1）。
优化后的计算方法如下：
Ns=[（Q1+Q2+Q3）La+CH3OH]/（XV）（kgBOD5/kgMLSS・d）
式中：Q1-调节池进水流量（m3/d）
Q2-硝化液回流流量（m3/d）
Q3-污泥回流流量（m3/d）
V-曝气容积（m3）
X-混合液悬浮固体（MLSS）浓度（mg/L）
CH3OH-甲醇投加量（kg/d）
La-去除有机物（BOD）浓度（mg/L）
2.4 污泥负荷计算方法对比和修正
选取一段时间的污泥负荷计算对比如（表2）：
通过以图2、3表可以发现，在脱氮除磷工艺中，传统污泥负荷的计算方法会较优化后的污泥负荷计算方法偏高。通过镜检微生物对照可以发现，正常污泥负荷在0.1～0.2（kgBOD5/kgMLSS・d应该出现的微生物（生化系统运行正常），如：钟虫、J纤虫、累枝虫、吸管虫等微生物并没有出现，取而代之的是较多低负荷0.05BOD5/kgMLSS・d以下的微生物，如表壳虫、磷壳虫、轮虫。优化计算后，在污泥负荷在0.07BOD5/kgMLSS・d的时候，出现了由低负荷微生物菌群至正常污泥负荷的过渡，微生物菌群主要以表壳虫、磷壳虫、轮虫为主，同时出现了少量的钟虫。
优化计算后的活性污泥微生物，通过镜检微生物对照较传统计算方法的污泥负荷更为接近。主要原因是：传统计算方法并未考虑系统在A池进行的反硝化反应，因此计算后的污泥负荷会较实际值会有所增加，优化后的计算方法排除了反硝化在系统内的影响作用，计算后的结果更符合微生物实际生长状态。
2.5 污泥负荷主要影响指标
通过优化后的污泥负荷计算方法，更加符合微生物生长的规律。系统由A池至O池正常运行下，始终处于动态平衡状态，通过污泥回流和硝化液回流，O池末端BOD基本消耗殆尽。因此，通过计算O池前后端消耗的BOD浓度，可以更加准确计算出污泥的生长负荷。通过以上曲线可以看出，A池至O池的BOD曲线与计算后的污泥负荷趋势基本一致。
加大甲醇投加量，污泥负荷走势会发生变化。1、少量或不投加甲醇作为碳源的情况下，污泥负荷走势会主要决定于进入O池的BOD浓度。2、如甲醇作为污泥的主要碳源，如系统停工检修无上游来水的情况下，通过优化后的公式Ns=[（Q1+Q2+Q3）La+CH3OH]/（XV）（kgBOD5/kgMLSS・d），当甲醇投加作为O池的营养物质来讲，污泥负荷曲线主要决定于甲醇的投加量。
3.结论
本文通过运行数据验证与微生物镜检相结合的方法，找出了传统微生物污泥负荷的方法针对污水处理AO工艺的不足。传统活性污泥计算法由整体出发进行运算，没有将活性污泥正常生长所需的BOD消耗与AO池反硝化反应BOD消耗分开，但实际运行微生物进行反硝化反应时不参与活性污泥生长的，因此传统AO工艺污泥负荷的算法会有所偏高。通过将污泥负荷计算方法进行改进，得出了更加合理的运算方式，并通过微生物镜检得到了验证。
4.指导意义
通过使用新的活性污泥负荷计算方法，能够在污水处理实际运行中更深入的分析生产的运行状况。生产中有很多情况下，理论与实际运行无法很好的结合。通过进行数据分析和微生物镜检对比，可以找出理论和实际运行的契合点。使用了新的计算方法对活性污泥的污泥培养驯化会起到重要的作用，尤其针对AO工艺污泥培养驯化中出现的一些问题，更能得到有效的解决。通过合理的控制微生物污泥负荷，能够更加优化生产操作，对污水处理装置的运行有着较大的意义。
参考文献
微生物处理污水的方法范文第7篇
关键词：生物技术 污水处理 应用 生物膜法 生物强化
0 引言
随着工业的高速发展，水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境，制约着社会和经济的进一步发展。因此，水污染控制成为全世界共同关注的问题。目前水处理技术中，生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段。随着国家节能环保战略的深入，生物技术在各领域特别是污水处理方面产生了巨大的社会效益和经济效益，与传统的物理、化学处理手段相比，运用生物技术处理废水，具备低成本和高效率的双重优点，本文主要从原理、操作方法和技术特点等几方面对生物膜法技术和生物强化技术在污水处理中的应用进行简单分析。
1 生物膜法技术的主要特点
生物膜法是令微生物附着在惰性滤料上，形成膜状的生物污泥，从而对污水起到净化效果的生物处理方法。生物膜法技术在20世纪六十年代开始出现，起初主要应用于工业废水处理包括高负荷生物滤池、塔式生物滤池等方面，后来扩展到接触氧化法，并广泛运用在纺织、印染、化纤等化工行业的废水处理。其中，接触氧化法因填料做不到经久耐用、成本低廉，且对大型池的均匀布水布气存在技术困难等，在城市污水处理工程中无法得到广泛应用。研究结果显示，高负荷生物滤池/固体接触法和生物曝气滤池法等生物膜法技术的突破和投入使用，表明生物膜法在市政污水处理上的良好前景。
首先来看这两项技术的原理。高负荷生物滤池/固体接触，英文简称TF/SC，属于美国的城市污水处理标准技术，国内由国家市政工程西北设计研究院与兰州铁道学院联合开发，通过在试验室、中间试验和工程生产试验等各个环节实施全流程试验，获得完整的设计参数后，并建设两座污水量为10×104m3/d的规模处理厂投入实用。生物滤池则属于用卵石或塑料填料的深式、塔式滤池，国内研究结果表明，卵石填料的负荷是TF/SC工艺是否高效的关键指标，它的原理是拦截回流污泥，使之与生物滤池混合曝气，然后进行生物絮凝、生物吸附两种生物反应，把废水中的细小颗粒和凝聚能力较差的生物膜集合凝固，与此同时，还能吸附、降解掉其中的有机污染物，这种工艺处理污水时，在固体接触池中的停留时间不长，美国为30分钟左右，国内设计时长多为45分钟。
其次，由于生物滤池、固体接触池和絮凝沉淀池都处于高负荷状态，停留时间短，所以工程造价低，能耗少。数据显示，运用TF/SC工艺处理污水的工程总投资比传统的活性污泥法降低约20%，而且污泥量减少20%多，大量节省了污泥处理费用。
其三，除成本降低外，生物膜法还具备耐冲击、运行稳定、操作简单等特点。
由于我国城市污水处理厂数量少，污水处理率低，需要大量建设，而目前城建资金来源不足，必须采用新技术降低工程造价，所以，生物膜法在国内城市污水处理的应用前景十分广阔。
2 生物强化技术的主要特点
生物强化技术是一种利用生物治理废水的高效技术,在废水治理中具有广阔的应用前景。与传统的活性污泥法相比，生物强化技术更体现出易于操作、针对性强等优点，这种废水处理技术主要研究并投放特殊菌种进入污水，通过其新陈代谢，将分解并吸收废水中的一些物质，净化污水，具有明显的低成本、高效率等特点，所以在近期成为废水处理领域的重要研究方向。
首先来看其技术原理。所谓生物强化技术，就是以生物制住生物，以菌制菌，向自然菌群中投入特殊的微生物以增强生物力量，并对污水等特定环境或特殊污染物加以反应。按投入菌种与底质之间的不同作用，可分为直接作用与共代谢作用两种方式。
其中，直接作用是以驯化、筛选、诱变、基因重组等一系列关键技术的实施，获得一批以污水为主要能源的微生物，然后复制投入一定数量，对目标物质进行降解，达到去除污染的目标，这种技术方法使用的菌株大多通过质粒育种和基因工程获取。共代谢作用则是针对废水中的一些有害物质，在一定条件下降解，改变其化学结构，从而降低物质的有害性，主要包括菌株通过新陈代谢将二级基质共同氧化、不同微生物之间的协同作用、休眠细胞对污染物降解等三种类型。这三种类型所采取的原理有所不同，例如不同微生物协同，是因为有些污染物的降解必须以两种甚至多种微生物共同作用才能完成，通过几种微生物的交替作用，微生物制造氧化物，然后氧化物再被另一种微生物降解，多次作用后彻底消除污染物。再如休眠细胞降解，由于处于休眠状态的微生物在含有不同有机物的污水中会产生不同的酶，在一定条件下可以相互作用，降解废水中的不同有机物。
其次来看其应用。生物强化技术作用用于焦化废水、印染废水和制药废水等几个领域。焦化废水因成分复杂，无机物和有机物的种类多，被列为难以降解工业废水，一般通过投放高效菌种，以固定化、高效降解微生物法等强化技术来进行处理。而印染废水中的有机物含量非常大，以前采用生物膜法来处理，无法有效去除其中的有机物，通过应用高效脱氧色菌和PVA降解菌，加快生物膜的形成速度，稳定性好，效率高。对于制药废水，近年通常以混合菌种加以处理，并得到广泛推广。因为混合菌比单一菌种具备更强的降解能力，降解速度和降解效率明显提升，并且在稳定性和抑制其他杂菌生长等方面有大幅改善，这些特性单靠单一菌种根本无法完成。
总的说来，由于成本低廉、操作简单、效率较高，生物技术在污水处理领域不断得到推广，并取得显著效果。随着对生物膜法和生物强化等生物技术的深入研究，发展出越来越多污水处理技术，成本降低和效益提升日渐突出，我们只有不断吸收国际上先进的生物技术信息，勇于创新，敢于实践，才能逐渐提高国内污水处理的系统性水平。
参考文献：
[1]蔺向阳.小议污水处理中生物技术的应用分析[J].今日科苑. 2010（4）.
[2]杨敦培，李雅婕.谈焦化废水的生物处理技术[J].广东化工. 2011（2）.
[3]陈瑛.论生物强化技术在污水处理中的应用[J].北方环境.
2011（11）.
微生物处理污水的方法范文第8篇
近些年，党中央提出了人与自然和谐相处的发展理念，这是保护环境的重要措施，也是保持经济可持续发展的必然要求。在城市化建设的过程中，尤其应当注意自然环境的保护，不能因一时的利益而破坏人类赖以生存的家园。目前，我国城市化建设的速度较快，城市化水平也有了较大的提升，各项基础设施正在不断完善。但仍有一些细节问题没能引起大家足够的关注，例如生活污水的处理工作。这项工作虽然工程量不大，但它对专业技术的要求非常高，处理过程较为复杂。而一旦生活污水得不到适当的处理，它将对城市地下水和城市周边环境造成极大的破坏。从目前我国处理城市污水的现状来看，情况不容乐观，城市周边的河流遭到了严重的污染，土壤成分遭到破坏。因此，我们必须将这项工作重视起来，只有做好生活污水的处理工作，城市的发展才能具有持久性。
可喜的是，这一问题已得到一些专家、学者的重视，处理污水成为保护自然环境的重要一部分。国家也陆续出台了相关的法律法规，为污水处理工作提供法律支持，保障此项工作的顺利开展。同时，相关部门也对污水处理标准进行了深入的探讨，寻求更加合理、全面的衡量标准。这些举措将为污水处理工作带来更多的政策便利，推动处理技术的不断革新，鼓励更多的人参与到污水处理工作中。
2技术研发
1）生物接触氧化法。生物接触氧化法是目前经常使用的一种处理污水的方法，它的前身是活性污泥法和生物膜法。活性污泥法的作用原理是用微生物去除水中污泥，由于微生物活性比较高，能够快速将污水中的污泥聚集起来，使之沉淀，从而达到去污的效果。生物膜法也是一种较传统的去污方法，使用生物膜对污水中的污染物质进行拦截。这两种去污方法各有利弊，生物接触氧化法将两者结合起来，将微生物填充在生物膜中，发挥了两种方法的优势，优化了去污效果。从目前的实际效果来看，这种处理污水的方法是一种比较简便易行的方式，我们只需要建造一个生物接触氧化池，成本较低，效果也比较理想。除此之外，生物接触氧化法不仅能有效清除污水中的氧化物，还能净化水中的氮和磷等化学成分。
2）厌氧生物滤池。厌氧生物滤池与生物接触氧化法的工作原理具有相似之处，都是通过微生物作用于污水，从而起到去污的作用，但两种方法的不同之处在于，厌氧生物滤池所使用的微生物是厌氧性微生物，且当厌氧微生物作用于污水中物质后，能够产生沼气。如果现有技术水平能够得到提升，我们可以将滤池中产生的沼气进行集中收集，能够有效减轻目前的资源压力，是一种两全的污水处理方法。除了能够产生沼气外，这种工艺还具有成本低、效果稳定等特点，因此方法简单、使用方便，非常符合目前污水处理的需求。
3）膜生物反应器（MBR）。膜生物反应器（MBR）是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术，它是对传统生化技术的继承和发展，改善了以往生化技术效率低、费用高，操作复杂等缺点，实际效果较好。a.负荷率与停留时间。MBR的体积负荷率介于1.2~3.2kgCOD/（m3d）和0.05~0.66kgBOD5（m3d）之间，相应的去除率>90%和97%。出水稳定时BOD浓度可以一直<20mg/L。而不管所遇到的进水浓度范围。尽管MBR许多工艺的负荷率与活性污泥法相似，但是其去除率更高。b.营养物的去除。膜对微生物的完全截留为特殊微生物如亚硝酸菌和硝酸菌的增大提供了有利条件。c.消毒。MBR具有去除大量细菌和病毒的能力，尽管膜孔直径可能大于微生物的尺寸，但是去除率往往大于预期效果。
3问题探讨
3.1住宅小区污水处理办法众所周知，住宅小区内的污水不仅流速慢，而且含有的化学成分较少，因此可以使用膜生物反应器（MBR）。生物分液MBR已经在日本，美国和一些欧洲大陆国家建立。我国对MBR技术也有一定的实际应用经验，但还有待进一步论证。与其他生物处理工艺相比，膜分离生物反应器具有以下特点：1）出水水质极高，出水中无固体悬浮物存在；2）本身具有消毒能力，无需使用化学物质消毒；3）HRT和SRT可以完全独立控制，无需对菌胶团微生物或者生物膜进行选择；4）与其他好氧工艺相比污泥产生量少；5）污泥浓度高，从而使设备处理效率也相应提高；6）可以处理难降解有机物，同时一些反应过程的稳定性提高；7）具有处理高浓度废水的能力。
3.2住宅小区污水应注意的问题我们前面提到的生物接触氧化法和厌氧生物滤池都需要建设滤池，而小区内的面积有限，因此一般将污水处理池建设在地面以下。在施工过程和使用过程中，不仅要考虑到效果，还要考虑到安全性，始终将工程安全放在第一位。膜生物反应器具有占地面积小的优点，非常适合住宅小区内使用，因此加大膜生物反应器的普及程度是非常必要的。
3.3住宅小区污水处理要求大自然的自我修复能力是有限的，随着污水数量的急剧增加和自然恢复能力的下降，我们必须对污水处理提出更好的要求。传统工艺已经不能现在污水处理的需要，我们必须不断研究新的污水处理方法，使污水处理方法的进步能够赶上污水数量增多的步伐。综合我们提到的几种方法，我们可以基本明确污水处理的标准。首先，经过处理的污水中不能存在有害物质，不能对人体或自然环境产生危害。其次，秉持着节约资源的理念，应尽可能回收污水中有价值的物质，二次使用，防止资源的浪费。第三，污水处理过程中可能产生一些新的能源。例如厌氧生物滤池中产生的沼气等，应提高收集和使用这些资源的能力。
4结语