水污染控制工程在现代社会发展过程中发挥着十分重要的作用,随着环保事业的不断进步,以及水污染控制技术的不断提升,处理工艺也不断变得多元化。生物技术是一种比较新型的水污染处理工艺,细化可以分为多种类型,比如固定化微生物技术、生物强化处理技术、生物反应器技术、生物修复技术以及微生物水处理剂的应用技术等。不同技术所能够适应的场景存在一定差异,且技术要点也有所区别。
1固定化微生物技术
该技术在利用现代生物技术处理水污染问题方面属于一项较为先进的技术方法,由于其具有能够有效分解难降解有机物质的优势,所以能够大大降低水污染控制工的难度,特别是在工业废水处理过程中,应用价值最为突出。污水中的部分特异性菌种在该技术工艺条件下,能够得到良好的改造,比如脱氮、脱磷菌等,从而实现污水固定化处理。不仅如此,污水固定化之后,菌体的密度会大大提高,如此一来,就更便于除污,有利于提高污水处理效率。处理后的污水经过科学的净化处理,可以进行回收利用,这也对缓解我国当前水资源紧缺现状具有重要意义。
2生物强化处理技术
所谓的生物强化处理技术,就是为了提高废水处理能管理,人为向废水中投入特定菌种,以达到去除某种或某几种有害物质的目的。所选菌种一般都是从自然界中筛选出来的优质菌种,或者通过人工手段进行基因组合而制造出的人工合成高效菌种。常用的生物强化处理技术主要包括以下几类:第一种是高浓活性污泥强化法。原理是通过高浓度污泥和长泥龄来促进水污染处理工艺中所加入辅料对难分解物质的分解效率,加快污水处理化学反应速度。比如处理污水中的聚乙烯醇和粪便污水,就可以采取该种方法。第二种是利用生物铁法实现对污水的净化处理。具体原原理如下:在普通的活性污泥中加入含铁的无机盐物质,以氧化铁粉和氢氧化铁为主。这些无机盐会与污水中的成分物质反应,生成生物铁絮凝体活性污泥,该物质具有高浓度活性污泥的特征,可以大量去除磷成分物质。第三种是生物活性炭法。该方法是对为微生物氧化技术和活性炭技术的综合运用,集中了两种技术的优势,水污染控制处理效果更为突出。有实验数据表明,采用生物活性炭技术,每克炭物质当中可以有效去除的COD成分物质大概为1-3g,同时还能改善废水处理的脱氮效果,工艺技术对废水毒性分解能力明显增强。
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同。
4生物修复技术
生物修复技术是利用生物,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。
5微生物水处理剂的应用
5.1微生态制剂
微生态制剂是-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。
5.2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。
5.3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。
6其它几种生物技术
6.1生物沥滤法
用生物法去除沥滤污泥中的重金属,效果较为显著。具体机理是因为活性污泥中存在以Fe2x和还原性硫为生长质的细菌。生物法沥滤金属时,金属硫化物在铁氧化细菌作用下被氧化成金属硫酸盐,Fe”经氧化成Fet*,Fe和金属硫化物反应生成金属离子和元素硫,元素硫则被活性污泥内硫细菌氧化成硫酸,使污泥下降并促使金属进一步溶出。生物沥滤法在去除活性污泥和土壤中的重金属离子方面有较大的潜力,但因其具体的反应控制方法尚未被人们完全掌握,所以还需要它的对试验和生产运行继续研究。
6.2电极生物膜法
电极生物膜法就是利用电极作为微生物膜的载体。研究表明,在去除氮和硝酸盐氮时,用电极生物膜法都比不加电流的生物膜法效率高。主要是由于电场微电水释放出的H为反硝化菌提供点子受体。-方面.H是从生物膜外因电场吸引力作用向内扩散的,所以生物膜中的微生物能高效利用H+进行反硝化作用:另-方面,阴极板上产生的氢气又通过生物膜溢出.在生物膜附近形成了缺氧环境,有利于反硝化菌的生长。邱凌峰等人试验用该法去除硝酸盐和亚硝酸盐,去除率分别达60%-80%和85%~95%,都高于相同生物量的单纯生物膜法。
7结束语
经过以上分析阐述不难发现,现代生物技术在水污染控制工程中的应用有着十分突出的作用价值,对于改善当前环境状态,具有重要的意义。因此,相关行业工作人员应当对此形成全面而充分的认识,积极学习先进的技术理论知识,充分了解各类水污染控制处理技术的技术要点,以提高自身专业素质能力,促进行业长效健康发展。
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