微生物在水污染处理中的应用 原创论文.doc

微生物在水污染处理中的应用
一、我国水体污染现状
我国是一个水资源短缺的国家，随着国民经济的迅猛发展，城市规模不断扩大，生产、生活用水需求量不断增加，水资源缺口日益扩大。然而，工业及居民生活污水总量也逐渐递增。大量未经处理的污水直接排入自然水系。2006年，全国废水排放总量为536.8亿吨，城市生活污水集中处理率不到50%，乡村生活污水基本上不作任何处理，工业废水处理率约为70%，但还有许多达不到国家排放标准。其它未经处理的污水直接排入江河湖海，致使我国水环境遭到严重的污染和破坏。同时，许多城市的地下水受到不同程度的污染，全国大淡水湖如滇湖、太湖和巢湖等富营养化程度逐年加剧。我国水体污染和缓解水资源短缺问题亟待解决。
二、微生物治理水污染的方法
水体污染治理成为人们头疼的一大难题。物理方法处理不够彻底，而化学方法处理会产生二次污染。因此，采用生化处理方法是最有效最常用的污水处理法。生化处理法就是在污水中利用微生物的生命活动进行物质转化的过程。通过不同生理特性和代谢类型的微生物的协同作用，通过微生物代谢中产生的酶使污水中的有机物和一些有毒物质等不断被转化分解或吸附沉淀，从而达到净化污水，消除污染的目的。
由于微生物对氧气的需求不同，因此，现行的污水生化处理技术有两种：一种是好氧生化处理工艺，好氧生化处理又以微生物生长形式不同而分为活性污泥法和生物膜法。另一种是厌氧生化处理工艺。
从所周知，造成水体污染的主要成分是有机物。当有机污染物进入水体，由于水体浅层溶氧量较高，游离着大量的好氧微生物和好氧细菌。好氧微生物和好氧细菌首先吸附、分解有机污染物。好氧微生物和好氧细菌降解有机污染物主要靠代谢和氧化作用，是生物质能的聚集和转移，有机生物质能由污水容易聚集转移到活性污泥中，因此所产活性污泥量大。
当这些经过好氧微生物降解生成的活性污泥沉积到水底，在水底厌氧条件下生存的厌氧微生物和厌氧细菌、利用活性污泥中的碳源分解生成甲烷和二氧化碳排出水体，厌氧生物处理是生物质能的还原。它使有机污染物还原成生物质能甲烷和二氧化碳，产生相变转移，是自然界的自然生态循环过程。
厌氧生物处理过程没有能源消耗，且产生生物质能，充分利用了资源。因此利用厌氧生物技术处理工业和城市污水才是最科学、最最先进、最经济的处理工艺。它同好氧生物处理工艺有着质的区别。具有好氧生物处理工艺无可比拟的优势。采用厌氧、好氧组合工艺处理工业和城市污水即能回收生物质能，降低处理成本，又能保证出水水质，是今后有机污水处理的首选工艺。
三、微生物在水污染处理中的作用和优势
“神奇的细菌”是微生物处理水污染的一个典型。这种复合菌群由杆菌、降酚菌、脱色菌等300多种菌株组成，它们可以吃掉河水的有机物，让河水变清。河底是一道道水草型生物带，上面附着上专吃污水的细菌，水底还埋设上微孔曝气管，处理污水时，由设在岸边的机器启动微孔曝气管，将河道底部的污泥逐步搅动，使其与生物带上的细菌充分接触，这种特殊的细菌可以分解污水中的有机物，转化成水、二氧化碳、氮气等物质。一般情况下，经过半年至一年处理，原来1米深的河道淤泥可降低30—40厘米，剩余淤泥主要是以泥土、沙石等无机物为主，可让水生植物在上面生长，帮助水体恢复自我净化能力。
微生物在治理工业和生活污水方面有相当好的效果，在减少或避免污水方面也效果显著。
在生活用水中，厕所污水占了很大一部分，随着技术的进步，厕所节水大有可为。用微生物对人的排泄物和生活垃圾进行高效分解，实现厕所免水冲、不排放、无污染等目标。据统计，利用微生物降解技术研制的新型生态厕所，方便实用，经济效益良好。与一座两蹲的普通公厕相比，一年可节约水1000余吨，还可以节约清运、处理费用1万元，每年可以少污染36万吨清洁水。
微生物在处理城市下水，净化各种类型的工厂污水和减少江河湖海富营养化等方面有良好的效果。目前，微生物治理水污染在许多发达国家已经得好广泛的应用。
四、微生物如何应用在水污染处理中
1、污水生物处理方法
根据微生物与氧的关系：好氧处理和厌氧处理
微生物在构筑物生长状态：活性污泥法（曝气法）和生物膜法
2、废水生物处理设计时，按废水的水质情况，可利用不同阶段的微生物处理废水。
如：常规活性污泥法，生长下降阶段（减速、静止期）
生物吸附法，生长下降阶段（静止期）
高负荷活性污泥法，生长上升阶段（对数期），和生长下降阶段（减速期）
延时曝气法处理低浓度有机废水，利用衰亡期微生物
3、水污染处理中微生物的生存条件
污水处理系统中，为了保证微生物能够处于较好的工作状态，需要为其提供较适合的温度。一般控制在20～30℃左右。
污水处理生物处理构筑物内pH控制在6.5～8.5之间。
污泥厌氧处理时，也要控制好pH，一般在6.6～7.6，最好控
制在6.8～7.2之间。
污泥好氧处理时，控制