微生物處理污水的方法

微生物在有氧條件下，吸附環(huán)境中的有機物，并將其氧化分解成無機物，使污水得到凈化，同時合成細胞物質(zhì)。微生物在污水凈化過程，以活性污泥和生物膜的主要成分等形式存在。

（1）活性污泥法

又稱曝氣法，是利用含有好氧微生物的活性污泥，在通氣條件下，使污水凈化的生物學方法。此法是現(xiàn)今處理有機廢水的最主要的方法。

所謂活性污泥是指由菌膠團形成菌、原生動物、有機和無機膠體及懸浮物組成的絮狀體。在污水處理過程中，它具有很強的吸附、氧化分解有機物或毒物的能力。在靜止狀態(tài)時，又具有良好沉降性能?；钚晕勰嘀械奈⑸镏饕羌毦嘉⑸锟倲?shù)的90％～95％。,并多以菌膠團的形式存在，具有很強的去除有機物的能力，原生動物起間接凈化作用。

活性污泥法根據(jù)曝氣方式不同，分多種方法，目前最常用的是完全混合曝氣法。污水進入曝氣池后，活性污泥中的細菌等微生物大量繁殖，形成菌膠團絮狀體，構成活性污泥骨架，原生動物附著其上，絲狀細菌和真菌交織在一起，形成一個個顆粒狀的活躍的微生物群體。曝氣池內(nèi)不斷充氣、攪拌，形成泥水混合液，當廢水與活性污泥接觸時，污水中的有機物在很短時間內(nèi)被吸附到活性污泥上，可溶性物質(zhì)直接進入細胞內(nèi)。大分子有機物通過細胞產(chǎn)生的胞外酶將其降解成為小分子物質(zhì)后再滲入細胞內(nèi)。進入細胞內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)在細胞內(nèi)酶的作用下，經(jīng)一系列生化反應，使有機物轉化為C02、H2O等簡單無機物，同時產(chǎn)生能量。微生物利用呼吸放出的能量和氧化過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物合成細胞物質(zhì)，使菌體大量繁殖。微生物不斷進行生物氧化，污水中有機物不斷減少，使污水得到凈化。當營養(yǎng)缺乏時，微生物氧化細胞內(nèi)貯藏物質(zhì)，并產(chǎn)生能量，這種現(xiàn)象叫自身氧化或內(nèi)源呼吸。

曝氣池中混合物以低BOD值流入沉淀池。活性污泥通過靜止、凝集、沉淀和分離，上清液是處理好的水，排放到系統(tǒng)外。沉淀的活性污泥一部分回流曝氣池與未處理的廢水混合，重復上述過程，回流污泥可增加曝氣池內(nèi)微生物含量，加速生化反應過程。剩余污泥排放出去或進行其他處理后繼續(xù)應用。

（2）生物膜法

該法是以生物膜為凈化主體的生物處理法。生物膜是附著在載體表面，以菌膠團為主體所形成的粘膜狀物。生物膜的功能和活性污泥法中的活性污泥相同，其微生物的組成也類似。凈化污水的主要原理是附著在載體表面的生物膜對污水中有機物的吸附與氧化分解作用。生物膜法根據(jù)介質(zhì)與水接觸方式不同，有生物轉盤法、塔式生物濾池法等。

2.厭氧處理系統(tǒng)

在缺氧條件下，利用厭氧菌(包括兼性厭氧菌)分解污水中有機污染物的方法，又稱厭氧消化或厭氧發(fā)酵法。因為發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)生甲烷，又稱甲烷發(fā)酵。此法既能消除環(huán)境污染，又能開發(fā)生物能源，所以倍受人們重視。污水厭氧發(fā)酵是一個極為復雜的生態(tài)系統(tǒng)，它涉及多種交替作用的菌群，各要求不同的基質(zhì)和條件，形成復雜的生態(tài)體系。甲烷發(fā)酵包括3個階段：液化階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。

此法主要用于處理農(nóng)業(yè)和生活廢棄物或污水廠的剩余污泥，也可用于處理面粉廠、食品廠、造紙廠、制革廠、酒精廠、糖廠、油脂廠、農(nóng)藥廠或石油化工等工廠廢水。

生物技術在水污染治理方面的應用有哪些 a.生物膜法

生物技術在水污染治理方面的應用有哪些

生物技術的研究方向：

生物凈化

污水中的有毒物質(zhì)包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質(zhì)等等。微生物通過自身的生命活動可以解除污水的毒害作用，從而使污水中的有毒物質(zhì)轉化為有益的無毒物質(zhì)，使污水得到凈化。當今固定化酶和固定化細胞技術處理污水就是生物凈化污水的方法之一，固定化酶和固定化細胞技術是酶工程技術。固定化酶又稱水不溶性酶，是通過物理吸附法或化學鍵合法使水溶性酶和固態(tài)的不溶性載體相結合，將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，微生物細胞是一個天然的固定化酶反應器，用制備固定化酶的方法直接將微生物細胞固定，即可催化一系列生化反應的固定化細胞。運用固定化酶和固定化細胞可以高效處理廢水中的有機污染物、無機金屬毒物等，此方面國內(nèi)外成功的例子很多。近幾年我國在應用固定化細胞技術降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)方面取得較大進展，對于含100mg/L廢水，降解率和酶活性保存率均在90%以上；利用固定化酵母細胞降解含酚的廢水也已實際應用于廢水處理。

生物修復

重金屬污染是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復是利用生物(主要是微生物、植物)作用，削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是:通過生物作用(如酶促反應)改變重金屬在土壤中的化學形態(tài)，使重金屬固定或解毒，降低其在土壤環(huán)境中的移動性和生物可利用性，通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復過程可以增加土壤有機質(zhì)的含量，激發(fā)微生物的活性，由此可以改善土壤的生態(tài)結構，這將有助于土壤的固定，遏制風蝕、水蝕等作用，防止水土流失。

白色污染

廢棄塑料和農(nóng)用地膜經(jīng)久不化解，估計是形成環(huán)境污染的重要成分。利用生物工程技術一方面可以廣泛地分離篩選能夠降解塑料和農(nóng)膜的優(yōu)勢微生物、構建高效降解菌，另一方面可以分離克隆降解基因并將該基因導入某一土壤微生物(如：根瘤菌)中，使兩者同時發(fā)揮各自的作用，將塑料和農(nóng)膜迅速降解。

化學農(nóng)藥

利用微生物降解農(nóng)藥已成為消除農(nóng)藥對環(huán)境污染的一個重要方面。能降解農(nóng)藥的微生物，有的是通過礦化作用將農(nóng)藥逐漸分解成終產(chǎn)物CO 和H O，這種降解途徑徹底，一般不會帶來副作用；有的是通過共代謝作用，將農(nóng)藥轉化為可代謝的中間產(chǎn)物，從而從環(huán)境中消除殘留農(nóng)藥，這種途徑的降解結果比較復雜，有正面效應也有負面效應。為了避免負面效應，就需要用基因工程的方法對已知有降解農(nóng)藥作用的微生物進行改造，改變其生化反應途徑，以希望獲得最佳的降解、除毒效果。要想徹底消除化學農(nóng)藥的污染，最好全面推廣生物農(nóng)藥。