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有机废水处理中的环境生物技术及其进展【摘要】对于大多数的国家来说，有机质为主的水污染是水环境保护过程中的首要问题，有机质水污染形成的原因包括城市生活污水与工业、农业等有机废水的排放。生物环境技术成为了当前处理有机废水最主要的方法，主要是由于其效率高、能耗地、处理速度快、适用性好及安全性好等特点。本文主要介绍了生物环境技术中的好氧与厌氧处理工艺、人工池塘和湿地的方法与应用。【关键词】有机废水；生物环境技术；综述在世界五大环境问题中水资源方面的问题显得非常的突出与紧要。我国虽然是世界上的资源大国，有着非常丰富的地表水资源，但是我国由于人口众多的原因，人均淡水资源量达不到世界平均水平的四分之一。随着经济的发展和人口的增长，我国所面临的水质污染与水生态污染的问题越来越突出，这方面的问题制约着我国的经济建设和社会发展，威胁这人们的饮水安全与可持续发展。而在全球范围的水质与水生态污染中有机污染的影响最为严重，主要的有机废水来源包括城市生活污水及工业、农业、养殖业的废水排放。1生化处理技术6n生化处理就是通过微生物来对有机废水中的有机污染物进行消化和分解，从这个过程中得到碳和能源。根据生化反应的不同可以将生化处理技术分为好氧与厌氧两种。好氧降解中，有机物质被完全分解为水和二氧化碳，降解比较彻底，效率也高，是生化处理技术的主要方法。厌氧降解中是改变有机物质的化学结构，反应需要的时间较长，但能够降低有机废水中有机物质的浓度，也能够降解一些难降解的有机物质，因此也有着重要的地位[1]。1.1好氧降解1.1.1活性污泥降解方法这种方法属于好氧降解技术中最传统的，其中的活性污泥实际上是微生物生长于繁殖之后形成的絮凝体，这种物质有着非常强的吸附于分解有机物质的能力，而且自身的凝聚性较好。具体的方法就是在有机废水中曝气供氧来使微生物形成活性污泥，从而降解有机物质。1.1.2生物膜法6n这种方法主要是在有机废水中添加微生物附着的介质来进行有机物质分解，微生物在介质表面不断地生长和繁殖就会形成膜，这些膜对污水进行净化。随着生物膜不断地分解有机物质，微生物会不断的生长，因此生物膜也会越来越厚，在着过过程中在生物膜的内部就会形成一种微生物生长的兼氧与厌氧的环境，因此生物膜法中其实也有着一部分厌氧降解的作用[2]。随着生物膜厚度的增加，达到一定程度之后会自动脱落成为污泥，介质的表面会重新生长微生物从而形成新的生物膜来净化污水。1.2厌氧降解技术在酿酒、制酱等领域中，厌氧技术有着非常悠久的历史，但是直到1881年才得以在水环境保护中得到应用。随着技术不断的完善和使用范围的不断扩大，人们渐渐认识到了厌氧降解技术产能高、能耗小的优点，研发出了厌氧滤池、厌氧流化床、厌氧生物转盘等厌氧反应器。这些厌氧反应器都有着共同的特点：有机负荷比较大、反应时间有所缩短。近几年来，厌氧技术逐渐应用到了工业、农业、养殖业等高中低不同浓度的有机废水和城市生活污水的处理中。但是厌氧降解技术产出的水质不能够达到排放标准，“后处理”成为了技术最重要的缺陷。2生物自然净化技术2.1生物塘在水中培植大量的生长快速的水生植物就形成了生物塘，这种方法主要是通过水生植物的吸收和收获来讲有机污水中的有机物质带走，从而达到净化水体的作用[3]。在生物塘中增加曝氧系统就会形成氧化塘，能够在生物塘中兼具好氧降解的功能。传统的生物塘存在面积大、处理时间长、出水不合格等缺陷，在不断地改进过程中总结出了解决这些缺陷的几点措施：高效水生植物的培育、实现生物塘综合处理等。6n2.2人工湿地人工湿地发展的基础是污染灌溉，这种方法投资与能耗都非常低，而且还能够为农作物提供肥力。将污水经过一级和二级处理之后就用于灌溉系统。沼泽、泥潭与水域边缘地带等都属于湿地，水体、这种条件之下发育的土壤、适应这种环境的动植物就组成了整个的湿地环境。人工湿地就是指通过人工建造于湿地功能相似的系统，由于保护水资源与改善水生态环境。人工湿地包括表面流型、潜流型、垂直流型三种，其中垂直流型应用最为广泛。3环境生物技术的展望生物环境技术不断发展的动力与目的都是提高污水处理效率、降低技术应用成本。难降解有机物质、高浓度有机废水和去氮除磷问题是当前有机污水治理的主要难点和方向，是环境生物技术的发展方向。3.1实现的工艺优化组合不同的工艺通过优化组合就能够实现优势互补，是生物降解技术的一个重要的发展趋势。例如好氧降解与厌氧降解实现组合能够克服好氧负荷率小于去氮除磷效果差的缺点，克服厌氧处理时间较长与出水水质不高的缺点。3.2与其他技术相结合6n环境生物技术的发展需要其他科学技术的配合，要将环境生物技术与其他的技术结合起来才能够提高处理的效果。高效生物技术与光、电的结合能够由于有毒有害难降解有机废水的处理，例如如光催化氧化-生物处理新技术、电化学高级氧化-高效生物处理技术等。环境生物技术不断地与计算机、电子信息等技术的结合，逐渐实现了环境生物技术的自动化与模块化。3.3难降解有机物质的处理在微生物群体中占优势的与降解力较高的菌种都属于优势菌。可以通过自然筛选驯化、混合培养、细胞工程、基因工程等方式来培养优势菌种。这些优势高效菌种能够用来对难降解的有机物质进行处理，是现代环境生物技术的发展热点之一。3.4生物传感器生物传感器能够实现自动连续监测，能够判断污染的发展趋势、探索污染物的转化与降解规律、检测污染物突变的原因、分析污染的来源等。生物传感器的研制对生物环境污染的监测有着积极地作用，使其更加的方便、快捷、灵敏、全面，而且还具有廉价、简单、快速等优点。4总结6n水领域中应用的技术种类有很多种，每种技术都有各自的优点和适用的范围。环境生物技术主要是利用生物本身或者去其产物来对水污染进行治理，微生物和植物是生物主体，微生物主要是发挥降解功能来净化有机污水中的有机物质，而植物主要是通过吸收功能来实现治理有机污水。这种技术效率较高、投入较大、安全性好、适用范围广，应该在有机废水的处理过程中积极推广。【参考文献】[1]盛永忠.生物技术在废纸生产包装纸与纸板废水处理中的应用[C]//山东造纸学会第七届会员代表大会暨山东造纸学会2012年学术年会论文集.2012，03（09）：19-24.[2]胡颖慧，郑广宏，王磊.纳米TiO_2在难降解有机废水处理中的应用及其生物安全性研究进展[J].工业水处理，2010，12（11）：11-13.[3]王剑鸣，边关，毛文雄，王彦林.膜-生物反应器技术在中水回用、高浓度有机废水处理中的应用研究[J].湖南大学学报：自然科学版，2011，23（14）：19-26.[责任编辑：薛俊歌]6