微生物技术及应用

    微生物技术主要是利用微生物的代谢反应过程和生物合成产物(包括酶) 对污染环境进行监测、评价、整治以及修复的单一或综合性的现代化人工技术系统。它不仅包含了生物技术所有的特点，还融合了环境污染防治以及其他工程技术，目前已逐步发展成为一种经济效益和环境效益俱佳的、能解决日益严重的(尤其是水污染) 环境问题的有效手段之一。

按照微生物降解的过程和产物种类的不同，微生物处理主要分为好氧处理、厌氧处理和兼氧处理。

(1) 好氧微生物处理，在氧气充足的条件下，微生物通过有氧呼吸作用将有机物分解。好氧微生物处理工艺主要有: 

 ①氧化塘，以自然界的池塘、湖泊作为参照物，仿照非流动水具有自身净化功能的原理，人为构建一个静态污水池塘，污水中有机物主要由塘中细菌降解，细菌所需氧气由藻类和其他光合微生物的光合作用以及水面上方的空气提供。方法简单易行，但只适合于轻度污染且量少的污水处理。

 ②活性污泥法，具有处理能力高，出水水质好的优点。该方法主要由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系统组成。废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，通过曝气设备充入空气，空气中的氧溶入混合液，产生好氧代谢反应，且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态，这样，废水中的有机物、氧气同微生物能充分接触反应。随后混合液进入沉淀池，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。活性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降性能，以使活性污泥能从混合液中分离出来，得到澄清的出水。

 ③生物膜法，即利用在固体载体表面附着生长的微生物所形成的生物膜去除废水中溶解性有机污染物的一类方法。生物膜法又可分为滴滤池法(或叫生物滤池) 、生物转盘法、接触氧化法和流化床生物膜法等。

(2) 厌氧微生物处理，在厌氧条件下，厌氧菌通过无氧呼吸或发酵作用分解有机物，有机物最终被转化为甲烷、二氧化碳、水及少量硫化氢和氨。厌氧微生物处理工艺主要有如下几种: 

 ①厌氧消化池，主要用于处理污泥和粪肥，不宜用于生活和工业废水的处理。

 ②厌氧接触法，在厌氧消化池的基础上，提高处理效率。在厌氧滤器内有固定填料，其上附着生长的生物膜使处理效率得到进一步提高。目前在处理含有易降解可溶性化合物的工业废水方面得到了大规模的应用。

(3) 微生物兼氧处理当好氧和厌氧在同一处理工艺中共存时即为兼氧处理，有时好氧和厌氧的共存反而会使处理效果更好，其中好氧菌起主体作用，但没有厌氧菌及少量的兼氧性菌种也不可能达到预期的处理效果。