• 收藏
  • 加入书签
添加成功
收藏成功
分享

基于固定化微生物技术在环境工程中的应用分析

陈文胜 郑金华
  
中国地名·工程与建筑
2022年35期
身份证号 4211261993****3817 身份证号 2203221988****2933

摘要:随着社会的不断发展进步,人们对于环境的保护也越来越重视,在环境工程建设中,微生物处理技术的应用也越来越多,因此对于微生物处理技术在环境工程中的应用研究也有着非常重要的意义。本文分析了固定化微生物技术在环境工程中的应用研究进展,希望可以供相关人员参考。

关键词:固定化;微生物技术;环境工程

引言:环境工程中合理运用微生物是比较重要的一个手段,其能够在很多方面表现出较为理想的作用价值,为了充分提升微生物在环境工程中的应用效果,除了要明确各个方面的基本需求之外,还需要重点加强对于微生物相关技术的探究,提升其运用水平。社会在发展,时代在进步,人们的生活理念以及生活习惯也在悄然无声的变化着,这其中最为明显的就是人们对于生活环境的看法,由以往的不关注、到现在的注重质量。之所以会发生这样的变化其实最大的原因就是人们对于生活质量的追求以及外部生活环境的刺激。下文主要就环境工程展开分析。

一、在废水处理中的应用

(一)处理难降解污水。难降解污水的形成因素非常多,但是主要来自于工业企业在生产过程中排放的污水,尤其是一些大型制造企业,比如,煤化工企业,这些企业为了减少废水净化设施费用的支出,罔顾国家和人民的利益,将生产中的废水直接排放在河流中,给人民群众的生命健康安全带来了威胁,而且这些废水中含有难以降解的有机物,比如,氮、醇类有害物质,使用一般的污水净化方法无法取出。随着我国科学技术的发展和人们环保理念的提升,研发出了固定化微生物技术,能够有效处理难降解的污水。固定化微生物技术可以根据污水中有机物的成分,使用对其具有降解功能的微生物,并对微生物群进行培养,使其壮大,增加一定区域内微生物的含量,能够实现对污水中难降解物质的有效处理。

(二)处理浓度较高废水。浓度较高的废水是目前我国废水处理的一大难题,高浓度废水之所以出现,大部分原因是由于制药企业的大量兴起。随着我国人口数量的逐渐增加,人口老龄化现象加剧,对药物的需求量不断增长,为了应对这一情况,各地纷纷兴建制药企业,由于高浓度废水的净化较为困难,需要的净化设备投入过高,导致我国水资源中经常出现高浓度废水。应用固定化微生物技术可以解决这一现状,因为高浓度废水的处理较为困难,所以需要先选择适合的微生物,再将其中高效的菌株分类出来,把高效菌株合并到一个菌群之中进行固定,或者也可以通过先进的技术手段直接培养出具备强大功能的菌株然后进行固定。传统处理高浓度废水的技术需要兴建基础设施,投入大量的资金,而且处理的速度十分缓慢,使用固定化微生物技术能够大大减少资金的投入,加快高浓度废水处理速度。二、

(三)处理染料、造纸废水。印刷厂和造纸厂在我国企业中的地位至关重要,与人民群众的生活息息相关,由于其生产产品的特殊性,需要使用大量的染料,导致排放出的废水中有机物含有大量的毒性,水体中的色度高,而且有机物内的成分多样,使用传统的净化方法不仅需要投入大量的资金和人力,而且无法收获良好的净化效果。关于废水的处理,一种是生物膜法,另一种是活性污泥法。由于废水中的色度高,所以可以使用固定化微生物技术对废水进行脱色或者降解,应选择具有脱色性能的微生物菌群,而且需要选择高效的菌株,通过这种方法能够实现高达90%左右的脱色率,经过处理后的废水不再含有有毒有害物质,甚至能够直接饮用。

二、在大气的研究现状

国内从 90 年代才开始 , 研究固定化微生物净化大气,目前仅有同济大学、昆明理工大学等少数机构在研究。同济大学的马红采用固定床反应器,以海藻酸钠包埋活性污泥进行含 NH3臭气处理,气相 NH3去除率大于 92 %, 硝化速度大于0.63g N/kg 固定化湿颗粒·d 。 硝化速度最高可达2.93g N/kg 固定化湿颗粒·d。同济大学的邵立明[ 8]等采用海酸钠包埋,Ca Cl2胶联法,利用滴滤塔反应器净化含H2S 气体,最大有效处H2S的体积负荷可达 6000 -6500g/ (m3·d), 净化效率保持在87 %以上,袁志文[ 9]等采用固定化微生物处理含甲硫醇恶臭气体, 颗粒填充床生物脱臭塔运行试验表明 :在空塔停留时间不大于 13s时,对低浓度甲硫醇气体(<12.9mg/m3)的去除率在99.0 %以上,对高浓度甲硫醇气体 (>21.4mg/m3)去除率在99.0 %以上,当空塔停留时间减少到6.5s 时,对低浓度甲硫醇气体的去除率仍可维持在80.0 %,脱臭塔对由于浓度和进气量升高造成的冲击负荷具有较强的缓冲能力。

三、固定化微生物技术特点和研究方向

(一)固定化微生物技术的应用特点。第一,在环境工程建设的过程中,固定化微生物技术的应用可以非常明显的提升微生物自身的浓度,此外还能微生物当中的活性物质得到全面的改进和提升,采用固定化微生物技术对废水予以全面有效的处理,这样一来也就使得水质可以得到非常明显的转变。第二,固定化微生物技术的应用可以开展生物育种工作,这样也就使得污染物和微生物的区分更加的明确。第三,微生物在开展了固化处理之后,微生物自身的抗毒性能会有十分明显的改善,这样也就在很大程度上避免了病毒对微生物所产生的不利影响。第四,微生物在固化反应的时候,对反应容器的空间没有非常高的要求,这样也就真正的达到了减少空间占用的目的。

(二)固定化微生物技术的未来研究进展。固定化微生物技术在环境工程发展的过程中具有着非常好的应用前景,但是从现状的角度上来看,还存在着很多的问题,从而也为该技术未来的发展提供了方向。首先,载体是固定化技术当中不容忽视的环节,但是当前载体的价格依然非常的高昂,同时,一般的固定微生物半衰期赘疣 100 天左右,所以如果真的要投入使用,就需要频繁的更换载体,这样也就会影响到了技术应用的经济性,所以在固定化技术发展的过程中需要研发相对稳定的载体。第二,对固定化细胞稳定性的研究还存在着一定的不足,所以在以后的研究工作中,不断的提升固定化细胞的稳定性,完善固定化技术处理的效果以及其自身的性能也成为了非常重要的内容。第三,污染物组成是非常复杂的,如果在处理的过程中只用一种菌去处理,其效果很难达到理想的水平,所以在处理复杂污染物的时候,我们需要采用混合菌还是采用单一高效菌分级处理还需要进一步的研究。第四,固定化技术当前的应用范围还不是很大,怎样将基因工程菌以及固定化技术有机的结合在一起,增加可处理污染物的类别,扩大固定化技术的应用范围是非常重要的一个内容。最后,固定化颗粒的相对密度是处理效果的一个非常关键的影响因素,怎样采取有效的措施改进和调整固定化微生物颗粒相对的密度也成为了我们必须要关注的一个问题。

结语:综上所述,微生物处理技术在环境保护领域的应用越来越广,而且随着微生物技术的不断发展,未来微生物对于促进环保事业的发展无疑会做出越来越大的贡献,而且经济效益日益突出。

参考文献

[1]李涛.固定化微生物技术在环境工程中的应用研究进展[J].农村科学实验,2017(03):69+68.

[2]许婷.固定化微生物技术在环境工程中的应用研究进展[J].黑龙江科技信息,2016(10):76.

[3]王新,李培军,宋守志,钟勇,苏丹,巩宗强.固定化微生物技术在环境工程中的应用研究进展[J].环境污染与防治,2005(07):66-68.

*本文暂不支持打印功能

monitor