01 我國水源污(wu)染現狀

　　我國水(shui)(shui)資源(yuan)短缺(que)，全國目前有(you)(you)400 多(duo)個城市缺(que)水(shui)(shui)，其中(zhong)(zhong)100 多(duo)個嚴(yan)(yan)重(zhong)(zhong)缺(que)水(shui)(shui)。由于(yu)人(ren)口眾多(duo)，人(ren)均水(shui)(shui)資源(yuan)的(de)占有(you)(you)量僅為世界人(ren)均占有(you)(you)量的(de)25% ，屬世界貧(pin)水(shui)(shui)國之一(yi)。由于(yu)水(shui)(shui)源(yuan)分布不(bu)平衡(heng)，更存在南多(duo)北少(shao)，東多(duo)西少(shao)，夏天多(duo)冬天少(shao)的(de)時(shi)空差(cha)異。然而(er)就在不(bu)利的(de)條件(jian)下，工業廢水(shui)(shui)和(he)農業污(wu)(wu)水(shui)(shui)不(bu)加處理的(de)任意排(pai)放，造成水(shui)(shui)源(yuan)污(wu)(wu)染(ran)愈加嚴(yan)(yan)重(zhong)(zhong)，根據環境(jing)保護部發(fa)布的(de)2010 年全國環境(jing)質量數據顯示，中(zhong)(zhong)國的(de)地(di)表水(shui)(shui)嚴(yan)(yan)重(zhong)(zhong)污(wu)(wu)染(ran)，七(qi)大(da)水(shui)(shui)系(xi)(長江、黃河(he)、珠(zhu)江、松花江、淮(huai)河(he)、海河(he)和(he)遼河(he)) 受到輕度(du)、中(zhong)(zhong)度(du)、重(zhong)(zhong)度(du)污(wu)(wu)染(ran)，湖泊富營養(yang)化問(wen)(wen)題突出。近幾年來，重(zhong)(zhong)大(da)水(shui)(shui)污(wu)(wu)染(ran)事件(jian)頻繁出現，發(fa)生(sheng)率高達50%。缺(que)水(shui)(shui)問(wen)(wen)題日益(yi)嚴(yan)(yan)重(zhong)(zhong)。

　　1. 1 傳統污水處理技術

　　水的污染通常指人為原因造成的水質(zhi)(zhi)惡化，降低水的使用價值，主(zhu)要污染物(wu)是固體(ti)廢棄物(wu)和化學物(wu)質(zhi)(zhi)(需氧(yang)有機(ji)物(wu)、難降解有機(ji)物(wu)、重金屬(shu)、植物(wu)營養物(wu)質(zhi)(zhi)、酸、堿(jian)和石(shi)油(you)類(lei)物(wu)質(zhi)(zhi)) 。

　　我國(guo)目前常用的污水處(chu)理技(ji)術有:

　　(1) 物(wu)理法(fa)即不(bu)溶態污染(ran)物(wu)的分(fen)離(li)技術(重力沉降、混凝(ning)澄清、浮力浮上、離(li)心力分(fen)離(li)、磁力分(fen)離(li)等) 。

　　(2) 化(hua)(hua)學(xue)法(fa)即污(wu)染(ran)物的化(hua)(hua)學(xue)轉化(hua)(hua)技(ji)術(酸堿中和法(fa)、化(hua)(hua)學(xue)沉(chen)淀法(fa)、氧化(hua)(hua)還原(yuan)法(fa)、化(hua)(hua)學(xue)物理消毒(du)法(fa)) 。

　　(3) 溶(rong)解態污(wu)染物(wu)物(wu)理化(hua)學分離技術(shu)(吸附法(fa)、離子交換法(fa)、膜分離法(fa)、蒸發(fa)、冷(leng)凍法(fa)) 。

　　1. 2 常用方法(fa)存(cun)在的弊端

　　物理方(fang)法(fa)(fa)占地面積大(da)，基建費、運行費高(gao)，能耗大(da)，管理復(fu)雜(za)，易(yi)(yi)出現(xian)污泥膨脹現(xian)象; 設備(bei)不能滿足高(gao)效低(di)耗的要求，單獨使用效果(guo)不明(ming)顯。化學方(fang)法(fa)(fa)運行成本高(gao)，消耗大(da)量的化學試劑，易(yi)(yi)產生二次污染。多數情況下兩者須(xu)結合使用。

　　02 微生物技(ji)術

　　如何使城市污(wu)(wu)水處理工藝朝著低能耗、高效率(lv)、少(shao)剩余污(wu)(wu)泥(ni)量、最(zui)方(fang)便(bian)的(de)操作管理，以(yi)及實現磷回(hui)收(shou)和(he)處理水回(hui)用等可持續的(de)方(fang)向發展(zhan)，且所采用的(de)技(ji)(ji)術必須以(yi)低能耗和(he)少(shao)資(zi)源(yuan)損耗為前提呢? 微(wei)生物(wu)技(ji)(ji)術滿(man)足了(le)以(yi)上的(de)要(yao)求(qiu)。

　　2. 1 微生物介(jie)紹(shao)

　　微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)是(shi)一類(lei)形體(ti)微(wei)(wei)(wei)小的(de)(de)單(dan)細(xi)胞或(huo)個體(ti)結(jie)構比較簡單(dan)的(de)(de)多(duo)細(xi)胞，甚(shen)至沒有細(xi)胞結(jie)構的(de)(de)低等(deng)生(sheng)物(wu)(wu)，是(shi)眼看不見(jian)，手(shou)摸不著，有生(sheng)命的(de)(de)微(wei)(wei)(wei)小生(sheng)物(wu)(wu)，只(zhi)有借助于光學顯微(wei)(wei)(wei)鏡和(he)電子顯微(wei)(wei)(wei)鏡才能看到。微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)包括細(xi)菌、病(bing)毒、真菌等(deng)。

　　2. 2 微生(sheng)物技(ji)術(shu)及應用

　　微生物技(ji)(ji)術(shu)主要是利用(yong)微生物的(de)(de)(de)代(dai)謝反應過(guo)程和生物合(he)成(cheng)產物(包(bao)括酶(mei)) 對污(wu)染(ran)環(huan)(huan)境(jing)進行監測、評價、整(zheng)治以及修(xiu)復的(de)(de)(de)單(dan)一或綜合(he)性(xing)的(de)(de)(de)現代(dai)化人(ren)工技(ji)(ji)術(shu)系統。它不僅包(bao)含了生物技(ji)(ji)術(shu)所有的(de)(de)(de)特點，還融(rong)合(he)了環(huan)(huan)境(jing)污(wu)染(ran)防治以及其(qi)(qi)他工程技(ji)(ji)術(shu)，目前已逐步(bu)發展成(cheng)為一種經濟效(xiao)益和環(huan)(huan)境(jing)效(xiao)益俱佳的(de)(de)(de)、能解決日益嚴重的(de)(de)(de)(尤其(qi)(qi)是水(shui)污(wu)染(ran)) 環(huan)(huan)境(jing)問題的(de)(de)(de)有效(xiao)手段(duan)之一。

　　按照微生(sheng)物降解的(de)過(guo)程和(he)產(chan)物種(zhong)類(lei)的(de)不同(tong)，微生(sheng)物處(chu)(chu)理(li)主要分為好氧(yang)(yang)(yang)處(chu)(chu)理(li)、厭氧(yang)(yang)(yang)處(chu)(chu)理(li)和(he)兼氧(yang)(yang)(yang)處(chu)(chu)理(li)。

　　(1) 好(hao)(hao)氧(yang)(yang)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)處理(li)(li)，在氧(yang)(yang)氣(qi)充(chong)足的(de)(de)條件下，微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)通(tong)過有(you)氧(yang)(yang)呼吸作用將有(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)分(fen)解。好(hao)(hao)氧(yang)(yang)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)處理(li)(li)工藝主(zhu)(zhu)要有(you): ①氧(yang)(yang)化(hua)(hua)塘，以(yi)(yi)自然界的(de)(de)池塘、湖泊(bo)作為參照物(wu)(wu)(wu)(wu)，仿照非流動水(shui)(shui)具(ju)有(you)自身凈(jing)化(hua)(hua)功能(neng)(neng)的(de)(de)原理(li)(li)，人為構建一個(ge)靜態(tai)污(wu)水(shui)(shui)池塘，污(wu)水(shui)(shui)中有(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)主(zhu)(zhu)要由塘中細(xi)(xi)菌(jun)降(jiang)解，細(xi)(xi)菌(jun)所需氧(yang)(yang)氣(qi)由藻類(lei)和(he)其他(ta)光(guang)合(he)(he)(he)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)光(guang)合(he)(he)(he)作用以(yi)(yi)及水(shui)(shui)面(mian)上方(fang)的(de)(de)空氣(qi)提供。方(fang)法簡(jian)單易(yi)行，但只適合(he)(he)(he)于輕度污(wu)染且(qie)量少(shao)的(de)(de)污(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)。②活(huo)性(xing)污(wu)泥(ni)(ni)法，具(ju)有(you)處理(li)(li)能(neng)(neng)力高，出(chu)(chu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質好(hao)(hao)的(de)(de)優點。該方(fang)法主(zhu)(zhu)要由曝(pu)氣(qi)池、沉(chen)(chen)(chen)淀池、污(wu)泥(ni)(ni)回(hui)流和(he)剩余(yu)污(wu)泥(ni)(ni)排(pai)放系統(tong)組成(cheng)(cheng)。廢水(shui)(shui)和(he)回(hui)流的(de)(de)活(huo)性(xing)污(wu)泥(ni)(ni)一起進入曝(pu)氣(qi)池形成(cheng)(cheng)混(hun)(hun)合(he)(he)(he)液。曝(pu)氣(qi)池是(shi)(shi)一個(ge)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)反(fan)應器，通(tong)過曝(pu)氣(qi)設(she)備(bei)充(chong)入空氣(qi)，空氣(qi)中的(de)(de)氧(yang)(yang)溶入混(hun)(hun)合(he)(he)(he)液，產生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)好(hao)(hao)氧(yang)(yang)代謝反(fan)應，且(qie)使混(hun)(hun)合(he)(he)(he)液得(de)到(dao)足夠的(de)(de)攪拌而呈懸浮(fu)狀(zhuang)態(tai)，這樣，廢水(shui)(shui)中的(de)(de)有(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)、氧(yang)(yang)氣(qi)同微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)能(neng)(neng)充(chong)分(fen)接觸反(fan)應。隨后混(hun)(hun)合(he)(he)(he)液進入沉(chen)(chen)(chen)淀池，混(hun)(hun)合(he)(he)(he)液中的(de)(de)懸浮(fu)固體(ti)在沉(chen)(chen)(chen)淀池中沉(chen)(chen)(chen)下來和(he)水(shui)(shui)分(fen)離，流出(chu)(chu)沉(chen)(chen)(chen)淀池的(de)(de)就是(shi)(shi)凈(jing)化(hua)(hua)水(shui)(shui)。活(huo)性(xing)污(wu)泥(ni)(ni)除(chu)了有(you)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)和(he)分(fen)解有(you)機(ji)(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)能(neng)(neng)力外，還(huan)要有(you)良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)凝聚和(he)沉(chen)(chen)(chen)降(jiang)性(xing)能(neng)(neng)，以(yi)(yi)使活(huo)性(xing)污(wu)泥(ni)(ni)能(neng)(neng)從混(hun)(hun)合(he)(he)(he)液中分(fen)離出(chu)(chu)來，得(de)到(dao)澄清的(de)(de)出(chu)(chu)水(shui)(shui)。③生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)法，即(ji)利用在固體(ti)載(zai)體(ti)表面(mian)附著(zhu)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長的(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)所形成(cheng)(cheng)的(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)去除(chu)廢水(shui)(shui)中溶解性(xing)有(you)機(ji)(ji)污(wu)染物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)一類(lei)方(fang)法。生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)法又可分(fen)為滴濾(lv)(lv)池法(或叫生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)濾(lv)(lv)池) 、生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)轉盤法、接觸氧(yang)(yang)化(hua)(hua)法和(he)流化(hua)(hua)床生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)法等。

　　(2) 厭(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氧微生物處(chu)理(li)(li)，在(zai)厭(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氧條件(jian)下，厭(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氧菌通過無氧呼吸或發(fa)酵(jiao)作用分解(jie)有(you)機(ji)物，有(you)機(ji)物最終被轉化(hua)為甲烷、二氧化(hua)碳、水(shui)及少量硫化(hua)氫和氨。厭(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氧微生物處(chu)理(li)(li)工藝主要有(you)如下幾種: ①厭(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氧消化(hua)池，主要用于處(chu)理(li)(li)污泥和糞肥，不宜用于生活和工業廢水(shui)的(de)處(chu)理(li)(li)。②厭(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氧接觸法，在(zai)厭(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氧消化(hua)池的(de)基礎上，提高處(chu)理(li)(li)效(xiao)率。在(zai)厭(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氧濾器內有(you)固定填料，其上附著生長的(de)生物膜使處(chu)理(li)(li)效(xiao)率得(de)到進一(yi)步提高。目前在(zai)處(chu)理(li)(li)含有(you)易(yi)降解(jie)可溶性化(hua)合物的(de)工業廢水(shui)方(fang)面(mian)得(de)到了(le)大規模的(de)應用。

　　(3) 微生物(wu)兼(jian)氧(yang)處(chu)理當好(hao)氧(yang)和厭氧(yang)在同一(yi)處(chu)理工藝中共(gong)存(cun)時即為兼(jian)氧(yang)處(chu)理，有時好(hao)氧(yang)和厭氧(yang)的(de)共(gong)存(cun)反而會使(shi)處(chu)理效果(guo)更好(hao)，其中好(hao)氧(yang)菌起主體作用，但沒有厭氧(yang)菌及少量的(de)兼(jian)氧(yang)性菌種(zhong)也不可能達到預期的(de)處(chu)理效果(guo)。

　　2. 3 與傳統技術對比存在的優勢

　　與目(mu)前采用的(de)物(wu)(wu)(wu)理法(fa)和化(hua)(hua)(hua)學法(fa)相比，在(zai)污(wu)水處(chu)(chu)(chu)理方面，微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)技術具(ju)有(you)(you)(you)一(yi)系列的(de)特點(dian)和優勢: ①具(ju)有(you)(you)(you)很(hen)強的(de)吸附力和良(liang)好的(de)沉降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)性(xing)，很(hen)強的(de)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)能(neng)(neng)(neng)(neng)力，不需(xu)要高(gao)溫、高(gao)壓(ya)、溫和的(de)條件(jian)，污(wu)染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)經過酶催化(hua)(hua)(hua)即可(ke)(ke)高(gao)效并相對(dui)(dui)徹底完成，處(chu)(chu)(chu)理水量大，處(chu)(chu)(chu)理費用低廉(lian)，僅為物(wu)(wu)(wu)理、化(hua)(hua)(hua)學法(fa)的(de)30% ～ 50%。②微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)物(wu)(wu)(wu)種(zhong)豐(feng)富、資源(yuan)廣泛、具(ju)有(you)(you)(you)多(duo)種(zhong)代(dai)謝(xie)類型(xing)，幾乎可(ke)(ke)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)或轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)(hua)環(huan)(huan)境中(zhong)存在(zai)的(de)各(ge)種(zhong)天然物(wu)(wu)(wu)質，易培(pei)養(yang)、繁殖快、對(dui)(dui)環(huan)(huan)境有(you)(you)(you)較強的(de)適(shi)(shi)(shi)(shi)應能(neng)(neng)(neng)(neng)力和易實現(xian)變異等(deng)特性(xing)，一(yi)旦新(xin)的(de)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)(wu)(wu)出(chu)現(xian)，它們也能(neng)(neng)(neng)(neng)逐步通過自發(fa)或誘導產生(sheng)新(xin)的(de)酶系，具(ju)備新(xin)的(de)代(dai)謝(xie)功能(neng)(neng)(neng)(neng)，從(cong)而(er)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)或轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)(hua)那(nei)些新(xin)的(de)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)(wu)(wu)。適(shi)(shi)(shi)(shi)當(dang)地(di)(di)對(dui)(dui)其(qi)加以(yi)(yi)培(pei)養(yang)繁殖，特別是在(zai)一(yi)定條件(jian)下(xia)加以(yi)(yi)馴(xun)化(hua)(hua)(hua)，就能(neng)(neng)(neng)(neng)使(shi)之很(hen)好地(di)(di)適(shi)(shi)(shi)(shi)應各(ge)種(zhong)有(you)(you)(you)毒(du)的(de)工業(ye)廢水、生(sheng)活污(wu)水等(deng)環(huan)(huan)境。通過有(you)(you)(you)針(zhen)對(dui)(dui)性(xing)地(di)(di)對(dui)(dui)菌種(zhong)進行篩選、培(pei)養(yang)和馴(xun)化(hua)(hua)(hua)，可(ke)(ke)以(yi)(yi)使(shi)大多(duo)數的(de)有(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)實現(xian)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)處(chu)(chu)(chu)理，應用面寬(kuan)。③微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)處(chu)(chu)(chu)理不僅能(neng)(neng)(neng)(neng)去除有(you)(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)、病原(yuan)體(ti)、有(you)(you)(you)毒(du)物(wu)(wu)(wu)質，還能(neng)(neng)(neng)(neng)去除臭味、提高(gao)透明度(du)(du)、降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)低色度(du)(du)等(deng)，處(chu)(chu)(chu)理效果良(liang)好。只要找(zhao)到合適(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)，給(gei)予合適(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)條件(jian)，所(suo)有(you)(you)(you)的(de)污(wu)染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)質都(dou)可(ke)(ke)得到降(jiang)(jiang)(jiang)(jiang)解(jie)(jie)(jie)或轉(zhuan)(zhuan)化(hua)(hua)(hua)。④對(dui)(dui)環(huan)(huan)境影響小，不產生(sheng)二次污(wu)染(ran)(ran)，遺(yi)留(liu)問題少(shao)。⑤直接暴(bao)露(lu)在(zai)污(wu)染(ran)(ran)物(wu)(wu)(wu)下(xia)的(de)機(ji)會減少(shao)。⑥就地(di)(di)處(chu)(chu)(chu)理，操作簡便(bian)，可(ke)(ke)以(yi)(yi)避免鋪設(she)不雅(ya)觀的(de)機(ji)械設(she)備，減少(shao)占地(di)(di)面積，基建費、運行費，能(neng)(neng)(neng)(neng)耗，管(guan)理等(deng)，且能(neng)(neng)(neng)(neng)滿足高(gao)效低耗的(de)要求。

　　人(ren)們利用(yong)這些(xie)微(wei)小的生物群(qun)體，加之人(ren)為作用(yong)就可(ke)以解決其他物理(li)(li)化學方法無法解決的難題。為今后的污水(shui)處理(li)(li)提供(gong)了一項(xiang)高(gao)效、節能、環保的綠色途(tu)徑。

　　轉自環境零距離