生物強化技術(shù)的污水處理過(guò)程主要是指的通過(guò)厭氧生物的作用之下將水中的有機物轉化為甲烷的過(guò)程，這整個(gè)處理過(guò)程是在厭氧的狀態(tài)之下進(jìn)行的，所以說(shuō)能夠充分發(fā)揮和利用這些微生物的新陳代謝作用?？傮w上來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)涉及到生物學(xué)與化學(xué)的多種學(xué)科的過(guò)程，雖然說(shuō)當下很多地方已經(jīng)在用這種方式進(jìn)行污水的處理了，但是其中的細節方面還是有很多問(wèn)題的。
一、生物強化技術(shù)的基本概述
現在污水處理過(guò)程中采用的生物強化技術(shù)通常是采用6間含有相同生物成分的濾池組成的，讓這6間濾池并聯(lián)運行就能夠達到預定的處理效果。
未經(jīng)過(guò)濾的水在進(jìn)入生物濾池時(shí)，都是由總水渠分流到各個(gè)單位的分支流水渠。為了保證濾池底部的水位分布均勻，都是通過(guò)底部開(kāi)小孔分層過(guò)濾來(lái)實(shí)現的，在濾池中也有分布很多懸浮的濾料，例如硝化作用的自養型細菌，當污水過(guò)濾經(jīng)過(guò)時(shí)，氨氮則會(huì )被硝化菌氧化成硝酸鹽。而這個(gè)作用完成時(shí)所需要的氧氣就是通過(guò)布置在濾池底部的曝氣系統來(lái)提供的，采用水與空氣同方向穿向濾床的方式，在濾料的攔截作用下能夠提高氧氣的傳輸效率。
二、生物強化技術(shù)的作用機制
1、高效降解菌直接作用
其實(shí)如果將生物強化技術(shù)的作用機制進(jìn)行細分的話(huà)，這可以說(shuō)是最普遍的一種方式，也是現在很多地方的污水處理過(guò)程中最常用的一種方式。首先人為的將高效的降解菌進(jìn)行篩選，這樣就能夠得到以我們要分解的目標污染物為能源的菌株，再利用這些菌株的代謝作用直接分解這些污染物。
通過(guò)上面的簡(jiǎn)述就可以看出，影響這個(gè)過(guò)程效果的就是后期菌株的篩選工作了，但是這種污水處理方式的效果非常好，通常用于成分復雜的工業(yè)廢水的處理當中。而且通過(guò)實(shí)際的污水處理過(guò)程我們發(fā)現，將不同的菌株進(jìn)行混合使用，那么最終的處理效果將會(huì )更好，而且通過(guò)實(shí)際的使用我們發(fā)現，對于一些特定的物質(zhì)在低溫狀態(tài)下的祛除率已經(jīng)能夠達到百分之100。
2、不同微生物之間的共同代謝作用
有些有害物質(zhì)雖然不能夠被微生物的代謝作用直接降解，但是因為某些物質(zhì)的存在，所以說(shuō)微生物就能夠改變這些有害物質(zhì)的結構。這種“無(wú)害化”的處理其實(shí)是祛除這種物質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節，我們通常稱(chēng)這種作用叫做“共代謝作用”。一般分為以下幾個(gè)類(lèi)型：對二級基質(zhì)的共同氧化以及微生物的協(xié)同作用下對于二級基質(zhì)的利用。
有人嘗試過(guò)用外加基質(zhì)的方式來(lái)祛除浮選廢水中的苯胺黑藥，結果發(fā)現當基質(zhì)與污染物的比例在1比1的時(shí)候，就能夠達到最佳的處理效果。如果基質(zhì)過(guò)多，那么共代謝作用的效果就會(huì )低于實(shí)際的效果，基質(zhì)過(guò)少就不能夠滿(mǎn)足微生物生長(cháng)的需求了，所以說(shuō)像入上文當中提到的實(shí)例那樣，在實(shí)際的使用過(guò)程中一定要尋求兩者的平衡。
三、高效降解菌類(lèi)的獲取
其實(shí)大自然在億萬(wàn)年的演變之下，誕生的很多微生物也能夠進(jìn)行特定污染物的講解。但是這個(gè)過(guò)程是非常緩慢的，而在污水處理過(guò)程中這樣菌類(lèi)顯然是沒(méi)有使用價(jià)值的，但是隨著(zhù)科技的發(fā)展我們可以利用一定的技術(shù)手段構建出有理想的講解效果的菌類(lèi)。
基因工程就是一個(gè)很好的例子，通過(guò)原生質(zhì)的融合以及基因重組等方式，我們可以改變很多菌類(lèi)的結構，這樣就從根本上改變了他們的分解速率。而且在共代謝的過(guò)程中，如果能夠將底物的專(zhuān)一性拓寬，那么就能夠讓整個(gè)過(guò)程維持在低濃度之下，這對于維持整個(gè)反應的穩定性是很有幫助的。
還有就是可以利用常規的微生物手段去分離菌株，就是說(shuō)將由特定降解能力的微生物進(jìn)行多次培養，就能夠“純化”這一特性。這也是現在最常用的加強微生物的分解能力的方式，但是在這個(gè)過(guò)程中要注意對環(huán)境的安全性以及對于污水的適應性和耐受力這幾個(gè)因素。
四、生物強化技術(shù)的優(yōu)勢
1、在惡劣條件下的適應能力較強
在生物處理系統的應用過(guò)程中，我們不難發(fā)現很多的微生物無(wú)法適應低溫的環(huán)境，從而使得生物活性降低，影響生物處理系統的處理效果。能夠適應低溫環(huán)境的微生物，由于長(cháng)期的生活在低溫的環(huán)境下，在自然選擇的結果中生存了下來(lái)，為生物處理系統的時(shí)間創(chuàng )造了可能性。
例如在研究用尼古丁降解細菌在生物反應器處理煙草廢水的時(shí)候，研究結果表明，在未經(jīng)生物強化系統中，DNA蛋白質(zhì)和蛋白羰基的指數明顯上升，但是尚未在生物強化反應器中發(fā)現這一點(diǎn)，說(shuō)明降低毒性的物質(zhì)的含量可以提高在系統中的活性。
2、應用的范圍較廣
生物強化技術(shù)在處理污水中難以降解的物質(zhì)或者是有毒性的物質(zhì)的時(shí)候發(fā)揮了巨大的優(yōu)勢，該項技術(shù)具有相當大的應用可能和發(fā)展前景。
3、縮短處理系統的啟動(dòng)時(shí)間
國外的學(xué)者經(jīng)過(guò)研究發(fā)現，如果在反應過(guò)程中加入硝化細菌就能夠增強整體的硝化活性，這樣就可以提高整體的微生物活性，促進(jìn)他們在生物膜內的擴散與存活。在這個(gè)過(guò)程中誕生的硝化細菌其實(shí)與最初始的消化細菌的功能相一致。通過(guò)這樣的過(guò)程就能夠實(shí)現一般污染物的完全降解，而且還能夠縮短整體系統的啟動(dòng)時(shí)間。
【總結】生物強化技術(shù)是近年來(lái)在污水處理方面取得了很好的效果的一項生物化學(xué)技術(shù)，目前對于很多生活污水以及工業(yè)廢水，我們都能夠運用這項技術(shù)使其能夠達到合格的排放標準。所以說(shuō)推廣這項技術(shù)是符合當下倡導的保護生態(tài)環(huán)境的理念的，但是從這項技術(shù)本身來(lái)說(shuō)，未來(lái)我們還需要在現有的基礎上進(jìn)行強化并且拓寬它的使用范圍，這才能夠更好的促進(jìn)這項技術(shù)的應用
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