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論生物膜法在微生物修復中的重要性

2015/05/28 | 作者: hanchaodirector | 查看: | 評論: 0 | 來源: 瀚潮環保

    隨著社會的進步,人們的環保意識也越來越強,安全有效的處理水環境污染成為了重中之重,尤其是地表水環境污染,更是與人們的健康息息相關。針對水環境污染的問題和不同的污染類型,發展出了各種處理方法,歸納起來,對于水環境污染治理的處理方法主要可以劃分為三類:物理方法、化學方法和生物方法。     其中物理方法包括曝氣增氧、過濾、底泥清淤疏浚、攔截等,化學方法包括絮凝沉淀、藥劑殺藻、氧化還原等,生物方法包括微生物修復、植物恢復、生物調控等。這三類方法也可以結合使用,而且結合使用往往才能達到最好的效果。其中,物理、化學方法雖然做出了一定的貢獻,但由于這些方法存在投資大、成本高、難持久、二次污染的問題,而逐漸被生物方法取代。實際的工程應用中,物理化學方法往往起到了預處理的作用,生物方法才是后期標本兼治的核心。 

    生物方法(Biotreatment)也叫生化處理,是指利用處理系統中的生物,特別是微生物的代謝活動以及各種特性來處理各種廢棄污染物。尤其是在重度污染水體的修復治理中,微生物顯得尤為重要。微生物修復在處理環境污染方面具有速度快、消耗低、效率高、反應條件溫和以及無二次污染等顯著優點,另外最重要一點是它能消除污染物而不是分離轉移污染物。

    微生物在自然水體中的應用微生物是水環境污染治理的重要手段,微生物可以通過同化作用和異化作用將水體中的有機物、氮、磷等污染物降解、轉化、吸收,最終達到凈化水質的目的。

    在自然地表水環境中,對于河流等流動水體,微生物由于缺乏適當的載體,容易隨水流流失,難以與處理水體充分反應,造成處理效率低、損耗大等問題;而在湖泊等封閉水體中,微生物雖然有足夠的停留時間可以與污染物充分接觸反應,但微生物細胞主要以懸浮態存在于處理水體中,難以聚集固定,局部區域內生物結構單一,造成處理效率較低,反應不完全等。即便是形成了微生物菌團,即活性污泥,但菌團容易受環境影響而發生膨脹或沉降,且菌團與水體接觸的比表面積相對較小,造成與水體的接觸不充分,反應不完全。 

    生物填料(Biological filler),顧名思義就是具有優良的生物親和性的填充物料載體,用于污水處理中可以作為微生物的附著場所。生物填料按種類份可分為:彈性填料、軟性填料、組合填料等,生物填料具有高的比表面積和高的生物活性,單位容積內生物量很高,可以達到水力停留時間短的目的。由于微生物集中附著于生物填料表面,進而形成了高活性的生物膜,分解能力很強,無需很長的水力停留時間也能與污染水體充分接觸反應,有效降解污染物。

    生物膜(Biofilm)是通過附著而固定于填料載體上的結構復雜的微生物共生體,由高密集度的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的微型生態系統,其中以微生物為主(包含其產生的胞外多聚物和吸附在微生物表面的無機及有機物等)。相對于活性污泥來說,在單位體積生物膜中所含的微生物數量更高、比表面積更大。生物膜比活性污泥具有更強的吸附能力和降解能力,可以吸附和降解污水中的各種污染物,具有速度快、效率高的特點。更重要的是,生物膜有利于形成不同反應環境的微反應區間,而這對于微生物對污染物的徹底分解是極為重要的。

生物膜

    生物膜自填料向外依次可分為厭氧層、好氧層、附著水層和運動水層。其中各層都是一個微反應區間,生物膜首先吸附附著水層中的有機污染物,由好氧層的好氧菌將其分解,再進入厭氧層進行厭氧分解反應,流動水層則將老化的生物膜沖刷掉以生長新的生物膜,如此往復循環以達到凈化污水的作用。

生物膜

    以氨氮的去除為例,在生物膜的內側會形成厭氧反應區,生長反硝化菌(厭氧菌);而在生物膜的外側則會形成好氧反應區,生長硝化細菌(好氧菌)。外側通過好氧硝化反應將有機物分解成無機化合物,內側反硝化菌的厭氧反應則實現脫氮,將氮素轉化為氮氣從而徹底從水體中去除。正是這種微反應區間的共同作用,極大地提高了生物膜對于污染物的去除效率,并有利于反應完全進行。

生物填料

     為了進一步增加生物膜上的微反應區間,提升污染物去除效率,我公司制作了更加纖維化的生物填料產品,并且使之還能夠自懸浮于水體中,形成人工水草,從而擴寬了生物填料的適用范圍,簡化了施工難度。 


微生物菌劑微生物菌劑

隨著生物膜不斷增厚,在水流等沖刷作用下,外側老的生物膜會不斷脫落,進而重新生成新的生物膜,使得凈化效用持久有效.


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