01 我國水源污染現狀

　　我國水(shui)(shui)資(zi)源(yuan)短(duan)缺，全國目前有400 多(duo)個城市(shi)缺水(shui)(shui)，其(qi)中(zhong)100 多(duo)個嚴重(zhong)缺水(shui)(shui)。由于人口(kou)眾多(duo)，人均水(shui)(shui)資(zi)源(yuan)的(de)占(zhan)(zhan)有量僅為(wei)世界人均占(zhan)(zhan)有量的(de)25% ，屬世界貧(pin)水(shui)(shui)國之一。由于水(shui)(shui)源(yuan)分布(bu)不(bu)(bu)平(ping)衡，更存在(zai)南多(duo)北少(shao)，東(dong)多(duo)西少(shao)，夏天(tian)(tian)多(duo)冬天(tian)(tian)少(shao)的(de)時(shi)空差異。然而就在(zai)不(bu)(bu)利的(de)條件下，工業廢水(shui)(shui)和農業污(wu)水(shui)(shui)不(bu)(bu)加處理(li)的(de)任意排放，造成水(shui)(shui)源(yuan)污(wu)染(ran)(ran)愈(yu)加嚴重(zhong)，根(gen)據環(huan)境(jing)保護部發布(bu)的(de)2010 年(nian)全國環(huan)境(jing)質量數(shu)據顯示(shi)，中(zhong)國的(de)地(di)表水(shui)(shui)嚴重(zhong)污(wu)染(ran)(ran)，七(qi)大水(shui)(shui)系(長江(jiang)、黃河(he)(he)、珠江(jiang)、松花江(jiang)、淮河(he)(he)、海河(he)(he)和遼河(he)(he)) 受到輕度、中(zhong)度、重(zhong)度污(wu)染(ran)(ran)，湖(hu)泊富(fu)營養化問(wen)題(ti)突出(chu)。近(jin)幾(ji)年(nian)來，重(zhong)大水(shui)(shui)污(wu)染(ran)(ran)事件頻繁出(chu)現，發生率高達(da)50%。缺水(shui)(shui)問(wen)題(ti)日(ri)益嚴重(zhong)。

　　1. 1 傳(chuan)統污水處(chu)理技(ji)術

　　水的污染通常指人為原(yuan)因造成(cheng)的水質惡化，降低水的使用價值，主要污染物(wu)(wu)是(shi)固體廢棄物(wu)(wu)和化學物(wu)(wu)質(需(xu)氧有(you)機物(wu)(wu)、難降解有(you)機物(wu)(wu)、重(zhong)金屬、植物(wu)(wu)營養物(wu)(wu)質、酸、堿和石(shi)油(you)類物(wu)(wu)質) 。

　　我國目前常用的污水處理技術(shu)有:

　　(1) 物(wu)理(li)法(fa)即不(bu)溶態(tai)污(wu)染物(wu)的分(fen)離技術(重力(li)沉降、混凝澄清(qing)、浮(fu)力(li)浮(fu)上、離心力(li)分(fen)離、磁力(li)分(fen)離等(deng)) 。

　　(2) 化(hua)(hua)學法(fa)即污染(ran)物的(de)化(hua)(hua)學轉化(hua)(hua)技(ji)術(酸堿中和法(fa)、化(hua)(hua)學沉淀法(fa)、氧化(hua)(hua)還(huan)原法(fa)、化(hua)(hua)學物理消毒法(fa)) 。

　　(3) 溶(rong)解態污染物物理化學分(fen)離(li)技術(吸附(fu)法、離(li)子(zi)交換(huan)法、膜分(fen)離(li)法、蒸發(fa)、冷(leng)凍法) 。

　　1. 2 常(chang)用(yong)方(fang)法存在(zai)的弊端

　　物(wu)理(li)方(fang)法占地面積大(da)，基建費、運(yun)行費高，能耗大(da)，管理(li)復雜，易出現污泥膨脹現象; 設備(bei)不能滿足高效低(di)耗的要求，單獨使用(yong)效果不明顯。化學方(fang)法運(yun)行成(cheng)本(ben)高，消耗大(da)量的化學試劑，易產生二次污染。多(duo)數情況下兩者須結合使用(yong)。

　　02 微生物技術

　　如何使城市污(wu)水(shui)處理(li)工藝朝著低(di)能(neng)耗、高(gao)效率(lv)、少(shao)剩余污(wu)泥量(liang)、最方便的(de)操作管(guan)理(li)，以及實現(xian)磷回(hui)收和處理(li)水(shui)回(hui)用等(deng)可持(chi)續的(de)方向發展，且所采用的(de)技術(shu)必須以低(di)能(neng)耗和少(shao)資源損耗為前提呢(ni)? 微生物技術(shu)滿足(zu)了(le)以上的(de)要求。

　　2. 1 微(wei)生物介紹

　　微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)是(shi)一類形體(ti)微(wei)小(xiao)的(de)單(dan)細(xi)胞(bao)或個體(ti)結構(gou)比較簡(jian)單(dan)的(de)多細(xi)胞(bao)，甚至沒有(you)細(xi)胞(bao)結構(gou)的(de)低等生(sheng)(sheng)物(wu)，是(shi)眼(yan)看不見，手摸不著，有(you)生(sheng)(sheng)命的(de)微(wei)小(xiao)生(sheng)(sheng)物(wu)，只有(you)借助于光學顯微(wei)鏡(jing)和電子顯微(wei)鏡(jing)才(cai)能看到。微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)包括細(xi)菌、病(bing)毒、真菌等。

　　2. 2 微(wei)生物技術及應用

　　微(wei)(wei)生物技術(shu)(shu)(shu)主(zhu)要是利用微(wei)(wei)生物的(de)(de)(de)代(dai)謝(xie)反應過程和生物合成產物(包括(kuo)酶) 對污染環(huan)(huan)境進行監測、評價、整治以及(ji)修復的(de)(de)(de)單一(yi)或綜(zong)合性的(de)(de)(de)現代(dai)化人工技術(shu)(shu)(shu)系統。它不僅(jin)包含了生物技術(shu)(shu)(shu)所有的(de)(de)(de)特(te)點，還融(rong)合了環(huan)(huan)境污染防治以及(ji)其(qi)他工程技術(shu)(shu)(shu)，目前已(yi)逐步(bu)發展(zhan)成為一(yi)種經濟效益(yi)(yi)和環(huan)(huan)境效益(yi)(yi)俱佳的(de)(de)(de)、能解決日(ri)益(yi)(yi)嚴重的(de)(de)(de)(尤其(qi)是水污染) 環(huan)(huan)境問題的(de)(de)(de)有效手(shou)段之一(yi)。

　　按照微生物(wu)(wu)降(jiang)解的過程和(he)產物(wu)(wu)種類的不同，微生物(wu)(wu)處(chu)理(li)(li)主(zhu)要分為好氧(yang)處(chu)理(li)(li)、厭氧(yang)處(chu)理(li)(li)和(he)兼氧(yang)處(chu)理(li)(li)。

　　(1) 好氧(yang)(yang)(yang)(yang)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)處理(li)(li)，在氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)充足的(de)(de)(de)條件下(xia)，微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)通過有(you)(you)氧(yang)(yang)(yang)(yang)呼吸作(zuo)用將有(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)分(fen)解。好氧(yang)(yang)(yang)(yang)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)處理(li)(li)工藝主要(yao)有(you)(you): ①氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)塘(tang)(tang)，以(yi)自(zi)然(ran)界的(de)(de)(de)池(chi)(chi)塘(tang)(tang)、湖泊作(zuo)為參照物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)，仿照非流(liu)動(dong)水(shui)具有(you)(you)自(zi)身凈(jing)化(hua)功(gong)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)原理(li)(li)，人(ren)為構建一(yi)個靜態污(wu)(wu)(wu)水(shui)池(chi)(chi)塘(tang)(tang)，污(wu)(wu)(wu)水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)有(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)主要(yao)由塘(tang)(tang)中(zhong)(zhong)(zhong)細菌(jun)降(jiang)解，細菌(jun)所(suo)需氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)由藻類和(he)(he)其他光合(he)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)光合(he)作(zuo)用以(yi)及(ji)水(shui)面(mian)(mian)上(shang)方(fang)的(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)提供。方(fang)法(fa)簡單易(yi)行(xing)，但(dan)只適合(he)于輕度污(wu)(wu)(wu)染且量少的(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)水(shui)處理(li)(li)。②活性(xing)(xing)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)法(fa)，具有(you)(you)處理(li)(li)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)高，出水(shui)水(shui)質好的(de)(de)(de)優(you)點。該方(fang)法(fa)主要(yao)由曝(pu)氣(qi)池(chi)(chi)、沉(chen)(chen)淀(dian)池(chi)(chi)、污(wu)(wu)(wu)泥(ni)回流(liu)和(he)(he)剩(sheng)余(yu)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)排放系統組成。廢水(shui)和(he)(he)回流(liu)的(de)(de)(de)活性(xing)(xing)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)一(yi)起進入(ru)(ru)曝(pu)氣(qi)池(chi)(chi)形(xing)成混(hun)合(he)液。曝(pu)氣(qi)池(chi)(chi)是一(yi)個生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)反(fan)(fan)應(ying)器，通過曝(pu)氣(qi)設備充入(ru)(ru)空(kong)氣(qi)，空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)溶(rong)入(ru)(ru)混(hun)合(he)液，產生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)好氧(yang)(yang)(yang)(yang)代(dai)謝反(fan)(fan)應(ying)，且使混(hun)合(he)液得(de)(de)到(dao)足夠的(de)(de)(de)攪(jiao)拌(ban)而呈(cheng)懸浮狀態，這樣，廢水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)有(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)、氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)同微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)能(neng)(neng)(neng)(neng)充分(fen)接(jie)觸反(fan)(fan)應(ying)。隨后混(hun)合(he)液進入(ru)(ru)沉(chen)(chen)淀(dian)池(chi)(chi)，混(hun)合(he)液中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)懸浮固體(ti)在沉(chen)(chen)淀(dian)池(chi)(chi)中(zhong)(zhong)(zhong)沉(chen)(chen)下(xia)來和(he)(he)水(shui)分(fen)離(li)，流(liu)出沉(chen)(chen)淀(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)就是凈(jing)化(hua)水(shui)。活性(xing)(xing)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)除了有(you)(you)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)和(he)(he)分(fen)解有(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)外，還(huan)要(yao)有(you)(you)良好的(de)(de)(de)凝聚和(he)(he)沉(chen)(chen)降(jiang)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，以(yi)使活性(xing)(xing)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)能(neng)(neng)(neng)(neng)從(cong)混(hun)合(he)液中(zhong)(zhong)(zhong)分(fen)離(li)出來，得(de)(de)到(dao)澄清的(de)(de)(de)出水(shui)。③生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)法(fa)，即利用在固體(ti)載(zai)體(ti)表面(mian)(mian)附(fu)著生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)長的(de)(de)(de)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)所(suo)形(xing)成的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)去除廢水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)溶(rong)解性(xing)(xing)有(you)(you)機污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)一(yi)類方(fang)法(fa)。生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)法(fa)又(you)可分(fen)為滴濾池(chi)(chi)法(fa)(或(huo)叫生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)濾池(chi)(chi)) 、生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)轉盤法(fa)、接(jie)觸氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)法(fa)和(he)(he)流(liu)化(hua)床生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)膜(mo)法(fa)等。

　　(2) 厭氧微生(sheng)物(wu)(wu)處理(li)(li)(li)(li)，在厭氧條件下，厭氧菌通過無氧呼(hu)吸或發酵作用(yong)分解(jie)有(you)機(ji)物(wu)(wu)，有(you)機(ji)物(wu)(wu)最終被轉化(hua)(hua)(hua)為甲烷、二氧化(hua)(hua)(hua)碳、水(shui)及少量硫(liu)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)和(he)氨。厭氧微生(sheng)物(wu)(wu)處理(li)(li)(li)(li)工(gong)藝主(zhu)要有(you)如下幾種: ①厭氧消化(hua)(hua)(hua)池，主(zhu)要用(yong)于處理(li)(li)(li)(li)污泥和(he)糞(fen)肥，不(bu)宜用(yong)于生(sheng)活和(he)工(gong)業(ye)廢(fei)水(shui)的(de)(de)處理(li)(li)(li)(li)。②厭氧接觸(chu)法，在厭氧消化(hua)(hua)(hua)池的(de)(de)基礎上(shang)，提高處理(li)(li)(li)(li)效率(lv)。在厭氧濾器內有(you)固定填料，其上(shang)附著生(sheng)長的(de)(de)生(sheng)物(wu)(wu)膜使處理(li)(li)(li)(li)效率(lv)得到進一步提高。目前在處理(li)(li)(li)(li)含有(you)易降解(jie)可溶(rong)性化(hua)(hua)(hua)合物(wu)(wu)的(de)(de)工(gong)業(ye)廢(fei)水(shui)方面得到了(le)大規模的(de)(de)應用(yong)。

　　(3) 微生物兼(jian)氧(yang)(yang)(yang)處理(li)(li)當好(hao)氧(yang)(yang)(yang)和厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)在同一處理(li)(li)工藝中共存時即(ji)為(wei)兼(jian)氧(yang)(yang)(yang)處理(li)(li)，有(you)時好(hao)氧(yang)(yang)(yang)和厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)的共存反而會使處理(li)(li)效(xiao)果(guo)更好(hao)，其中好(hao)氧(yang)(yang)(yang)菌(jun)起主體作用，但沒有(you)厭(yan)氧(yang)(yang)(yang)菌(jun)及(ji)少量(liang)的兼(jian)氧(yang)(yang)(yang)性菌(jun)種也不(bu)可(ke)能達到(dao)預期的處理(li)(li)效(xiao)果(guo)。

　　2. 3 與傳統技術對比(bi)存在的優勢

　　與(yu)目前采用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)理(li)(li)(li)法(fa)和(he)化(hua)(hua)學法(fa)相(xiang)比，在(zai)污(wu)(wu)(wu)水處(chu)(chu)理(li)(li)(li)方面，微生物(wu)(wu)技術具有(you)(you)(you)(you)一(yi)系列的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特點和(he)優勢: ①具有(you)(you)(you)(you)很(hen)(hen)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸附(fu)力(li)和(he)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)沉降(jiang)性，很(hen)(hen)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)解能力(li)，不需要高(gao)(gao)溫、高(gao)(gao)壓(ya)、溫和(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件，污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)經(jing)過酶催(cui)化(hua)(hua)即可(ke)(ke)高(gao)(gao)效并相(xiang)對(dui)徹底完成，處(chu)(chu)理(li)(li)(li)水量(liang)大，處(chu)(chu)理(li)(li)(li)費用(yong)低廉(lian)，僅為物(wu)(wu)理(li)(li)(li)、化(hua)(hua)學法(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)30% ～ 50%。②微生物(wu)(wu)物(wu)(wu)種豐富、資源(yuan)廣泛(fan)、具有(you)(you)(you)(you)多種代謝類型，幾乎可(ke)(ke)降(jiang)解或轉化(hua)(hua)環(huan)境中存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)各種天然物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)，易培養、繁殖(zhi)快(kuai)、對(dui)環(huan)境有(you)(you)(you)(you)較強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)適應能力(li)和(he)易實現變異等(deng)特性，一(yi)旦新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)出現，它(ta)們也能逐步通過自(zi)發(fa)或誘導產(chan)(chan)生新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)酶系，具備(bei)新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)代謝功能，從而降(jiang)解或轉化(hua)(hua)那些新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)。適當地對(dui)其加以(yi)培養繁殖(zhi)，特別(bie)是在(zai)一(yi)定條(tiao)件下加以(yi)馴化(hua)(hua)，就(jiu)能使(shi)之很(hen)(hen)好地適應各種有(you)(you)(you)(you)毒的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工業廢水、生活(huo)污(wu)(wu)(wu)水等(deng)環(huan)境。通過有(you)(you)(you)(you)針對(dui)性地對(dui)菌種進(jin)行篩(shai)選、培養和(he)馴化(hua)(hua)，可(ke)(ke)以(yi)使(shi)大多數的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)機物(wu)(wu)實現生物(wu)(wu)降(jiang)解處(chu)(chu)理(li)(li)(li)，應用(yong)面寬(kuan)。③微生物(wu)(wu)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)不僅能去除有(you)(you)(you)(you)機物(wu)(wu)、病原(yuan)體、有(you)(you)(you)(you)毒物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)，還(huan)能去除臭味(wei)、提高(gao)(gao)透明(ming)度、降(jiang)低色度等(deng)，處(chu)(chu)理(li)(li)(li)效果良(liang)好。只要找(zhao)到合(he)適的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)微生物(wu)(wu)，給(gei)予合(he)適的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件，所有(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)質(zhi)(zhi)都(dou)可(ke)(ke)得到降(jiang)解或轉化(hua)(hua)。④對(dui)環(huan)境影響小(xiao)，不產(chan)(chan)生二次污(wu)(wu)(wu)染，遺留問題少。⑤直接暴(bao)露在(zai)污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機會減少。⑥就(jiu)地處(chu)(chu)理(li)(li)(li)，操作(zuo)簡便，可(ke)(ke)以(yi)避免鋪設不雅觀的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)機械設備(bei)，減少占地面積，基(ji)建費、運行費，能耗，管理(li)(li)(li)等(deng)，且能滿足(zu)高(gao)(gao)效低耗的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)要求。

　　人們利用這(zhe)些微小的(de)生(sheng)物群體，加之人為作用就可以(yi)解決其他(ta)物理(li)化學方法(fa)無法(fa)解決的(de)難(nan)題。為今后的(de)污水處(chu)理(li)提供了一項高效(xiao)、節能、環保的(de)綠色途徑。

　　轉自環境零(ling)距(ju)離