用微生物技術(shù)處理城鄉(xiāng)污水，能耗低、效率高、剩余污泥量少、操作管理方便，還可實(shí)現(xiàn)磷回收和處理水的回收利用等。目前微生物技術(shù)已逐步發(fā)展成為解決水污染等突出環(huán)境問題的有效手段。

水是社會(huì)持續(xù)發(fā)展必不可少的重要資源。隨著城市化發(fā)展、工業(yè)化推進(jìn)，越來越多不易去除的污染物質(zhì)進(jìn)入自然水環(huán)境，對(duì)水質(zhì)造成影響，并最終危害人類健康。

長(zhǎng)期實(shí)踐證明，傳統(tǒng)污水處理方法已經(jīng)很難滿足現(xiàn)有水中污染物的去除需求，因此研究和開發(fā)新型有效處理技術(shù)是當(dāng)前的主要任務(wù)。

微生物處理技術(shù)憑借其污染物治理效果好、優(yōu)勢(shì)菌種富集率高、微生物活性高、抗環(huán)境干擾能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)成本低以及可重復(fù)利用等優(yōu)勢(shì)得到了國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者的關(guān)注。隨著技術(shù)的發(fā)展，能夠“吃污”的微生物，在污水處理領(lǐng)域逐漸得到廣泛應(yīng)用。

水的污染，通常指人為原因造成的水質(zhì)惡化以及水使用價(jià)值的降低，其中的主要污染物包括固體廢棄物、需氧有機(jī)物、難降解有機(jī)物、重金屬、植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、酸、堿和石油類物質(zhì)等化學(xué)物質(zhì)。

目前，傳統(tǒng)污水處理，或通過重力沉降、混凝澄清、浮力浮上、離心力分離、磁力分離等物理方法對(duì)不溶態(tài)污染物進(jìn)行分離，或通過酸堿中和法、化學(xué)沉淀法、氧化還原法等化學(xué)方法讓污染物發(fā)生轉(zhuǎn)化。此外，還可通過利用吸附法、離子交換法、膜分離法、蒸發(fā)法、冷凍法等對(duì)水中的溶解態(tài)污染物進(jìn)行分離。

但這些傳統(tǒng)方法中，利用物理方法進(jìn)行污水治理的處理廠，通常占地面積大，基建費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)高，能耗大，管理復(fù)雜，易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，設(shè)備不能滿足高效低耗的要求；化學(xué)方法運(yùn)行成本高，需消耗大量的化學(xué)試劑，易產(chǎn)生二次污染。

利用微生物技術(shù)處理城鄉(xiāng)污水，能耗低、效率高、剩余污泥量少、操作管理方便，還可實(shí)現(xiàn)磷回收和處理水的回收利用等。

如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理，以及實(shí)現(xiàn)磷回收和處理水回用等可持續(xù)的方向發(fā)展，且所采用的技術(shù)必須以低能耗和少資源損耗為前提呢? 微生物技術(shù)滿足了以上的要求。

1 微生物介紹

微生物是一類形體微小的單細(xì)胞或個(gè)體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的多細(xì)胞，甚至沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的低等生物，是眼看不見，手摸不著，有生命的微小生物，只有借助于光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡才能看到。微生物包括細(xì)菌、病毒、真菌等。

2 微生物技術(shù)及應(yīng)用

微生物技術(shù)主要是利用微生物的代謝反應(yīng)過程和生物合成產(chǎn)物(包括酶) 對(duì)污染環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)、整治以及修復(fù)的單一或綜合性的現(xiàn)代化人工技術(shù)系統(tǒng)。它不僅包含了生物技術(shù)所有的特點(diǎn)，還融合了環(huán)境污染防治以及其他工程技術(shù)，目前已逐步發(fā)展成為一種經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益俱佳的、能解決日益嚴(yán)重的(尤其是水污染) 環(huán)境問題的有效手段之一。

按照微生物降解的過程和產(chǎn)物種類的不同，微生物處理主要分為好氧處理、厭氧處理和兼氧處理。

(1) 好氧微生物處理，在氧氣充足的條件下，微生物通過有氧呼吸作用將有機(jī)物分解。

好氧微生物處理工藝主要有:

①氧化塘，以自然界的池塘、湖泊作為參照物，仿照非流動(dòng)水具有自身凈化功能的原理，人為構(gòu)建一個(gè)靜態(tài)污水池塘，污水中有機(jī)物主要由塘中細(xì)菌降解，細(xì)菌所需氧氣由藻類和其他光合微生物的光合作用以及水面上方的空氣提供。方法簡(jiǎn)單易行，但只適合于輕度污染且量少的污水處理。

②活性污泥法，具有處理能力高，出水水質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)。該方法主要由曝氣池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排放系統(tǒng)組成。廢水和回流的活性污泥一起進(jìn)入曝氣池形成混合液。曝氣池是一個(gè)生物反應(yīng)器，通過曝氣設(shè)備充入空氣，空氣中的氧溶入混合液，產(chǎn)生好氧代謝反應(yīng)，且使混合液得到足夠的攪拌而呈懸浮狀態(tài)，這樣，廢水中的有機(jī)物、氧氣同微生物能充分接觸反應(yīng)。隨后混合液進(jìn)入沉淀池，混合液中的懸浮固體在沉淀池中沉下來和水分離，流出沉淀池的就是凈化水。活性污泥除了有氧化和分解有機(jī)物的能力外，還要有良好的凝聚和沉降性能，以使活性污泥能從混合液中分離出來，得到澄清的出水。

浙江永續(xù)環(huán)境工程有限公司的核心技術(shù)是變革百年活性污泥技術(shù)的短流程脫氮除磷工藝（HJDL）。以強(qiáng)化生化反應(yīng)為核心，通過投加復(fù)合微生物菌劑和生物增效載體，在高效厭氧，兼氧，好氧微生物孵化器的獨(dú)特造粒功能作用下，全天候、無死角、全時(shí)段的在反應(yīng)池產(chǎn)生具有外部好氧，中部兼氧，內(nèi)部厭氧特殊結(jié)構(gòu)的顆粒化污泥，給微生物構(gòu)造了一個(gè)優(yōu)良的生存環(huán)境、具有新陳代謝速度快及優(yōu)勢(shì)菌群富集度高的特點(diǎn)，可大幅提高微生物數(shù)量種群及活性。

污泥濃度根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)不同，生活污水 MLSS 可達(dá) 6500 至 15000mg/l，工業(yè)污水 MLSS 可達(dá)13000-18000mg/L，COD、氨氮、總氮、總磷的去除率大幅提升，溶解氧濃度有效提高，城鎮(zhèn)污水處理廠出水水質(zhì)可優(yōu)于 GB18918 一級(jí) A 排放標(biāo)準(zhǔn)或穩(wěn)定達(dá)GB3838-2002 地表水 IV 類標(biāo)準(zhǔn),工業(yè)污水因行業(yè)不同，工業(yè)污水可達(dá)或優(yōu)于GB4287-2012、GB3544-2008、GB21904-2008、GB16889-2008、GB30486-2013等行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。

③生物膜法，即利用在固體載體表面附著生長(zhǎng)的微生物所形成的生物膜去除廢水中溶解性有機(jī)污染物的一類方法。生物膜法又可分為滴濾池法(或叫生物濾池) 、生物轉(zhuǎn)盤法、接觸氧化法和流化床生物膜法等。

(2) 厭氧微生物處理，在厭氧條件下，厭氧菌通過無氧呼吸或發(fā)酵作用分解有機(jī)物，有機(jī)物最終被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳、水及少量硫化氫和氨。厭氧微生物處理工藝主要有如下幾種: ①厭氧消化池，主要用于處理污泥和糞肥，不宜用于生活和工業(yè)廢水的處理。②厭氧接觸法，在厭氧消化池的基礎(chǔ)上，提高處理效率。在厭氧濾器內(nèi)有固定填料，其上附著生長(zhǎng)的生物膜使處理效率得到進(jìn)一步提高。目前在處理含有易降解可溶性化合物的工業(yè)廢水方面得到了大規(guī)模的應(yīng)用。

(3) 兼氧微生物處理，當(dāng)好氧和厭氧在同一處理工藝中共存時(shí)即為兼氧處理，有時(shí)好氧和厭氧的共存反而會(huì)使處理效果更好，其中好氧菌起主體作用，但沒有厭氧菌及少量的兼氧性菌種也不可能達(dá)到預(yù)期的處理效果。

3 與傳統(tǒng)技術(shù)對(duì)比存在的優(yōu)勢(shì)

與目前采用的物理法和化學(xué)法相比，在污水處理方面，微生物技術(shù)具有一系列的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì):

①具有很強(qiáng)的吸附力和良好的沉降性，很強(qiáng)的降解能力，不需要高溫、高壓、溫和的條件，污染物經(jīng)過酶催化即可高效并相對(duì)徹底完成，處理水量大，處理費(fèi)用低廉，僅為物理、化學(xué)法的30% ～ 50%。

②微生物物種豐富、資源廣泛、具有多種代謝類型，幾乎可降解或轉(zhuǎn)化環(huán)境中存在的各種天然物質(zhì)，易培養(yǎng)、繁殖快、對(duì)環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力和易實(shí)現(xiàn)變異等特性，一旦新的化合物出現(xiàn)，它們也能逐步通過自發(fā)或誘導(dǎo)產(chǎn)生新的酶系，具備新的代謝功能，從而降解或轉(zhuǎn)化那些新的化合物。適當(dāng)?shù)貙?duì)其加以培養(yǎng)繁殖，特別是在一定條件下加以馴化，就能使之很好地適應(yīng)各種有毒的工業(yè)廢水、生活污水等環(huán)境。通過有針對(duì)性地對(duì)菌種進(jìn)行篩選、培養(yǎng)和馴化，可以使大多數(shù)的有機(jī)物實(shí)現(xiàn)生物降解處理，應(yīng)用面寬。

③微生物處理不僅能去除有機(jī)物、病原體、有毒物質(zhì)，還能去除臭味、提高透明度、降低色度等，處理效果良好。只要找到合適的微生物，給予合適的條件，所有的污染物質(zhì)都可得到降解或轉(zhuǎn)化。

④對(duì)環(huán)境影響小，不產(chǎn)生二次污染，遺留問題少。

⑤直接暴露在污染物下的機(jī)會(huì)減少。

⑥就地處理，操作簡(jiǎn)便，可以避免鋪設(shè)不雅觀的機(jī)械設(shè)備，減少占地面積，基建費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)，能耗，管理等，且能滿足高效低耗的要求。

人們利用這些微小的生物群體，加之人為作用就可以解決其他物理化學(xué)方法無法解決的難題。為今后的污水處理提供了一項(xiàng)高效、節(jié)能、環(huán)保的綠色途徑。