生物強化技術的污水處理過程主要是指的通過厭氧生物的作用之下將水中的有機物轉化為甲烷的過程，這整個處理過程是在厭氧的狀態(tài)之下進行的，所以說能夠充分發(fā)揮和利用這些微生物的新陳代謝作用。總體上來說，這是一個涉及到生物學與化學的多種學科的過程，雖然說當下很多地方已經(jīng)在用這種方式進行污水的處理了，但是其中的細節(jié)方面還是有很多問題的。
一、生物強化技術的基本概述
現(xiàn)在污水處理過程中采用的生物強化技術通常是采用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)過濾的水在進入生物濾池時，都是由總水渠分流到各個單位的分支流水渠。為了保證濾池底部的水位分布均勻，都是通過底部開小孔分層過濾來實現(xiàn)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(yǎng)型細菌，當污水過濾經(jīng)過時，氨氮則會被硝化菌氧化成硝酸鹽。而這個作用完成時所需要的氧氣就是通過布置在濾池底部的曝氣系統(tǒng)來提供的，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、生物強化技術的作用機制
1、高效降解菌直接作用
其實如果將生物強化技術的作用機制進行細分的話，這可以說是最普遍的一種方式，也是現(xiàn)在很多地方的污水處理過程中最常用的一種方式。首先人為的將高效的降解菌進行篩選，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。
通過上面的簡述就可以看出，影響這個過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。而且通過實際的污水處理過程我們發(fā)現(xiàn)，將不同的菌株進行混合使用，那么最終的處理效果將會更好，而且通過實際的使用我們發(fā)現(xiàn)，對于一些特定的物質在低溫狀態(tài)下的祛除率已經(jīng)能夠達到百分之百。
2、不同微生物之間的共同代謝作用
有些有害物質雖然不能夠被微生物的代謝作用直接降解，但是因為某些物質的存在，所以說微生物就能夠改變這些有害物質的結構。這種“無害化”的處理其實是祛除這種物質的關鍵環(huán)節(jié)，我們通常稱這種作用叫做“共代謝作用”。一般分為以下幾個類型：對二級基質的共同氧化以及微生物的協(xié)同作用下對于二級基質的利用。
有人嘗試過用外加基質的方式來祛除浮選廢水中的苯胺黑藥，結果發(fā)現(xiàn)當基質與污染物的比例在1：1的時候，就能夠達到最佳的處理效果。如果基質過多，那么共代謝作用的效果就會低于實際的效果，基質過少就不能夠滿足微生物生長的需求了，所以說像入上文當中提到的實例那樣，在實際的使用過程中一定要尋求兩者的平衡。
三、高效降解菌類的獲取
其實大自然在億萬年的演變之下，誕生的很多微生物也能夠進行特定污染物的降解。但是這個過程是非常緩慢的，而在污水處理過程中這樣菌類顯然是沒有使用價值的，但是隨著科技的發(fā)展我們可以利用一定的技術手段構建出有理想的降解效果的菌類。
基因工程就是一個很好的例子，通過原生質的融合以及基因重組等方式，我們可以改變很多菌類的結構，這樣就從根本上改變了他們的分解速率。而且在共代謝的過程中，如果能夠將底物的專一性拓寬，那么就能夠讓整個過程維持在低濃度之下，這對于維持整個反應的穩(wěn)定性是很有幫助的。
還有就是可以利用常規(guī)的微生物手段去分離菌株，就是說將由特定降解能力的微生物進行多次培養(yǎng)，就能夠“純化”這一特性。這也是現(xiàn)在最常用的加強微生物的分解能力的方式，但是在這個過程中要注意對環(huán)境的安全性以及對于污水的適應性和耐受力這幾個因素。
四、生物強化技術的優(yōu)勢
1、在惡劣條件下的適應能力較強
在生物處理系統(tǒng)的應用過程中，我們不難發(fā)現(xiàn)很多的微生物無法適應低溫的環(huán)境，從而使得生物活性降低，影響生物處理系統(tǒng)的處理效果。能夠適應低溫環(huán)境的微生物，由于長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，為生物處理系統(tǒng)的時間創(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候，研究結果表明，在未經(jīng)生物強化系統(tǒng)中，DNA蛋白質和蛋白羰基的指數(shù)明顯上升，但是尚未在生物強化反應器中發(fā)現(xiàn)這一點，說明降低毒性的物質的含量可以提高在系統(tǒng)中的活性。
2、應用的范圍較廣
生物強化技術在處理污水中難以降解的物質或者是有毒性的物質的時候發(fā)揮了巨大的優(yōu)勢，該項技術具有相當大的應用可能和發(fā)展前景。
3、縮短處理系統(tǒng)的啟動時間
國外的學者經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，如果在反應過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，促進他們在生物膜內(nèi)的擴散與存活。在這個過程中誕生的硝化細菌其實與最初始的消化細菌的功能相一致。通過這樣的過程就能夠實現(xiàn)一般污染物的完全降解，而且還能夠縮短整體系統(tǒng)的啟動時間。
【總結】生物強化技術是近年來在污水處理方面取得了很好的效果的一項生物化學技術，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使其能夠達到合格的排放標準。所以說推廣這項技術是符合當下倡導的保護生態(tài)環(huán)境的理念的，但是從這項技術本身來說，未來我們還需要在現(xiàn)有的基礎上進行強化并且拓寬它的使用范圍，這才能夠更好的促進這項技術的應用。
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