污水处理中生物方法的应用研究

污水处理中生物方法的应用研究
随着城市化进程的加快，市区的污水处理问题也日益成为社会
关注的焦点。

在污水处理中，生物方法被认为是一种高效、环保、经济的处理技术。

相对于传统的物理、化学处理方法，生物方法
具有低成本、高效率、易管理、易操作的优点。

本文将就污水处
理中生物方法的应用研究进行探讨。

一、生物方法的基本原理和分类
生物方法是指利用生物体对污水中有机物的吸收、代谢、分解，将有机物降解为无机物的过程。

其基本原理是将有机物质中的碳、氢、氮、磷等元素通过微生物的代谢活动将它们转化为细胞质和
再生酸，在此过程中产生的微生物体和细胞质可以作为处理剂用
于其他环境微生物的生长和代谢，从而将污水中的有机物质、氮、磷等元素降解为水和二氧化碳等无害的化合物。

生物方法根据微生物群落结构和处理方式的不同，可分为传统
的COD生物处理，以及反应器方法、生物膜反应器、固定化扩增
生物系统等多种高级处理方法。

传统的COD生物处理方法是最为简单的生物处理方法，通常
采用自然发酵池或氧化沟，由米克尔森曲线进行操作控制，最终
将COD降至可接受范围以达到处理要求。

但需要注意的是，在污
水中如果存在高浓度的易生化物质，会发生“过度代谢”现象，导
致处理系统的稳定性受到影响。

为解决这一问题，反应器反应器、生物膜反应器、固定化扩增生物系统等高级生物处理技术相继出现。

反应器法是生物处理技术中的重要方法之一，其主要操作步骤
是将污水通过在反应器中循环，逐步进行生物分解和去除污染物。

借助于反应器内的高气体流速和高水流速，捕获并分解污染物，
同时避免了因为生物质量老化造成的系统反应器过载问题。

固定
化扩张生物系统是在反应器系统的基础上，通过对微生物进行特
殊生长处理和定向饲养等方法，使得微生物的附着和生长速度加快，从而降低处理系统的负荷，达到更好更快的污水处理效果。

二、生物方法在污水处理中的应用研究
污水处理中生物方法的应用千差万别，主要取决于处理过程中
的工艺设计、微生物分类、微生物数量等因素。

具体来说，其应
用研究主要表现在以下几个方面。

1、提高微生物参与降解污染的活性及效率
微生物的降解活性和污染物的降解效率是衡量生物方法的两个
重要指标。

在应用研究中，为了提高微生物在污染物降解过程中
的活性和效率，一些学者成功的运用了混合属性影响处理系统，
探究了不同操作温度的反应器中微生物生长的适宜水平，建立了
多种复合抑制剂的微生态管理系统等，从而有效提高了生物处理过程中的降解效率。

2、建立简便高效的生物处理法
建立简便高效的生物处理法是污水处理技术发展的重要方向之一。

有研究者探索采用砂土和沙子等土壤成分拌和的植物处理方法，发现植物处理可以达到与COD方法相似的污染物降解效果，而且操作简便、管理容易、建筑成本低。

此外，还有学者通过定向人工捕捉污染物，利用生物代谢转化的惯性效应，提高乡村地区生物处理效果。

3、提高生物处理技术的安全性和稳定性
微生物的活性受环境条件变化的影响比较大，因此，在生物处理中，如何提高微生物的稳定性和适应性，达到处理的最终目的也是十分重要的。

有研究者发现，加强調節污水中的pH值，采用基于亲生物沉淀体的系统修复等方式，可以显著提高生物处理系统的污染物降解效率，同时提高了处理系统的稳定性和适应性。

三、生物方法在污水处理中存在的挑战和面临的问题
在应用生物方法处理工业、农业和城市污水的同时，仍然存在着多种挑战和问题。

其中，主要包括以下几个方面。

1、治理效果难以稳定
生物方法在处理污水的同时，难以保持治理效果的稳定性，尤
其在水表面流动配置的情况下，更容易出现微生物质量稀疏，生
物降解效率较低，系统结果不稳定的情况。

2、处理负荷难以直达预期要求
有些时候，生物方法在处理污水时，很难实现负荷直达预期要求，如要求降低COD负荷，采用生物处理可以达到标准，但处理
氮磷时就过于复杂了。

3、生产成本和操作成本较高
处理污水的过程涉及多种复杂的操作流程和设备，因此，其生
产和操作成本也相对较高。

此外，生物方法处理污水的方法多样化，对于处理工艺和技术要求水平不够高的单位，需要进行更高
的投入和培训等。

4、性能受外部环境干扰较大
微生物的活性和污染物降解效率都受外部环境因素的影响较大，如水温、光照和流体质量等。

因此，在应用生物方法处理污水时，需要对于不同的污染环境，进行适宜的技术调整，以便达到良好
的治理效果。

总而言之，生物方法是一种重要、有效的污水处理方法，其应
用研究及技术创新对于污水治理和环保发展都具有十分重要的意义。

然而，在推广应用生物方法的同时，仍然需要克服多种问题
和挑战，进而探索建立更加简便高效的生物技术措施，为污水处理绿色发展创造更多的可能。