环境生物处理技术

2021-02-24

生物学,更确切地说是生物技术,以一种前所未有的方式为我们的社会做出了贡献。其中微生物为新技术提供巨大的潜力,例如:提高重金属和稀土金属等材料的提取能力,以及建立新的生化过程,更有效地管理来自工业、农业和城市的废水废物。

环境生物技术是将生物科学与工程技术应用于水、大气、土壤等环境污染治理、污染预防、生物修复、环境监测等。

广义上说:凡是涉及环境污染控制的一切与生物技术有关的工程技术。

狭义上讲:直接或间接利用生物或生物体的某些组成部分或某些机能,建立降低或消除污染物产生的生产工艺或者能够高效净化环境污染,同时又能生产有用物质的工程技术。

生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术,其在水污染控制、大气污染治理、清洁可再生能源的开发、环境监测和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面,发挥着极为重要的作用。

接下来我们具体来看看有哪些具体的环境生物技术和应用:

01污水的生物净化

我国的水污染十分严重,高浓度有机物废水的处理是我国水污染治理的重点难题。

污水中有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。

该部分主要包含:①活性污泥法;②生物膜法;③厌氧生物处理法;④自然生物处理法。

举例看,比如微生物高效菌能够将氰化物(氰化钾、氰氢酸、氰化亚铜等)分解成二氧化碳和氨;利用专门分解硫化物的微生物可以从废水中回收硫磺;利用能够降解石油烃的超级菌以清除油对水质的污染等。

还可以将大量的微生物高效菌凝聚在泥粒上形成活性污泥,用来分解和吸附废水中的有毒物质,污水净化后沉积的污泥中存在丰富的氮、磷、钾等元素,是很好的有机肥料。

02固体废物的生物降解

固体废物的生物降解在众多的处理方法中(如堆肥、焚烧、热处理等),生物处理具有成本低、运行费用低、操作简单、易管理等优点。城市垃圾的“生物反应堆”理论就是其中的一种,它与传统的卫生填埋相反,允许适量的水分进入填埋场,增加湿度,为微生物的生长和繁殖提供有利的条件,从而加速固体废物的降解和稳定。

好氧生物处理:好氧生物处理是利用好氧微生物在有氧条件下的代谢作用,将废物中复杂的有机物分解成二氧化碳和水,其重要条件是保证充足的氧气供应、稳定的温度和水。实际工程中就是在填埋场中注人空气或氧气,使微生物处于好氧代谢状态。

厌氧生物处理:厌氧生物处理是利用在无氧条件下生长的厌氧或兼性微生物的代谢作用处理废物,其主要降解产物是甲烷和二氧化碳等,一般需要保证温度、无氧或低溶解氧浓度。

03生物修复技术

生物修复技术是80年代以来出现和发展的清除和治理环境污染的生物工程技术,主要是利用生物独特的分解有机物质的能力,去除污染环境如土壤中的污染物,达到清除污染的目的。生物修复主要包括植物修复和微生物修复。