生物技术在污水处理中的应用
微生物在污水处理中的作用与应用

微生物在污水处理中的作用与应用随着城市化进程的加速,污水处理成为了城市建设中不可忽视的一环。
在污水处理过程中,微生物起着至关重要的作用。
本文将从微生物的分类、污水处理工艺及微生物的应用等方面,论述微生物在污水处理中的作用和应用。
一、微生物分类微生物是指在肉眼下不可见的一种生物,它包括细菌、真菌、病毒等各种微生物。
在污水处理中,常见的有以下几种微生物:1. 古菌:生长温度通常比其他微生物低,其生长条件特殊,不耐氧化,但能在高温、酸碱度等极端环境下生存。
2. 细菌:细菌数量最多,可在污水中消化有机物、铵离子等,同时还有硫酸盐还原菌、亚硝酸盐氧化菌、硝酸盐氧化菌等参与污水处理。
3. 真菌:真菌常用于降解有机物,它的特点是能够产生分泌酶降解污水中的复杂有机物质,例如苯、甲苯等。
4. 病毒:病毒对污水处理的效果非常显著,可以通过消化有机物和细菌,在污水中释放出新的营养成分。
二、污水处理工艺污水处理的主要方法包括物理处理、化学处理和生物处理。
其中,生物处理是污水处理的核心,而微生物是生物处理的主要力量。
常用的污水生物处理工艺有:生活污水处理和工业废水处理。
1. 生活污水处理生活污水处理是将废水分为初级处理、中级处理和高级处理三个阶段,主要涉及物理、化学和生物等多种处理方法。
初级处理:通过物理方式去除废水中的大颗粒、悬浮物和沉淀物质等。
主要方法有网格筛、格栅过滤、沉淀池等。
中级处理:通过生物、化学等方法进一步消化废水中有机物质,去掉残留的固体及杂质等,以达到排放标准。
主要方法有生物滤池、活性池、网状填料反应器、聚合物分离技术等。
高级处理:主要用于去除化学物质,例如营养物质、病原微生物、臭氧和亚硝酸等。
主要方法有生物膜反应器、纳滤技术等。
2. 工业废水处理工业废水主要来源于生产生活过程中产生的废水,比生活污水的污染程度高,难以达到排放标准,处理过程中需要采用更严格的工艺和更高效的技术。
常用的工业废水处理工艺主要有以下几种:①物理化学处理:常用于工业废水中直接去除污染物,例如油水分离、膜过滤技术和氧化还原等。
污水处理中的生物膜技术与应用展望

污水处理中的生物膜技术与应用展望污水处理一直是环境保护领域的热门话题,而生物膜技术正是其中一种有效的方法。
本文将对污水处理中的生物膜技术进行综述,并展望其未来的应用前景。
一、生物膜技术概述生物膜技术是利用生物膜中的微生物附着生长构成附着生物膜,通过微生物降解有机物和吸附悬浮固体,达到处理污水的目的。
与传统的污水处理方法相比,生物膜技术具有处理效率高、占地面积小、运行成本低等优点。
1.生物膜形成原理生物膜形成是由微生物在固体基质表面生长,形成一层附着生物膜。
微生物在基质表面形成附着生物膜后,其附着生物膜内的微生物种类会发生变化,并与环境中的底物形成共生关系。
2.生物膜特点生物膜技术具有以下特点:(1)高度的微生物多样性,可以处理不同类型的废水。
(2)由于生物膜的存在,微生物有较强的生理活性和抵抗环境影响的能力。
(3)生物膜技术对有机物和氮磷等污染物具有较好的降解效果。
(4)生物膜可以耐受较高的负荷,并具有较强的抗冲击负荷能力。
二、生物膜技术的应用领域生物膜技术在污水处理领域有广泛的应用,可以应用于城市生活污水处理、工业废水处理以及农村污水处理等多个领域。
以下是其中的几个典型应用领域:1.城市污水处理城市生活污水中的有机物、氮磷等污染物对水质有较大的影响,传统的处理方法往往存在着占地面积大、运行成本高等问题。
而生物膜技术可以通过附着生物膜的降解和吸附作用,有效地去除有机物和氮磷等污染物,提高污水处理的效率。
2.工业废水处理工业废水中含有大量的有机物和重金属等污染物,传统的处理方法难以完全去除。
而生物膜技术具有较强的降解能力,可以通过合适的工艺设计,将工业废水中的有机物和重金属等污染物有效地去除,达到排放标准。
3.农村污水处理农村地区的污水处理存在着设施简陋、处理效果差等问题。
而生物膜技术可以通过其占地面积小、运行成本低等特点,适用于农村地区的污水处理。
同时,生物膜技术还可以将处理后的水资源回用于农田灌溉或者饮用水,实现资源的循环利用。
微生物在污水处理中的应用

微生物在污水处理中的应用引言概述:微生物在污水处理中的应用是一种环保、高效的处理方式。
通过利用微生物的代谢能力,可以将有机物质转化为无机物质,从而达到净化水质的目的。
本文将从五个大点来详细阐述微生物在污水处理中的应用。
正文内容:1. 微生物的种类及其功能1.1 厌氧菌:厌氧菌能在无氧环境下分解有机物质,产生甲烷气体,有助于污水的降解和处理。
1.2 好氧菌:好氧菌需要氧气进行代谢,能将有机物质分解为二氧化碳和水,起到净化水质的作用。
1.3 光合菌:光合菌能利用光能进行光合作用,将二氧化碳转化为有机物质,促进水体中的氧气含量增加。
1.4 硝化菌:硝化菌能将氨氮转化为硝酸盐,防止水体中的氮污染。
1.5 脱氮菌:脱氮菌能将硝酸盐转化为氮气,从而减少水体中的氮污染。
2. 微生物的生长条件及其影响因素2.1 温度:不同种类的微生物对温度的适应能力不同,合适的温度有利于微生物的生长和代谢活动。
2.2 pH值:微生物对pH值的适应范围有差异,过高或者过低的pH值会影响微生物的生长和代谢能力。
2.3 溶解氧:微生物需要氧气进行代谢活动,溶解氧的含量越高,微生物的生长速度越快。
2.4 水质成份:水质中的有机物质、无机物质等成份会影响微生物的生长和代谢能力。
3. 微生物在不同处理工艺中的应用3.1 活性污泥法:通过将污水与活性污泥接触,利用好氧菌和厌氧菌的作用,将有机物质分解为无机物质,达到净化水质的目的。
3.2 厌氧消化法:通过将污水与厌氧菌接触,将有机物质转化为甲烷气体,实现能源的回收利用。
3.3 植物净化法:利用植物的根系和微生物的共生作用,将污水中的有机物质和营养物质吸收、降解,净化水质。
3.4 曝气法:通过向水体中注入氧气,提供好氧菌生长所需的氧气,加速有机物质的分解和净化过程。
3.5 紫外线消毒法:利用紫外线的杀菌作用,对污水中的微生物进行消毒,确保水质的安全。
4. 微生物在污水处理中的优势和局限性4.1 优势:微生物处理污水具有高效、环保、经济等优势,能够降解有机物质,减少水体中的污染物浓度。
微生物在污水处理中的作用

微生物在污水处理中的作用污水处理是一项重要的环保工作,而微生物在污水处理中扮演着至关重要的角色。
微生物通过各种生物化学反应,可以有效地降解有机物质、氮、磷等污染物,将污水中的有害物质转化为无害物质,从而净化水质。
本文将从微生物在污水处理中的作用机制、常见的微生物处理工艺以及微生物在污水处理中的应用等方面进行探讨。
一、微生物在污水处理中的作用机制微生物在污水处理中的作用主要通过生物降解、生物吸附、生物转化等方式来完成。
其中,生物降解是微生物在污水处理中最为重要的作用之一。
微生物通过代谢活动,将有机物质降解为二氧化碳、水和无机盐等无害物质,从而净化水质。
此外,微生物还可以利用污水中的氮、磷等无机盐类物质进行生长繁殖,进一步减少水体中的营养盐含量,防止水体富营养化。
另外,微生物在污水处理中还可以通过生物吸附的方式去除水中的重金属离子等有害物质。
部分微生物表面具有吸附重金属离子的功能基团,可以吸附水中的重金属离子,从而净化水质。
此外,微生物还可以通过生物转化的方式将有机物质转化为无机物质,进一步净化水质。
总的来说,微生物在污水处理中的作用机制是多方面的,通过生物降解、生物吸附、生物转化等方式,微生物可以有效地净化水质,降低水体中有机物质、氮、磷等污染物的含量,保护水环境。
二、常见的微生物处理工艺在污水处理工程中,常见的微生物处理工艺包括生物接触氧化法、生物滤池法、活性污泥法等。
这些处理工艺都是基于微生物在污水处理中的作用机制而设计的,通过合理利用微生物的作用,达到净化水质的目的。
生物接触氧化法是一种常见的生物处理工艺,其原理是将含有微生物的填料置于通气的生物接触器中,通过填料表面的微生物降解有机物质,同时利用氧气氧化有机物质,从而净化水质。
这种处理工艺具有处理效率高、运行稳定等优点,被广泛应用于城市污水处理厂。
生物滤池法是另一种常见的微生物处理工艺,其原理是将含有微生物的滤料置于滤池中,通过滤料表面的微生物降解有机物质,净化水质。
合成生物学技术在污水处理中的应用

合成生物学技术在污水处理中的应用随着城市化的不断加速,城市污水处理已经成为我们生活中不可忽视的问题。
传统的污水处理技术虽然已经得到了广泛应用,但是随着城市规模的不断扩大和人口的增加,需要更加高效的技术去应对日益增长的污水处理需求。
这时候,合成生物学技术的出现为我们提供了新的解决方案。
合成生物学技术是一种结合了生物学、工程学和计算机科学等多个领域的技术。
在生物学方面,合成生物学主要依赖于已有的基因工程技术和合成生物化学技术来构建可控的生物系统;在工程学方面,合成生物学则利用了各种先进的工程技术来进行大规模的生物系统建造和研究;而在计算机科学方面,则主要是利用了各种计算机模拟和分析技术来进行生物系统的设计和优化。
根据合成生物学的特点,该技术在污水处理方面主要有以下几个应用:1. 构建新型细菌传统的细菌处理污水的方式是利用其代谢作用来降解有机物质。
但是单一的细菌往往只能代谢特定种类的有机物质,而不能对所有有机物质进行降解。
合成生物学技术可以通过改造细菌的基因组,来让其代谢特定种类的有机物质,并且可以进行基因的剪切、重组、插入等操作,让细菌可以代谢更广泛的有机物质。
2. 设计新型酶在污水处理过程中,酶也扮演着非常关键的角色。
传统的酶往往是从自然界中寻找到的,并且只能代谢特定种类的有机物质。
利用合成生物学技术,则可以设计出新型的酶来代谢更加复杂的有机物质,并且可以进一步优化酶的性能参数。
3. 生物传感器传统的污水处理方法过程复杂,需要进行多次的处理和监测。
合成生物学技术可以构建生物传感器,可以通过检测污水中特定成分的浓度,进而自动调整处理过程,使得处理效率更高,更加可靠。
虽然合成生物学技术在污水处理方面具有非常大的潜力,但是目前的应用还比较有限,需要不断的优化和改进。
特别是在细菌构建方面,合成生物学技术仍然需要面临很多挑战,例如:基因插入/剪切的效率、基因表达的稳定性、细菌的生长速率和耐受性等方面的问题。
生物学的应用环境生物技术与污水处理方法

生物学的应用环境生物技术与污水处理方法生物学的应用:环境生物技术与污水处理方法污水处理一直是现代社会中不可忽视的环境问题之一。
传统的污水处理方法主要依赖化学物质和机械技术,但这些方法存在着高成本、能源消耗大和对环境影响较大等问题。
为了找到更加可持续和有效的污水处理方法,生物学应用于环境工程中的生物技术开始引起广泛关注。
本文将探讨生物学技术在污水处理领域的应用和相关的环境生物技术。
一、生物学在污水处理中的应用1. 生物滤池生物滤池是一种常见的生物学处理设施,其利用生物体,如细菌和微生物,来降解有机物和污染物。
生物滤池通过滤层,如沙子或岩石,提供一个生物附着表面,以便细菌和微生物能够附着并降解污染物。
此过程被称为生物附着和生物降解,它能有效地去除水中的有机物和氨氮。
2. 活性污泥工艺活性污泥工艺是另一种常见的生物处理方法,它利用在污水中存在的微生物来降解有机污染物。
污水在处理过程中与活性污泥混合,这些污泥中的微生物通过氧化有机物来生成能量和生长。
在反应器中,活性污泥与废水中的有机化合物接触,微生物将有机污染物降解为无害的产物。
该工艺不仅对有机物具有高降解效率,而且对氨氮、硝酸盐和磷酸盐等其他污染物也具有良好的去除效果。
3. 植物湿地处理植物湿地处理是一种自然而又有效的污水处理方法,它利用湿地植物和微生物来去除水中的有机物、氨氮和重金属等污染物。
湿地植物的根系提供了生物附着表面,细菌和微生物能够在根附近形成生物膜,有效地去除有机物和硝酸盐。
植物湿地被广泛应用于城市污水处理、农田水的净化和河流修复等领域。
二、环境生物技术的研究与应用1. 基因工程技术基因工程技术在环境生物技术中扮演着重要的角色。
通过基因工程技术,科学家们可以利用生物体内的特定基因来改良微生物,使其具有更好的降解能力。
例如,利用基因工程技术可以将某种有机物的降解基因转移到其他微生物中,使其能够降解不同类型的有机污染物。
2. 微生物修复技术微生物修复技术是指利用特定的微生物来去除土壤和水体中的有害化合物和污染物。
污水处理中的嗜盐菌技术应用
污水处理中的嗜盐菌技术应用随着人口的增加和工业的快速发展,污水处理成为了现代社会不可忽视的环境问题。
传统的污水处理方法在处理高盐度污水时面临着很大的挑战,而嗜盐菌技术的应用提供了一种有效的解决方案。
本文将探讨嗜盐菌技术在污水处理中的应用,并分析其优势和潜在挑战。
一、嗜盐菌技术的背景和原理嗜盐菌是一类能够在高盐度环境中生长的微生物。
由于其特殊的生态适应性,嗜盐菌被广泛应用于污水处理领域。
嗜盐菌技术的原理在于利用嗜盐菌能够在高盐度环境中利用盐分和有机物进行生长繁殖的特性,通过其代谢活动来降解和去除污水中的有机物和氮、磷等营养物质。
同时,嗜盐菌可以吸附和寄生在固体颗粒表面,形成颗粒污泥,进一步促进有机物的降解和污水处理的稳定性。
二、嗜盐菌技术在污水处理中的应用1. 含盐工业废水处理许多工业过程会产生高盐度的废水,例如盐湖开采、海水淡化等行业。
传统的工业废水处理方法往往无法有效处理这些高盐度污水,而嗜盐菌技术通过其对高盐度环境的适应性,能够高效去除废水中的有机物和盐分,实现废水的净化和回用。
2. 海水养殖废水处理海水养殖产生的废水往往富含有机物和营养盐,对海洋生态环境造成一定的负面影响。
嗜盐菌技术可通过将嗜盐菌引入海水养殖系统中,利用其降解有机物和去除营养盐的能力,实现海水养殖废水的净化和循环利用。
3. 盐碱地污水治理盐碱地的土壤中含有大量的盐分,导致土壤无法正常生长植物。
嗜盐菌技术可以应用于盐碱地污水处理中,通过嗜盐菌的降解作用,将含有盐分的污水处理成无盐或低盐水,以改良盐碱地土壤的环境,促进植物生长。
三、嗜盐菌技术的优势1. 高效降解能力:嗜盐菌对高盐度环境有良好的适应性,能够在高盐浓度下生长和代谢,对有机物和营养物质有较高的降解能力。
2. 去除盐分的能力:嗜盐菌可以通过生长繁殖和吸附等方式,有效去除污水中的盐分,实现废水中盐分的减少。
3. 耐受性强:嗜盐菌对环境变化的耐受性较强,能够在不同的温度、压力和酸碱度条件下存活和繁殖。
污水处理中的生物降解技术
污水处理中的生物降解技术近年来,随着城市化的加速发展和工业化的不断推进,污水处理成为保护环境和人类健康的重要任务。
生物降解技术作为一种有效的污水处理方法,被广泛应用于污水处理厂和工业废水处理中。
本文将对污水处理中的生物降解技术进行探讨,并介绍其在实际应用中的优势和挑战。
一、生物降解技术的概念和原理生物降解技术是利用微生物对有机物进行分解、吸附和转化,将其分解为无毒、无害的物质或转化为可以进一步处理的产物的方法。
该技术主要包括好氧生物降解和厌氧生物降解两种方式。
1. 好氧生物降解:好氧生物降解是指在氧气充足的环境下进行的有机物的降解过程。
在好氧条件下,微生物利用氧气进行分解和氧化反应,将有机物分解成水和二氧化碳等无害物质。
好氧生物降解技术常用于城市污水处理厂以及一些工业废水处理中。
2. 厌氧生物降解:厌氧生物降解是指在缺氧或微氧的情况下进行的有机物降解过程。
厌氧条件下的微生物通常是利用发酵代谢产物或者其他氧化还原反应提供的电子去代谢有机物质。
厌氧生物降解技术常用于高浓度有机废水的处理,例如酒精生产废水等。
二、生物降解技术的优势生物降解技术相比于传统的物理和化学处理方法,具有以下优势:1. 环保性:生物降解技术利用微生物代谢进行有机物质降解,降解产物多为无害物质或者可以进一步处理的产物,对环境污染较小。
2. 能源消耗低:生物降解技术通常不需要额外能源供应,微生物的代谢活动本身即可提供所需能量,能源消耗较低。
3. 原料广泛:生物降解技术可以利用各类有机废弃物作为原料,满足废水处理厂和工业企业的需要。
4. 处理效果稳定:生物降解技术在稳定的环境条件下进行,处理效果相对稳定,不易受外界因素影响。
三、生物降解技术的挑战尽管生物降解技术具有诸多优势,但在实际应用中也存在一些挑战:1. 微生物选择性:不同类型的有机物质需要特定的微生物进行降解,因此需要选择适合的微生物种类和培养方法。
2. 技术难度:生物降解技术涉及到微生物学、生物化学等多个领域的知识,需要专业人才进行操作和维护,技术难度相对较高。
污水处理过程中微生物的应用
污水处理过程中微生物的应用在当今社会,水资源的保护和可持续利用成为了至关重要的问题。
随着工业化和城市化的快速发展,污水的产生量不断增加,对环境造成了巨大的压力。
为了有效地处理污水,保护生态环境,微生物技术在污水处理领域发挥着不可或缺的作用。
微生物是一类微小的生物体,包括细菌、真菌、藻类和原生动物等。
它们在自然界的物质循环和能量流动中起着关键的作用,同样在污水处理过程中也有着神奇的表现。
微生物在污水处理中的应用原理主要基于它们的代谢作用。
微生物能够摄取污水中的有机物作为营养物质,并通过一系列的生化反应将其分解转化。
例如,好氧微生物在有氧条件下,能够将有机物分解为二氧化碳和水;厌氧微生物则在无氧条件下,将有机物分解为甲烷和二氧化碳等气体。
在污水处理系统中,常见的微生物处理方法有活性污泥法和生物膜法。
活性污泥法是一种广泛应用的污水处理方法。
在这个过程中,大量的微生物群体形成了絮状的活性污泥。
污水与活性污泥在曝气池中充分混合,微生物通过吸附、吸收和氧化分解等作用,将污水中的有机物去除。
同时,微生物还能摄取污水中的氮、磷等营养物质,实现污水的净化。
经过处理后的泥水混合物进入沉淀池,活性污泥沉淀下来,一部分回流到曝气池,以维持系统中微生物的数量和活性,另一部分则作为剩余污泥排出系统。
生物膜法则是利用微生物在固体介质表面形成的生物膜来处理污水。
生物膜由细菌、真菌、藻类和原生动物等组成,它们附着在滤料、转盘等固体表面上,形成一层薄薄的生物层。
当污水流经生物膜时,有机物被生物膜中的微生物摄取和分解,从而达到净化污水的目的。
与活性污泥法相比,生物膜法具有生物相丰富、抗冲击负荷能力强、剩余污泥量少等优点。
除了上述两种常见的方法外,微生物还在污水的脱氮除磷过程中发挥着重要作用。
氮和磷是导致水体富营养化的主要因素之一。
在污水处理中,通过微生物的硝化和反硝化作用,可以有效地去除氮。
硝化作用是在好氧条件下,由硝化细菌将氨氮转化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮;反硝化作用则是在缺氧条件下,由反硝化细菌将硝酸盐氮还原为氮气,从而实现氮的去除。
生物膜技术在水处理中的应用
生物膜技术在水处理中的应用水是生命之源,对于人类的生存和发展至关重要。
随着工业化和城市化的快速推进,水资源的污染问题日益严峻,如何有效地处理污水成为了全社会关注的焦点。
在众多水处理技术中,生物膜技术因其独特的优势和良好的处理效果,逐渐成为了一种重要的水处理手段。
生物膜是指附着在某些固体表面的微生物群体,这些微生物通过分泌胞外聚合物(EPS)相互粘连,并与周围的环境形成一个相对稳定的生态系统。
生物膜技术则是利用生物膜的特性来去除水中的污染物,其原理主要包括吸附、降解和转化等过程。
生物膜技术在水处理中的应用形式多种多样,其中较为常见的有生物滤池、生物转盘和生物接触氧化法等。
生物滤池是一种古老而有效的生物膜处理技术。
它通常由滤料层、布水装置和排水系统组成。
污水从上部均匀喷洒在滤料层上,经过滤料时,水中的有机物被生物膜中的微生物吸附和降解。
滤料的选择对于生物滤池的性能至关重要,常见的滤料有石英砂、无烟煤和塑料填料等。
生物滤池具有处理效果稳定、运行成本低等优点,但也存在占地面积大、容易堵塞等缺点。
生物转盘则是由一系列安装在水平轴上的盘片组成,盘片的一半浸没在污水中,另一半暴露在空气中。
随着盘片的缓慢转动,污水中的有机物在生物膜的作用下得到去除,同时空气中的氧气也能够不断地补充到生物膜中。
生物转盘的优点是运行管理方便、能耗低,但也存在处理量较小、对水质变化适应性较差等问题。
生物接触氧化法是一种集活性污泥法和生物膜法特点于一体的处理技术。
它在池内设置填料,使微生物在填料表面形成生物膜,同时污水中的有机物在微生物的作用下得到降解。
生物接触氧化法具有处理效率高、耐冲击负荷强等优点,但也需要定期对填料进行清洗和更换。
生物膜技术在水处理中的优势十分明显。
首先,生物膜中的微生物种类丰富,能够适应不同类型的污染物,从而提高了处理效果的稳定性和可靠性。
其次,生物膜具有较强的吸附能力,能够有效地去除水中的有机物、氮、磷等污染物。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
生物技术在污水处理中的应用
在水质检测与污水处理中生物技术发挥着显著的优势,成本较低同时较为环保,在目前污水处理过程中得到了大量的推广应用。
1 生物技术在水质检测中的应用
在城市水质检测中主要运用到的技术有聚合酶链反应(PCR)技术与荧光原位杂交(FISH)技术。
1.1 聚合酶链反应(PCR) 技术的运用
PCR技术即Polymerase Chain Reaction聚合酶链式反应技术,是一对特异寡核苷酸引物,对污水进行DNA体外合成反应,具有25~30个反应循环次数。
具有操作简便、特异性强以及高灵敏度的运用优势。
运用的前提条件是存在微生物特定核酸,在琼脂糖凝胶电泳的检验与纯化作用之下生成PCR 扩增产物。
在运用过程中产生了一些PCR 衍生技术,包括竞争PCR、PCR-DGGE技术、巢式PCR技术、RT-PCR技术与PCR-SSCP 技术等。
在污水微生物的群落特征的研究过程中利用PCR 技术能够达到良好的菌株定性鉴定效果,对污水生物处理微生物的检测和鉴定不断创新与发展着新的技术,但是难以检测分辨微生物的活性。
1.2 荧光原位杂交(FISH)技术的应用
FISH技术即Fluorescence In Situ Hybridization荧光原位杂交技术,在不同的微生物个体的鉴定方面发挥着较大的作用,具有显微镜的可视性与分子生物学的精确性,对污水微生物的原位生理学、数量与空间分布情况等能够进行较为准确的分析与统计。
在特异的互补核酸序列与细胞内杂交的过程中充分运用了荧光标记的探针作用,在检测对未知的核酸序列过程中借助了激发杂交探针的荧光来检测信号的积极作用。
在氨氮含量比较高的活性污泥混合液的检测过程中运用FISH法能够达到较为良好的检测效果。
但是在河水检测与氨氮含量比较低的污水厂出水的检测过程中效果比较有限。
荧光原位杂交(FISH)技术主要运用在影响氨氧化的主要功能菌群的探明过程中、聚磷菌(PAOs)中生化特性与微生物特性的分析、活性污泥中硝化细菌群落的空间分布特征与数量研究、反硝化除磷菌(DN-PAOs)的种群在不同电子受体条件下的变化、厌氧微生物群落的多样性与空间分布特征的研究等。
对污水水质的处理过程中能够发挥重要的价值。
2 生物技术在污水处理中的应用
生物技术在污水处理中的应用包括比较污水中微生物种群、运用生物技术对污水除磷、运用生物膜工艺处理污水、在生物强化中运用菌株鉴定技术。
2.1 比较污水中微生物种群
活性污泥种群结构受到不同污水种类的影响,在污水处理过程中应当分析不同污水的膜生物反应器污泥中的种群结构,通过16SrDNA克隆测序的建立分析并比较氨氧化细菌与总细菌。
不同类型污水的微生物种属中存在着各自独特的种属。
顶级地位的种属为氨氮降解起的细菌群落,亚硝化单胞菌属为一种比较常见的氨氧化菌属,在生物处理时会产生多种硝化与脱氮途径。
在微生物群落间的差异比较过程中16SrRNA技术与PCR-DGGE 技术具有显著的作用,污水处理的监测与控制过程中能够发挥较好的效果,能够对不同类型污水活性污泥工艺处理达到良好的改进效果。
表1为微生物种群结构分析中的主要分子生物技术。
2.2 运用生物技术对污水除磷
对污水起着重要不良影响作用的化学成分之一是磷,对水体的营养会产生一定程度的破坏作用,在水体营养富集的情况下可能会出现水华现象,使得水中生物因为缺少氧气而死亡。
磷的大量存在也会影响土壤的质量。
因此在污水处理过程中应当运用生物技术对污水除磷,PCR-DGGE 技术在这一过程中具有显著的作用,与传统的除磷方法相比能够更加高效地除去污水中的过量的磷,实用性更强。
PCR-DGGE 技术运用过程中能够在较短的时间内快速集中污水中的各种菌体,从而对其进行有效处理,能够在很大程度上提升污水的处理效率。
2.3 运用生物膜工艺生成膜状活性污泥
在同源性分析、条带统计分析与切胶测序过程中PCR-DGGE 技术发挥着重要的作用,运用生物膜工艺能够生成膜状的活性污泥,在微生物的作用之下将其附着在填料与
载体表面之上。
在序批式生物膜反应器(SBBR)的运用之下能够有效分析出细菌多样性,在污水处理过程中具有重要的应用价值。
厌氧氨氧化细菌、反硝化细菌、硝化细菌以及好氧反硝化细菌等多种类型的细菌可以在SBBR 中同时存在,由此促进了反应过程的优化,厌氧氨氧化、全程硝化反硝化以及同步硝化反硝化等三种不同形式的脱氮方式可以在反应器中同步进行,对污水处理达到较为良好的效果。
2.4在生物强化中运用菌株鉴定技术
在活性污泥菌株鉴定中大量运用到了前文提到过的FISH技术,能够充分检测未知的核酸序列,在对信号的检测方式上运用到了激发杂交探针的荧光,具有良好的可视性效果,实现了在荧光显微镜下进行观察分析。
DGGE法运用过程中能够检测到Nitrosomonas ol-igotropha菌群,FISH法在运用之下则能够同时分析出Nitrosomonas oligotropha 菌群与Nitrosomonas europaea菌群。
16SrDNA克隆测序技术的运用能够从活性污泥中分离出喹啉降解菌株,并通过系统树的建立分析出具体菌属,从而对降解喹啉的性能在实验之下进行有效验证。
采用生物强化方法能够建立并优化废水生物处理系统,采用PCR-TGGE 技术分析微生物菌群结构微生物菌群结构,从而有效讲解污水中含有的苯系物、醛酮类、苯与酯类物质等,实现高于70% 的长链烷烃去除率。
3结束语
运用生物技术能够对污水处理得到事半功倍的效果,本文分析了聚合酶链反应(PCR)技术与荧光原位杂交(FISH)技术两种主要的污水水质监测方式,提出运用生物技术比较污水中微生物种群、对污水除磷,运用生物膜工艺处理污水,在生物强化中运用菌株鉴定技术,能够充分分析微生物群体的多样性、功能特点与实际生存状态,为污水处理提供了新的视角。