人工湿地污水处理研究

微生物作为人工湿地除污的主体和核心, 在物质的矿化、硝化、反硝化等过程中起到关键作用(贺锋等, 2005).低温微生物是微生物之一, 其所具有的*的生理功使其能适应环境, 因此, 研究这类微生物不仅具有重要的理论意义, 还在实际推广应用中产生了日益明显的经济效益和环境效益(李兵等, 2010).国外对低温微生物处理污水技术的研究起步较早, 主要是通过低温微生物去除污水中的油烃类、氯酚类、表面活性剂、氮和磷等达到净化水质的目的, 而且已经提出其低温适应性的分子机制及相关理论(Westlake et al., 1974; Atlas, 1981; Vacková et al., 2011; Shuo et al., 2013; Jarvinen et al., 1994).我国从20世纪90年代初开始针对低温微生物资源(主要是南极及深海微生物)的初步收集、调查与研究工作(冯虎元等, 2004; 李田等, 2006; 姜安玺等, 2002).但低温微生物在废污水处理过程中, 由于水力停留时间过长, 致使人工湿地对污水处理量受到限制.而且, 由于直接投放菌体, 游离微生物进入实际污染环境中后, 其生存繁殖和降解能力易受外界因素干扰, 降解作用难以充分发挥, 还会造成大量菌体流失, 难以控制其长期的处理效果.

　　微生物固定化技术是20世纪60年代后期迅速发展起来的一种新型技术, 具有实验速度快, 便于培养优势微生物种群, 微生物密度高、流失量少, 处理过程的稳定性高, 对环境耐受力强(如pH、温度、有毒物质等), 固液分离效果好, 处理过程便于控制等优点(王绍良等, 2011), 因而在诸多废水处理中体现出了非常大的优势, 并逐渐成为国内外生物科学及相关学科研究的热点.近年来, 很多学者采用竹炭、活性炭、棉纤维、疏水性聚氨酯泡沫等材料将微生物固定化后进行废水处理, 均取得了很好的处理效果(Xin et al., 2015; Ma et al., 2013; Lin et al., 2014; Li et al., 2012).生物炭作为一类新型环境功能材料近年来引起国内外学者的广泛关注, 它的孔隙结构可以为微生物提供栖息地, 使微生物能够耐受外界不良环境.