水是不可再生资源，也是社会可持续发展的必需资源。随着城镇化的发展和工业化的推进，越来越多难以去除的污染物进入自然环境，对环境造成破坏，最终影响人类健康。
经过长期实践证明，传统的污水处理方法已难以满足现有污染物的去除需求，因此研究开发新型有效的处理技术是当前的主要任务。
微生物固定化技术因其污染物控制效果好、优势菌富集率高、微生物活性高、抗环境干扰能力强、经济成本低、可重复利用等优势，引起了国内外众多学者的关注。随着技术的发展，能够“吃污染”的微生物在污水处理领域得到了广泛的应用。
污水处理，微生物“黑科技”被广泛期待 污水处理，微生物“黑科技”被广泛期待
黑臭水体、工业污水、生活污水横流……但只要在水体中投入不同的微生物，一滩死水就会迅速“活”过来，重新形成平衡的生态系统。
从此，分解者、生产者、消费者开始协同工作；污水中的污染物也成为“他人”的食物，形成食物链，形成纵横交错的网络生态系统。
在这个系统中，水中的有机污染物不仅降解和净化污水不是由细菌、真菌等生物体产生，而是它们分解的最终产物，以太阳能为初始能量，参与食物网中的代谢过程，最终转化为水生作物、鱼、虾、蚌、鹅、鸭等生命产品，通过循环维持水体的综合生态平衡，污水变得清澈……这不是美好的愿景，而是真实的场景。
水污染，通常是指由于人为原因造成水质恶化，降低水的使用价值，其主要污染物是固体废物、好氧有机物、难降解有机物、重金属、植物营养物质、酸、碱、石油类物质和其他化学物质。
目前，传统的污水处理技术主要有利用重力沉淀法、混凝澄清法、浮力上浮法、离心力分离法、磁分离法等物理方法分离不溶性污染物，以及利用酸碱中和法、化学沉淀法、氧化还原法、化学消毒法和物理化学方法对污染物进行转化的技术。此外，利用吸附法、离子交换法、膜分离法、蒸发法、冷冻法等对溶解性污染物进行物理化学分离的技术也有相应的应用。
但这些传统方法中，物理法通常占地面积大，基建费用高，运行费用高，能耗大，管理复杂，易发生污泥膨胀，设备不能满足高效低耗的要求，且单次使用效果不明显；化学法运行费用高，消耗大量化学试剂，易造成二次污染，多数情况下物理法与化学法联合使用弊端明显。
如何使城乡污水处理工艺朝着能耗低、效率高、剩余污泥少、操作管理最便捷、实现磷回收和处理后水回用等可持续的方向发展，所采用的技术必须在低能耗、资源损失少的前提下，微生物技术满足了上述要求。
根据污染水中基质的不同，微生物固定化的优势菌种也有所不同。宜兴市清水化工有限公司开发了多种针对性菌种，主要有好氧菌剂、厌氧菌剂、耐盐菌剂、除磷菌剂、硝化菌剂、反硝化菌剂、除臭剂、氨氮降解菌、COD降解菌、BAF净水剂、多功能农药降解菌剂、除油菌剂、化学污水降解菌剂、裂解菌、耐低温菌、速效菌、污泥降解菌等，广泛应用于各类污水生化系统、水产养殖工程等。
在工业废水、生活污水以及化石燃烧产生的污水中，重金属是最引人注目的“元凶”。重金属进入人体后，会对人体造成严重危害。利用微生物固定化技术去除水中重金属离子也是近年来的研究热点。目前在工业上得到广泛应用的生物膜法，是利用微生物附着在固体载体表面形成的生物膜去除废水中溶解性有机污染物的方法。除了水污染治理外，微生物在重金属、固体废物、大气污染治理方面也取得了显著成效。
2021年底，我国工信部印发的《“十四五”工业绿色发展规划》提出，加强高耗水行业废水、海水、再生水等非常规水资源的高效利用；重点推进工业废水深度处理及回用、高效萃取分离、高效膜分离等工艺装备技术。
微生物固定化技术因其处理效率高、适用范围广、无二次污染等优点，在污水处理领域得到了广泛的应用，并取得了良好的处理效果，为废水、有机废水等提供了广阔的舞台。
2021年，国家出台多项污水处理相关政策，推动污水资源化利用，增加年污水处理量，加大工业污水处理投入。目前，随着科技成果转化和国内多家生物环境治理企业的崛起，微生物污水处理广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石油化工、环保、城市景观、医疗餐饮等领域。
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摘自《科技日报》
发布时间：2022年6月23日