① 什麼是生物處理法
生物處理法是利用微生物的新陳代謝作用處理廢水、廢物或廢氣的一種方法。微生物將有機污染物降解,並轉換為無害物質,使待處理物得到凈化。
------------------概述詳述分割線-----------------
生物處理法是利用微生物的新陳代謝作用處理廢水的一種方法。微生物的新陳代謝作用能將復雜的有機物分解為簡單物質，使廢水得到凈化。
生物法處理廢水，可大體分為好氧處理和厭氧處理兩大類。好氧處理是在廢水中有溶解氧存在的條件下，利用好氧微生物的代謝作用促使有機物降解，把高分子量、高能量的有機物轉化為低分子、低能量物質。厭氧處理是在水中不存在溶解氧條件下利用厭氧微生物的代謝作用使有機物降解。
厭氧生物處理法 在隔絕與空氣接觸的條件下,藉助兼性菌、厭氧菌和專性厭氧菌的生物化學作用,對有機物進行生化降解的過程,稱為厭氧生化處理法或厭氧消化法。
需氧生物處理法 利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中復雜的有機物分解的方法。
----------------廢水廢氣分割線-----------------
有機廢氣的生物處理是最經濟有效的方法 , 效果好、運行費用低於任何一種處理方法 , 安全、易操作。 VOC 的生物凈化法有直接微生物凈化法、間接微生物處理法( 先水吸收再廢水生物處理 ) 及植物凈化法等。直接生物凈化有生物吸收池、生物洗滌池、生物滴濾池、生物過濾池 , 處理效果好、操作方便 , 其中生物過濾池技術成熟 , 應用較多。如德國和荷蘭建有幾百座廢氣生物濾池 , 運行效果都很好。間接生物處理法是用水或弱鹼液吸收 VOC , 其中含有的醇類、醛類等物質易溶於水 , 吸收後的廢水再用生物降解 , 使廢水達標排放。植物凈化法就是廠區內增加綠化面積 , 利用綠色植物吸收和轉化大氣中的污染物來凈化空氣 , 這種方法適用於大環境低濃度的污染。
② 酶在環境保護方面有哪些應用
2.1
對廢水凈化的作用
在20世紀70年代，固定化酶已被用於空氣和水的凈化。在廢水處理中，固定化酶占據主導地位。含酚廢水屬於工業廢水，含有芳香族化合物，樹脂加工業、塑料廠、染料廠都會產生含有芳香族化合物的廢水，所以是重大污染物，需優先處理。辣根過氧化酶是處理這種污染物的主要酶制劑，它不僅可以高效去除廢水中的含酚量，還可以利用磁響應性回收磁性酶，達到一舉兩得的效果。墨西哥科學家在蘿卜中提取出一種蘿卜素酶也可以去除廢水中的含酚化學物質，它還可以達到在廢水處理中使廢水循環利用的效果。食品廢水與重工業廢水也是需要凈化的較大廢水污染源，現在也已有多種酶制劑可以凈化這兩種廢水，廢水凈化已得到較大改善。今天，凈水機幾乎成為每家每戶的必備產品，由此看來，酶的應用已經廣泛應用各地各處。
2.2
對石油與廢油凈化作用
每年排入大海的石油量數百萬噸，如果得不到及時的處理，海里的魚蝦等生物造成致命危害，並且石油中的有害物質可能通過海里的生物帶入人體，威脅到人的生命。在開采與煉制石油的過程中產生的工業廢油也是廢油的一大污染源，它隸屬石油的附屬污染品，也應與是有採用相同的治理方法。現今社會的飛速發展是人類的生活品質大幅提高，人類所食用的食品含油量也大大增多，不良商家鑽空子製作地溝油在市場上販賣，人類食用地溝油對身體的危害是很大的，所以廢油處置問題迫在眉睫。研究表明，酯酶技術對廢油回收利用起關鍵作用。但現在我國由於技術限制，並未能將這種技術運用到廢油處理中。
2.3
對白色污染治理的作用
科技的迅速發展對世界進步起到了強大的推動作用，但隨之也帶來了不少負面問題。當前我們大多數使用的高分子材料，大多是非生物降解或是不能降解的材料，例如塑料產品，已經成為白色污染的最大污染源。雖然現在有規定用其他材質物品代替塑料產品，但只是冰山一角，對於控制白色污染還遠遠不夠。據統計，全球每年丟棄的白色垃圾高達數千萬噸，對生態環境破壞尤為嚴重。酶技術在對白色污染治理起到了不可代替的作用。酶法合成可降解高分子材料，效果好於化學催化劑。化學催化劑太過強硬，效果不佳。酶作為生物催化劑可以代替化學催化劑，克服產物分離難，代謝復雜的缺點，同時在溫和的催化條件下可以高效率的分解掉高分子材料。白色污染在酶技術的日益提高下完全治理指日可待。
③ 怎樣利用微生物處理廢水
廢水生物處理法
隨著工業的發展，污水成分已愈來愈復雜。某些難降解的有機物質和有毒物質，需要運用微生物的方法進行處理，污水具備微生物生長和繁殖的條件，因而微生物能從污水中獲取養分，同時降解和利用有害物質，從而使污水得到凈化。廢水生物處理是利用微生物的生命活動，對廢水中呈溶解態或膠體狀態的有機污染物降解作用，從而使廢水得到凈化的一種處理方法。廢水生物處理技術以其消耗少、效率高、成本低、工藝操作管理方便可靠和無二次污染等顯著優點而備受人們的青睞。
定義
利用微生物的代謝作用除去廢水中有機污染物的一種方法，亦稱廢水生物化學處理法，簡稱廢水生化法。由於傳統治理方法有成本高、操作復雜、對於大流量低濃度的有害污染難處理等缺點，經過多年的探索和研究，生物治理技術日益受到人們的重視。隨著耐重金屬毒性微生物的研究進展，採用生物技術處理電鍍重金屬廢水呈現蓬勃發展勢頭，根據生物去除重金屬離子的機理不同可分為生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法以及植物修復法。
特點
1、用生物方法去除有機物最經濟；
2、90%廢水處理工藝屬於生物處理工藝；
3、水中氨氮用生物處理方法去除最有效；
4、絕大多數工業廢水也是以生物處理方法為主
分類
生物化學法
生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水，將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用，將硫酸鹽還原成H2S，廢水中的重金屬離子可以和所產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除，同時H2SO4的還原作用可將SO42-轉化為S2-而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研究表明，生物化學法處理含Cr6+濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達99.67%—99.97%。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理，結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子，在銅質量濃度為246.8 mg/L的溶液，當pH為4.0時，去除率達99.12%。[2]
生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外，具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成，分子中含有多種官能團，能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。至目前為止，對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種，生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好，且生長快、易於實現工業化等特點。此外，微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。[2]
生物吸附法
生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子，再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子，有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質，能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易於分離回收重金屬等特點，已經被廣泛應用。[2]
需氧生物處理法
利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中復雜的有機物分解的方法。生活污水中的典型有機物是碳水化合物、合成洗滌劑、脂肪、蛋白質及其分解產物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。這些有機物可按生物體系中所含元素量的多寡順序表示為 COHNS。
生物體系中這些反應有賴於生物體系中的酶來加速。酶按其催化反應分為：氧化還原酶：在細胞內催化有機物的氧化還原反應，促進電子轉移，使其與氧化合或脫氫。可分為氧化酶和還原酶。氧化酶可活化分子氧，作為受氫體而形成水或過氧化氫。還原酶包括各種脫氫酶，可活化基質上的氫,並由輔酶將氫傳給被還原的物質,使基質氧化，受氫體還原。水解酶：對有機物的加水分解反應起催化作用。水解反應是在細胞外產生的最基本的反應，能將復雜的高分子有機物分解為小分子，使之易於透過細胞壁。如將蛋白質分解為氨基酸，將脂肪分解為脂肪酸和甘油，將復雜的多糖分解為單糖等。此外還有脫氨基、脫羧基、磷酸化和脫磷酸等酶。
許多酶只有在一些稱為輔酶和活化劑的特殊物質存在時才能進行催化反應，鉀、鈣、鎂、鋅、鈷、錳、氯化物、磷酸鹽離子在許多種酶的催化反應中是不可缺少的輔酶或活化劑。
在需氧生物處理過程中，污水中的有機物在微生物酶的催化作用下被氧化降解，分三個階段：第一階段，大的有機物分子降解為構成單元──單糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二階段中，第一階段的產物部分地被氧化為下列物質中的一種或幾種：二氧化碳、水、乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸(或稱 α-氧化戊二酸)或草醋酸（又稱草醯乙酸）。第三階段（即三羧酸循環，是有機物氧化的最終階段）是乙醯基輔酶A、α－酮戊二酸和草醋酸被氧化為二氧化碳和水。有機物在氧化降解的各個階段，都釋放出一定的能量。
在有機物降解的同時，還發生微生物原生質的合成反應。在第一階段中由被作用物分解成的構成單元可以合成碳水化合物、蛋白質和脂肪，再進一步合成細胞原生質。合成能量是微生物在有機物的氧化過程中獲得的。
厭氧生物處理法
主要用於處理污水中的沉澱污泥，因而又稱污泥消化，也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解，最後產生甲烷和二氧化碳等氣體，這些氣體是有經濟價值的能源。中國大量建設的沼氣池就是具體應用這種方法的典型實例。消化後的污泥比原生污泥容易脫水，所含致病菌大大減少，臭味顯著減弱，肥分變成速效的，體積縮小，易於處置。城市污水沉澱污泥和高濃度有機廢水的完全厭氧消化過程可分為三個階段（見圖）。在第一階段,污泥中的固態有機化合物藉助於從厭氧菌分泌出的細胞外水解酶得到溶解，並通過細胞壁進入細胞中進行代謝的生化反應。在水解酶的催化下，將復雜的多糖類水解為單糖類，將蛋白質水解為縮氨酸和氨基酸，並將脂肪水解為甘油和脂肪酸。第二階段是在產酸菌的作用下將第一階段的產物進一步降解為比較簡單的揮發性有機酸等，如乙酸、丙酸、丁酸等揮發性有機酸，以及醇類、醛類等；同時生成二氧化碳和新的微生物細胞。
反應原理
第一、二階段又稱為液化過程。第三階段是在甲烷菌的作用下將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳，因此又稱為氣化過程，其反應可用下式表示：
一些有機酸或醇的氣化過程舉例如下：
乙酸：
CH3COOH─→CO2+CH4
丙酸：
4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4
甲醇：
4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O
乙醇：
2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4
為了使厭氧消化過程正常進行，必須將溫度、pH值、氧化還原電勢等保持在一定的范圍內，以維持甲烷菌的正常活動，保證及時地和完全地將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷。
生物化學反應的速度直接受溫度的影響。進行厭氧消化的微生物有兩類：中溫消化菌和高溫消化菌。前者的適應溫度范圍為17～43℃，最佳溫度為32～35℃；後者則在50～55℃具有最佳反應速度。
近年來，厭氧消化處理法發展到應用於處理高濃度有機廢水，如屠宰場廢水、肉類加工廢水、製糖工業廢水、酒精工業廢水、罐頭工業廢水、亞硫酸鹽制漿廢水等，比採用需氧生物處理法節省費用。
利用生物法處理廢水的具體方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、土地處理系統和污泥消化等
④ 在污水處理生化曝氣階段，有的說加一種生物酶能降低COD，這種生物酶是什麼呢
生化曝氣抄過程本身就是利用微生物襲酶對有機污染物進行講解從而降低COD的過程，有一些添加劑能夠改善微生物的營養狀況、增加其活力從而提高處理效率，人工提純的生物酶道理上也屬於這些添加劑的一種，大約是人工純化的胞外酶，但是酶具有很強的針對性，所以如果存在這樣的添加劑，也可能要看具體的水質情況，by the way，一般工程上對於生活廢水極少需要採用這樣的強化措施。