水是不可再生資源，也是社會永續發展的重要資源。隨著都市化進程和工業化發展，越來越多難以去除的污染物進入自然環境，造成環境破壞，最終影響人類健康。
長期實踐證明，傳統污水處理方法難以滿足現有污染物的去除需求。因此，研發新型高效的污水處理技術是目前的主要任務。
微生物由於其具有污染物控制效果好、優勢菌富集率高、微生物活性高、抗環境幹擾能力強、經濟成本低、可重複使用等優點，固定化技術引起了國內外眾多學者的關注。隨著技術的發展，能夠「吞噬污染物」的微生物已被廣泛應用於污水處理領域。
污水處理，微生物「黑技術」備受期待。
黑臭水體、工業污水和生活污水自由流動……但只要將不同的微生物放入水體中，死水就能迅速“復活”，重新形成平衡的生態系統。
從那時起，分解者、生產者和消費者開始共同作用；污水中的污染物也成為「其他生物」的食物，形成食物鏈，構成縱橫交錯的食物鏈網絡生態系統。
在這個系統中，水中的有機污染物不僅降解和純化細菌和真菌分解水體，但其最終降解產物以太陽能為初始能量，參與食物網的代謝過程，最終轉化為水生作物、魚類、蝦類、貽貝、鵝、鴨等生物，透過循環維持水體的綜合生態平衡，污水也得以淨化……這不是美好的願景，而是真實的景象。
水污染通常是指人為因素造成的水質惡化，降低水的使用價值，主要污染物有固體廢棄物和好氧有機物、難降解有機物、重金屬、植物營養物質、酸、鹼、石油物質和其他化學物質。
目前，傳統污水處理技術主要包括重力沉澱、混凝澄清、浮選、離心分離、磁選等物理方法分離不溶性污染物，以及酸鹼中和、化學沉澱、氧化還原、化學和物理消毒等污染物化學轉化技術。此外，吸附、離子交換、膜分離、蒸發、冷凍等物理化學分離技術也對溶解性污染物有相對應的應用。
然而，在這些傳統方法中，物理方法通常佔地面積大、建造成本高、運作成本高、能耗大、管理複雜，且易發生污泥膨脹。設備無法滿足高效低耗的要求，且單次使用效果不明顯；化學方法運作成本高、消耗大量化學試劑，且易造成二次污染。在大多數情況下，物理方法與化學方法聯合使用有明顯的弊端。
如何使城鄉污水處理流程朝向低能耗、高效率、少殘污泥、作業管理最便捷、磷回收和處理水回用等永續發展方向發展，所採用的技術必須是低能耗、少資源損耗的，微生物技術滿足上述要求。
用於微生物固定化的主要細菌（https://www.cleanwat.com/bacteria-agent/）種類也會因受污染水中不同底物的不同而有所差異。宜興清水化學股份有限公司已開發出多種標靶菌株，主要包括好氧菌、厭氧菌、耐鹽菌、除磷菌、硝化菌、反硝化菌、除臭菌、氨降解菌、COD降解菌、BAF®水淨化菌、多功能農藥降解菌、除油菌、化學降解菌、裂解菌、耐低溫菌降解、效菌及液體降解菌、污泥菌降解菌、水化油菌和污泥降解菌。這些細菌廣泛應用於各種廢水生化系統、水產養殖工程等領域。
在工業廢水、生活污水和化石燃料燃燒產生的污水中，重金屬是最引人注目的「罪魁禍首」。重金屬一旦進入人體，就會對人體造成嚴重危害。近年來，利用微生物固定化技術去除水中的重金屬離子也成為研究熱點。生物膜法是工業界廣泛應用的一種利用附著在固體載體表面的微生物形成的生物膜去除廢水中溶解性有機污染物的方法。除了水污染治理外，微生物在重金屬、固體廢棄物和空氣污染治理方面也取得了顯著成效。
2021年底，我國工業和資訊化部發布的《「十四五」工業綠色發展規劃》提出，要加強高耗水產業非常規水資源（如廢水、海水、再生水等）的有效利用；重點推進工業廢水的深度處理和再利用，以及高效提取分離、高效膜分離等製程設備技術的應用。
微生物固定化技術因其處理效率高、應用範圍廣、無二次污染等優點，已被廣泛應用於污水處理領域，並取得了良好的處理效果。廢水和有機廢水等都為其提供了廣泛的應用舞台。
2021年，我國推出了多項與污水處理相關的政策，旨在促進污水資源的利用，提高污水年處理量，並增加對工業污水處理的投入。目前，隨著科技成果的轉換應用和國內多家生物環境管理企業的崛起，微生物污水處理廣泛應用於建築、農業、交通、能源、石油化學、環境保護、城市景觀、醫療餐飲等領域。
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取自《科技日報》
發佈時間：2022年6月23日