淺析生物技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用

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摘要：隨著國(guó)家節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)略的深入，生物技術(shù)在各領(lǐng)域特別是污水處理方面產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，與傳統(tǒng)的物理、化學(xué)處理手段相比，運(yùn)用生物技術(shù)處理廢水，具備低成本和高效率的雙重優(yōu)點(diǎn)，本文主要從原理、操作方法和技術(shù)特點(diǎn)等幾方面對(duì)生物膜法技術(shù)和生物強(qiáng)化技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。 

關(guān)鍵詞：生物技術(shù) 污水處理 應(yīng)用 生物膜法 生物強(qiáng)化  0 引言  隨著工業(yè)的高速發(fā)展，水環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重地威脅著人類(lèi)的生存環(huán)境，制約著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，水污染控制成為全世界共同關(guān)注的問(wèn)題。目前水處理技術(shù)中，生物處理法已成為世界各國(guó)控制水污染的主要手段，尤其是現(xiàn)代生物技術(shù)將成為水污染控制領(lǐng)域重點(diǎn)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的技術(shù)手段。隨著國(guó)家節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)略的深入，生物技術(shù)在各領(lǐng)域特別是污水處理方面產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，與傳統(tǒng)的物理、化學(xué)處理手段相比，運(yùn)用生物技術(shù)處理廢水，具備低成本和高效率的雙重優(yōu)點(diǎn)，本文主要從原理、操作方法和技術(shù)特點(diǎn)等幾方面對(duì)生物膜法技術(shù)和生物強(qiáng)化技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。  1 生物膜法技術(shù)的主要特點(diǎn)  生物膜法是令微生物附著在惰性濾料上，形成膜狀的生物污泥，從而對(duì)污水起到凈化效果的生物處理方法。生物膜法技術(shù)在20世紀(jì)六十年代開(kāi)始出現(xiàn)，起初主要應(yīng)用于工業(yè)廢水處理包括高負(fù)荷生物濾池、塔式生物濾池等方面，后來(lái)擴(kuò)展到接觸氧化法，并廣泛運(yùn)用在紡織、印染、化纖等化工行業(yè)的廢水處理。其中，接觸氧化法因填料做不到經(jīng)久耐用、成本低廉，且對(duì)大型池的均勻布水布?xì)獯嬖诩夹g(shù)困難等，在城市污水處理工程中無(wú)法得到廣泛應(yīng)用。研究結(jié)果顯示，高負(fù)荷生物濾池/固體接觸法和生物曝氣濾池法等生物膜法技術(shù)的突破和投入使用，表明生物膜法在市政污水處理上的良好前景。  首先來(lái)看這兩項(xiàng)技術(shù)的原理。高負(fù)荷生物濾池/固體接觸，英文簡(jiǎn)稱(chēng)tf/sc，屬于美國(guó)的城市污水處理標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，國(guó)內(nèi)由國(guó)家市政工程西北設(shè)計(jì)研究院與蘭州鐵道學(xué)院聯(lián)合開(kāi)發(fā)，通過(guò)在試驗(yàn)室、中間試驗(yàn)和工程生產(chǎn)試驗(yàn)等各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)施全流程試驗(yàn)，獲得完整的設(shè)計(jì)參數(shù)后，并建設(shè)兩座污水量為10×104m3/d的規(guī)模處理廠(chǎng)投入實(shí)用。生物濾池則屬于用卵石或塑料填料的深式、塔式濾池，國(guó)內(nèi)研究結(jié)果表明，卵石填料的負(fù)荷是tf/sc工藝是否高效的關(guān)鍵指標(biāo)，它的原理是攔截回流污泥，使之與生物濾池混合曝氣，然后進(jìn)行生物絮凝、生物吸附兩種生物反應(yīng)，把廢水中的細(xì)小顆粒和凝聚能力較差的生物膜集合凝固，與此同時(shí)，還能吸附、降解掉其中的有機(jī)污染物，這種工藝處理污水時(shí)，在固體接觸池中的停留時(shí)間不長(zhǎng)，美國(guó)為30分鐘左右，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)多為45分鐘。  其次，由于生物濾池、固體接觸池和絮凝沉淀池都處于高負(fù)荷狀態(tài)，停留時(shí)間短，所以工程造價(jià)低，能耗少。數(shù)據(jù)顯示，運(yùn)用tf/sc工藝處理污水的工程總投資比傳統(tǒng)的活性污泥法降低約20%，而且污泥量減少20%多，大量節(jié)省了污泥處理費(fèi)用。  其三，除成本降低外，生物膜法還具備耐沖擊、運(yùn)行穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。  由于我國(guó)城市污水處理廠(chǎng)數(shù)量少，污水處理率低，需要大量建設(shè)，而目前城建資金來(lái)源不足，必須采用新技術(shù)降低工程造價(jià)，所以，生物膜法在國(guó)內(nèi)城市污水處理的應(yīng)用前景十分廣闊。  2 生物強(qiáng)化技術(shù)的主要特點(diǎn)  生物強(qiáng)化技術(shù)是一種利用生物治理廢水的高效技術(shù),在廢水治理中具有廣闊的應(yīng)用前景。與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，生物強(qiáng)化技術(shù)更體現(xiàn)出易于操作、針對(duì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，這種廢水處理技術(shù)主要研究并投放特殊菌種進(jìn)入污水，通過(guò)其新陳代謝，將分解并吸收廢水中的一些物質(zhì)，凈化污水，具有明顯的低成本、高效率等特點(diǎn)，所以在近期成為廢水處理領(lǐng)域的重要研究方向。  首先來(lái)看其技術(shù)原理。所謂生物強(qiáng)化技術(shù)，就是以生物制住生物，以菌制菌，向自然菌群中投入特殊的微生物以增強(qiáng)生物力量，并對(duì)污水等特定環(huán)境或特殊污染物加以反應(yīng)。按投入菌種與底質(zhì)之間的不同作用，可分為直接作用與共代謝作用兩種方式。  其中，直接作用是以馴化、篩選、誘變、基因重組等一系列關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)施，獲得一批以污水為主要能源的微生物，然后復(fù)制投入一定數(shù)量，對(duì)目標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行降解，達(dá)到去除污染的目標(biāo)，這種技術(shù)方法使用的菌株大多通過(guò)質(zhì)粒育種和基因工程獲取。共代謝作用則是針對(duì)廢水中的一些有害物質(zhì)，在一定條件下降解，改變其化學(xué)結(jié)構(gòu)，從而降低物質(zhì)的有害性，主要包括菌株通過(guò)新陳代謝將二級(jí)基質(zhì)共同氧化、不同微生物之間的協(xié)同作用、休眠細(xì)胞對(duì)污染物降解等三種類(lèi)型。這三種類(lèi)型所采取的原理有所不同，例如不同微生物協(xié)同，是因?yàn)橛行┪廴疚锏慕到獗仨氁詢(xún)煞N甚至多種微生物共同作用才能完成，通過(guò)幾種微生物的交替作用，微生物制造氧化物，然后氧化物再被另一種微生物降解，多次作用后徹底消除污染物。再如休眠細(xì)胞降解，由于處于休眠狀態(tài)的微生物在含有不同有機(jī)物的污水中會(huì)產(chǎn)生不同的酶，在一定條件下可以相互作用，降解廢水中的不同有機(jī)物。  其次來(lái)看其應(yīng)用。生物強(qiáng)化技術(shù)作用用于焦化廢水、印染廢水和制藥廢水等幾個(gè)領(lǐng)域。焦化廢水因成分復(fù)雜，無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的種類(lèi)多，被列為難以降解工業(yè)廢水，一般通過(guò)投放高效菌種，以固定化、高效降解微生物法等強(qiáng)化技術(shù)來(lái)進(jìn)行處理。而印染廢水中的有機(jī)物含量非常大，以前采用生物膜法來(lái)處理，無(wú)法有效去除其中的有機(jī)物，通過(guò)應(yīng)用高效脫氧色菌和pva降解菌，加快生物膜的形成速度，穩(wěn)定性好，效率高。對(duì)于制藥廢水，近年通常以混合菌種加以處理，并得到廣泛推廣。因?yàn)榛旌暇葐我痪N具備更強(qiáng)的降解能力，降解速度和降解效率明顯提升，并且在穩(wěn)定性和抑制其他雜菌生長(zhǎng)等方面有大幅改善，這些特性單靠單一菌種根本無(wú)法完成。  總的說(shuō)來(lái)，由于成本低廉、操作簡(jiǎn)單、效率較高，生物技術(shù)在污水處理領(lǐng)域不斷得到推廣，并取得顯著效果。隨著對(duì)生物膜法和生物強(qiáng)化等生物技術(shù)的深入研究，發(fā)展出越來(lái)越多污水處理技術(shù)，成本降低和效益提升日漸突出，我們只有不斷吸收國(guó)際上先進(jìn)的生物技術(shù)信息，勇于創(chuàng)新，敢于實(shí)踐，才能逐漸提高國(guó)內(nèi)污水處理的系統(tǒng)性水平。  參考文獻(xiàn)：  [1]藺向陽(yáng).小議污水處理中生物技術(shù)的應(yīng)用分析[j].今日科苑. 2010（4）.  [2]楊敦培，李雅婕.談焦化廢水的生物處理技術(shù)[j].廣東化工. 2011（2）.  [3]陳瑛.論生物強(qiáng)化技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用[j].北方環(huán)境.  2011（11）.  [4]陳漢標(biāo).生物膜法技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用[j].中國(guó)城市經(jīng)濟(jì).2011（12）.  [5]黃駿，陳建中.氨氮廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[j].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備.2002年01期.