【集萃網(wǎng)觀(guān)察】隨著工業(yè)的發(fā)展，污水成分已愈來(lái)愈復(fù)雜。某些難降解的有機(jī)物質(zhì)和有毒物質(zhì)，需要運(yùn)用微生物的方法進(jìn)行處理，污水具備微生物生長(zhǎng)和繁殖的條件，因而微生物能從污水中獲取養(yǎng)分，同時(shí)降解和利用有害物質(zhì)，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(dòng)，對(duì)廢水中呈溶解態(tài)或膠體狀態(tài)的有機(jī)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(shù)以其消耗少、效率高、成本低、工藝操作管 理方便可靠和無(wú)二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn)而備受人們的青睞。

    1　廢水生物處理技術(shù)的特點(diǎn)

    廢水生物處理是利用微生物的生命活動(dòng)過(guò)程對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化作用，從而使 廢水得到凈化的處理方法。其主要特征是應(yīng)用微生物特別是細(xì)菌，并在為充分發(fā)揮微生物的作用而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的生化反應(yīng)器中，將廢水中的污染物轉(zhuǎn)化為微生物細(xì)胞以及簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物。

    與物理化學(xué)方法相比，廢水生物處理技術(shù)具有一系列的特點(diǎn)：由于污染物的生化轉(zhuǎn)化過(guò)程不需要高溫高壓，在溫和的條件下經(jīng)過(guò)酶催化即可高效并相對(duì)徹底地完成，因此，處理費(fèi)用低廉；對(duì)廢水水質(zhì)的適用面寬；廢水生物處理法不加投藥劑，可以避免對(duì)水 質(zhì)造成二次污染。另外，生物處理效果良好，不僅去除了有機(jī)物、病原體、有毒物質(zhì)，還能去除臭味，提高透明度，降低色度等。

    2　廢水生物處理技術(shù)的分類(lèi)

    廢水生物處理技術(shù)常采用的方法有厭氧生物處理法、活性污泥法、生物膜法、氧化塘法。

    2.1　厭氧生物處理法

    此法主要用于處理污水中的沉淀污泥，又稱(chēng)污泥消化，也用于處理高濃度的有機(jī)廢水。這種方法是在厭氧細(xì)菌或兼性細(xì)菌的作用下將污泥中的有機(jī)物分解，最后產(chǎn)生甲烷和二氧化碳等氣體，這些氣體是有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的能源。

    厭氧生物處理過(guò)程分為3個(gè)階段：第一階段水解酸化，在水解酶的催化下，將復(fù)雜的多糖類(lèi)水解為單糖類(lèi)，將蛋白質(zhì)水解為氨基酸，并將脂肪水解為甘油和脂肪酸；第二階段產(chǎn)酸，在產(chǎn)酸菌的作用下將第1階段的產(chǎn)物進(jìn)一步降解為比較簡(jiǎn)單的揮發(fā)性有機(jī)酸等，如 乙酸、丙酸、丁酸等揮發(fā)性有機(jī)酸，以及醇類(lèi)、醛類(lèi)等，同時(shí)生成二氧化碳和新的微生物細(xì)胞；第三階段產(chǎn)甲烷，在甲烷菌的作用下將第2階段產(chǎn)生的揮發(fā)酸轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳。處理后的污泥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，易于處置。

    2.2　活性污泥法

    活性污泥法是一種應(yīng)用最廣、工藝比較成熟的廢水生物處理技術(shù)。它利用含有好氧微生物的活性污泥，在通氣條件下，使污水凈化的生物學(xué)方法。根據(jù)曝氣方式的不同。分為普通曝氣法、完 全混合曝氣法、逐步曝氣法、旋流式曝氣法和純氧曝氣法。活性污泥法不僅用于處理生活污水、而且在印染、煉油、石油化工、農(nóng)藥、造紙和炸藥等許多工業(yè)廢水處理中，都取得很好的凈化效果。

    活性污泥中的微生物以細(xì)菌為主，還包括真菌、藻 類(lèi)、原生動(dòng)物等。此法最大的弱點(diǎn)是產(chǎn)生大量的剩余污泥，剩余污泥已成為令人頭疼的難以解決的疑難問(wèn)題，研究開(kāi)發(fā)從源頭上不產(chǎn)生或少產(chǎn)生污泥的污水處理技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)。

    2.3　生物膜法

    生物膜法和活性污泥法一樣都是利用微生物來(lái)去除廢水中有機(jī)物的方法。生物膜是微生物高度密集的物質(zhì)，是由好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動(dòng)物等組成的生態(tài)系統(tǒng)，主要用于去除廢水中呈溶解的和膠體狀有機(jī)污染物。

    根據(jù)不同的理裝置，又分為生物濾池法、生物轉(zhuǎn)盤(pán)法、生物接觸氧化池法、流化床生物膜法、懸浮穎粒生物膜法等。它廣泛應(yīng)用于石油、印染、造紙、農(nóng)藥、食品等工業(yè)廢水的處理。它具有不存在污泥膨脹問(wèn)題；對(duì)廢水水質(zhì)、水量的變化有較好的適應(yīng)性；剩余污泥量少等優(yōu)點(diǎn)。

    2.4　氧化塘法

    又稱(chēng)生物塘法或穩(wěn)定塘法，是利用一些適宜的自然池塘或人工池塘，由于污水在塘內(nèi)停留的時(shí)間較長(zhǎng)，通過(guò)水中的微生物代謝活動(dòng)可以將有機(jī)物降解，從而使污水得到凈化的一種方法。在氧化塘中，廢水中的有機(jī)物主要是通過(guò)有機(jī)菌藻 共生作用去除的。

    氧化塘中同時(shí)可以進(jìn)行好氧和厭氧性分解作用和光合作用，3種作用互相影響。氧化塘的效率較低，并需要較大的空間位置，氧化有機(jī)物所需的氧氣來(lái)源常不足，引起氧化作用不完全，因而常常產(chǎn)生較大的臭味。由于它是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)，所以它的處理效率受季節(jié)溫度波動(dòng)的影響很大，這種處理系統(tǒng)只能在溫暖的地方使用。

    3　廢水生物處理技術(shù)的應(yīng)用

    3.1　廢水中有機(jī)物的降解

    劉俊新等采用生物膜-活性污泥工藝處理焦化廢水，可同時(shí)有效去除廢水中的COD和氨氮，COD去除率為80% ~95%，氨氮去除率為94% ~99. 9%，其他指標(biāo)也達(dá)到了國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。王乾揚(yáng)等采用膜法SBR工藝處理皮革廢水，取得了理想的效果。史毅強(qiáng)利用生物膜氧化溝法處理煉油廢水，效果可大大提高R.Kleerebezem等對(duì)在厭氧條件下影響芳香族化合物降解的因素進(jìn)行了研究。強(qiáng)志民等利用好氧污泥轉(zhuǎn)厭氧馴化的方法在厭氧復(fù)合床(結(jié)合了缺氧生物濾池和UASB的優(yōu)點(diǎn))內(nèi)接種培養(yǎng)，處理1 mg/L左右的含酚廢水，處理效果明顯，苯酚去除率達(dá)98. 7%，CODCr去除率達(dá)98. 3%。江希流等應(yīng)用SBR法處理磷酸氯喹的含酚廢水，并且添加篩選分離到的高效降解菌，在廢水COD為800~1 300 mg/L、酚為7~16 mg/L，穩(wěn)定運(yùn)行處理的出水COD為96~311 mg/L、酚的出水濃度在0. 176~0. 356 mg/L，結(jié)果優(yōu)于傳統(tǒng)曝氣法，并達(dá)到化工行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。左玉芬等利用厭氧生物-水生植物-好氧生物法處理印染廢水，在進(jìn)水pH 8~11，COD 200~1 000 mg/L，色度150~500倍，經(jīng)過(guò)厭氧停留6~8 h，水生植物停留24h，噴射曝氣2h的條件下，COD去除率為72% ~82%，色度降為65左右，pH 6~7出水接近或達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。

    3.2　廢水中的脫氮除磷

    劉俊新等同時(shí)利用該法對(duì)脫氮除磷進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：氨氮去除率達(dá)99%以上，TN、TP和COD的去除率分別達(dá)85%、95%和95%林濤爐等在普通活性污泥系統(tǒng)的曝氣池中投加一定量的浮動(dòng)填料進(jìn)行脫氮的研究，實(shí)驗(yàn)證明，在浮動(dòng)填料活性污泥系統(tǒng)(SCAS)中HRT對(duì)硝化能力的影響遠(yuǎn)小于普通活性污泥系統(tǒng)；在HRT為 8h，泥齡為3d時(shí)，對(duì)氨氮的去除率可達(dá)71%，總氮去除率為48.3% ~52.8%，結(jié)果優(yōu)于普通活性 污泥法。朱淑琴等利用間歇式活性污泥系統(tǒng) 進(jìn)行除磷研究，在TP濃度為12.4 mg/L，n(COD)∶n(TKN)∶n(TP)=100∶10.97∶1.56的條件下，曝氣6 h反應(yīng)后出水磷的濃度降低到1.27 mg/L，磷的去除率達(dá)到93.3%。何大江等在氧化溝中添加彈性填料的研究表明，生物膜氧化溝的TN去除效果明顯優(yōu)于普通氧化溝系統(tǒng)。

    3.3　廢水中其他物質(zhì)的去除

    白曉慧采用改進(jìn)的AB法對(duì)味精廢水處理進(jìn)行了研究，試驗(yàn)結(jié)果表明，出水COD<600 mg/L，出水NH3-N<400 mg/L，COD去除率>90%，NH3-N去除率>85%，處理過(guò)程中剩余污泥排放量極少。G.Lettinga等采用低溫厭氧法對(duì)揮發(fā)性脂肪酸進(jìn)行處理，取得了良好的效果。在4~8℃時(shí)COD去除率可達(dá)90%。吳乾菁 等采用生物處理法處理電鍍廢水，研究結(jié)果表明此法對(duì)各種金屬離子的一次凈化率達(dá)89. 9% 以上。林鹿等用白腐菌處理含氯漂劑漂白的 蔗渣漿廢水，脫色率可達(dá)91. 2%， BOD5去除率為92.5%，CODCr去除率為88.7%。廖敏等用菌藻共生體從無(wú)營(yíng)養(yǎng)液的含As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的廢水中除砷率可達(dá)80%以上，含營(yíng)養(yǎng)液的As(Ⅴ去除率>70%，As(Ⅲ)去除率>50%。

    4　結(jié)語(yǔ)

    廢水生物處理技術(shù)處理污水出水水質(zhì)較好一般可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；去除污水中溶解的和膠體的有機(jī)物質(zhì)的效率較高，與其他方法相比成本較低。

    來(lái)源： 印染在線(xiàn)