微生物处理污水的方法范文

导语：如何才能写好一篇微生物处理污水的方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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Abstract: It is well known that plenty of wastewater contained oil would be produced during the process of oil and natural gas production. Process with bad result, not only pollutes the environment and resources; good process, energy and environmental protection. Therefore, the processing has great significance for the protection of water resources, maintaining ecological equilibrium and promoting economic development. In the processing technology, Bio-Chemical Treatment processes is beginning to demonstrate its unique advantage.

关键词：含油污水；生化处理

Key words: Wastewater Containing Oil；Bio-Chemical Treatment

中图分类号：TU995 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）04-0054-01

0引言

随着陆地和海洋石油及天然气的勘探开发生产，含油污水量也在逐年增加。石油勘探开发的含油污水主要有采油污水、钻井和洗井污水，其中以采油污水量最大，不仅含油浓度高，而且含有大量的固体悬浮物和其他污染物。如何对产出的污水进行有效处理，成为迫切需要解决的问题。目前，国内油田对含油污水的处理主要采用自然沉降、混凝沉降、过滤、气浮等常规的物理方法，国内的一些环保设备生产厂家也在油田污水处理新设备、新技术的研制上不断推陈出新。以上工艺设备经合理组合后，对污水中的悬浮物和油有较好的处理效果，符合回注指标，但一般不能完全达到外排要求。为解决剩余污水问题，国内一些油田开展了以达标外排为目的的试验研究，试验多以生物处理技术为核心，从国外引进菌种。生化处理工艺是利用微生物的代谢作用，将水中呈溶解、胶体状态的有机污染物质转化为稳定的易降解物质。为实现剩余污水的达标排放，在含油污水的处理过程中，采用生化处理工艺显得必要而又可行。

1生化处理工艺的现状

目前，国内比较成熟的生化处理工艺可以分为两类，即利用好氧微生物作用的好氧法与利用厌氧微生物作用的厌氧法。其中好氧处理工艺主要包括活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、AB处理法等形式。厌氧处理工艺，根据处理设备的不同可分为厌氧接触法、厌氧生物滤池、升流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧生物转盘等几种处理方法。好氧与厌氧处理工艺各有不同的优缺点，单靠一种工艺很难取得满意的处理效果。在实际工程中，常见的是将两种工艺结合起来，按照“分级处理、厌氧先行、好氧把关”的原则，来确定合理的工艺流程。生化处理污水技术在城市污水和炼油污水处理领域已被广泛采用，对于大规模污水处理，它是一项经济、实用的有机废水处理方法。实践证明，生化处理技术具有处理效果好，系统运行稳定、操作简单、管理方便及运行成本低等优点。实际运行中，由于各油田的污水性质各不相同，确定生化处理工艺时，应结合本油田污水的实际特点，经过试验研究后进行优化选择，才能取得较好的处理效果。

2生化处理工艺的含义[1]

生化处理工艺是利用微生物的代谢作用，将水中呈溶解、胶体状态的有机污染物质转化为稳定的易降解物质；利用微生物的生化作用，将复杂的有机物分解为简单的物质，将有毒的物质转化为无毒物质，从而使废水得以净化。根据氧气的供应与否，将生化处理法分成好氧生物处理和厌氧生物处理，好氧生物处理是在水中有充分的溶解氧的情况下，利用好氧微生物的活动，将废水中的有机物分解为CO2、H2O、NH3、NO3等；厌氧生物处理的特点是可以在厌氧反应器中稳定的保持足够的厌氧生物菌体，使废水中的有机物降解为CH4、CO2、H2O等。

3生物处理法的特点[2]

生物处理法较物理或化学方法成本低，投资少，效率高，无二次污染，广泛为各国所采用。油田废水可生化性较差，且含有难降解的有机物，因此，目前国内外普遍采用A/O法、接触氧化、曝气生物滤池（BAF）、SBR、UASB等处理油田污水。目前生物处理法主要用来处理污水溶解的有机污染物和胶体的有机污染物。在处理含油污水时，如果要求排放标准很高则可用生物处理法进行深度处理。生物处理法与化学法相比，具有经济、高效等优点。生物处理法有好氧生物处理法和厌氧生物处理法两种。生物处理法对被处理的污水水质有以下的具体要求：①水的PH值：对于好气生物处理，要求水的PH值在6-9之间。对于厌气生物处理，水的PH值在6.5-7.5之间。②污水温度：温度也是一个主要因素。对大多数微生物来讲，适宜的温度在20-40℃。③养料：微生物生长繁殖除需要碳水化合物作为食料外，还需要一些无机元素如氮、磷、硫、钾、钙、镁、铁等，因此用生物法处理含油污水时，需投加适量的营养物。④有害物质：污水中不能含有过多的有害物质，如酚、甲醛、氰化物、硫化物以及铜、锌、铬离子等。用生物法处理含油污水时，首先需对微生物进行驯化，使其能适应含油污水的环境。生物氧化法是利用微生物的生物化学作用使废水得到净化的一种方法。油类是一种烃类有机物，可以利用微生物的新陈代谢等生命活动将其分解为二氧化碳和水。含油废水中的有机物多以溶解态和乳化态，BOD值较高，利于生物的氧化作用。对于含油质量浓度在30～50mg/L以下、同时还含有其他可生物降解的有害物质的废水，常用生化法处理，主要用于去除废水中的溶解油。含油废水常见的生化处理法有活性污泥法、生物过滤法、生物转盘法等。活性污泥法处理效果好，主要用于处理要求高而水质稳定的废水。生物膜法与活性污泥法相比，生物膜附着于填料载体表面,使繁殖速度慢的微生物也能存在，从而构成了稳定的生态系统。但是，由于附着在载体表面的微生物量较难控制，因而在运转操作上灵活性差，而且容积负荷有限。

4生物处理技术的展望[3]

生物处理技术被认为是未来最有前景的污水处理技术，一直是水处理工作者研究的重点和难点。特别是近年来，基因工程技术的长足发展，以质粒育种菌和基因工程菌为代表的高效降解菌种的特性研究和工程应用是今后污水生物处理技术的发展方向。开发工艺更为先进的复合反应器，提高处理效率，减少占地面积。膜生物反应器（MBR），是将膜分离技术与废水生物处理技术组合而成的新工艺，该工艺是以膜分离技术替代传统二级生物处理工艺中的二沉池，具有处理效率高、出水水质稳定；占地面积小；剩余污泥量少，处置费用低；结构紧凑，易于自动控制和运行管理；出水可直接回用等特点。膜生物反应器工艺，作为膜分离技术和生物处理技术的结合体，集中了两种技术的优点，已经在一些工业废水处理中应用，但目前未见其应用于油田污水处理的报道。但就其自身特点而言，膜生物反应器应用于油田污水处理的趋势已经不可逆转。

参考文献：

[1]陈国华.水体油污治理[M].北京：化学工业出版社，2002.

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关键词 溶氧分析仪；工业污水；应用

中图分类号X703 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）80-0177-02

污水中氧的含量影响到活化泥浆的方法处理污水，通过溶氧分析仪可以找到最适合的净化污水的方法。

1 工业污水处理的方法

生物处理法，顾名思义就是依靠微生物的代谢活动来净化污水中有毒有害物质的方法。其原理是：利用活性污泥或者生物膜上的微生物，通过这些微生物的自身代谢活动，将工业废水中的有毒有害的有机物等物质作为代谢的能源物质，最终转化为无毒无害的CO2和水，从而达到净化工业废水的目的。生物处理法主要分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法，其分类标准是根据参与降解的微生物的种类不同分类的。

1.1 应用好氧生物进行废水处理的方法

好氧生物处理法是指以好氧微生物为主要参与者，在有充分的游离氧的环境中，有机污染物被好氧微生物降解，从而使污染物变为无毒无害物质的方法。好氧微生物以有机污染物作为主要能源物质，通过好氧代谢将有机污染物降解。好氧生物处理法的应用范围比较广泛，排出的废弃生活用水，含有有机废物的工业用水是其主要处理的对象。比如，处理印染所产生的废水，经好氧生物法处理后可以使 COD（化学需氧量）、 BOD（生化需氧量）、 SS（固体悬浮物）、 NH3-N、色度的去除率分别达到93.6%、93.9%、90.4%%、68.0%、87.5%。通过这种成熟高效的处理方法，这种方法的技术成熟，运行效果良好，并能使工业废水稳定的达标排放。

1.2 应用厌氧生物进行废水处理的方法

厌氧生物处理法是指在缺少氧气的情况下，水中游离氧的含量极低甚至没有游离氧的存在，这时候需要厌氧微生物通过代谢活动来降解有机污染物的方法。 在实际应用中，甲醇废水通过两相分段厌氧法处理，在最优的条件下COD的去除率可以达到92.3%。煤化工的废水采用厌氧-好氧-生物脱氨-混凝沉淀的工艺流程处理后，经过调试运行测得 COD的去除率可以达到95.7%，氨氮得去除率可以达到87%，处理后的排出水质量经检测可到达规定要求的排出标准。生物处理法具在处理有机污染物方面具有成本低、效率高、出水质量好、污泥的沉降性能好等优点，但生物处理法也有对污水的水质要求很高、运行过程也相对复杂、适用地区限制大等缺点。

2 关于溶氧分析仪工作的原理

溶氧含量测定有以下3种方法：

1）化学分析测量和自动比色分析；

2）顺磁法测量；

3）电化学法测量。

溶氧分析仪能够在断电等突况下进行工作，如DOG-2008型溶解氧仪表是一种用于测试和控制溶解氧的精密仪表，一个隐藏在内部的微型计算机可以储存、计算和补偿有关测定溶解氧值的所有参数，比如溶解氧压力特性、盐度特性和探棒的斜率偏差等等。在AC电源切断或者电源线路发生故障时，继续使用该仪表，对校正和设定点的数值的保存的影响不大。

目前，电化学法测量在工业废水处理中的应用比较广泛，其主要针对水中溶氧量的检测。溶于水的氧，水的温度、水表面的总压、分压以及水中溶解的盐类是其溶解度关键因素。大气的压力越高，水溶解氧的能力就越大，亨利定律认为气体的溶解度与其分压成正比。

我们以 COS4氧量测量传感器为例来了解电化学法测量技术，传感器由阴极（Pt）、带电流的反电极（Ag）和无电流的参比电极（Ag）组成，传感器表面覆盖一层隔离层膜，当电极被浸没在电解质中时，电极和电解质与被测量的液体隔离层膜分开，只有溶解的气体才能渗透隔离层膜。通过这种设计，传感器得到了很好的保护，电解质的溢出现象得到了控制，外来物质被保护隔离层挡在了外边，保证了电解质的干净和无污染，防止被毒化的情况。若施加极化电压于反电极和阴极之间，氧就会通过拆入到电解质中的部件的隔离层膜扩散到电解液中，随后阴极上带有过剩电子的 O2就会被还原成氢氧根离子[OH-]。处在阴极的氧分子会输放出4个电子，而在阳极的氯化银分子会在电饱和的情况下接受4个电子中的1个，这样在正负两极发生了电子的流动，故形成了电流：

4Ag+4Cl-=4AgCl+4e-

一般情况下被测污水的氧分压与形成电流的大小成正比，这种关系体现在机器上就是：由于传感器上的电阻会产生温度，这种温度信号被传感器识别后，将其递呈给变送器。同时，传感器中存有含氧量，氧分压以及它们与温度之间关系等的相关公式，通过公式作出标准曲线，按照标准曲线给出的信息可以获得水中含氧量的信息，这些信息经分析后以标准信号的形式输出。

COS4溶氧传感器在3分钟内即可达到最终测量值的90%，如果想达到最终测量值的99%，仅需要9分钟的时间；最低流速要求为0.5cm/s，也可以放宽。

3 溶解氧分析仪在污水处理上的优点

溶氧仪的标准周期一般为3～4个月，周期比较长。而且操作简单，安装方便，适用范围广泛。专一性强，对其他物质敏感度较低。经济、实用 ，可以监测隔离层膜和电解质的使用情况。使用周期长，一到三年换一次隔离层膜和电解质即可。

4 安装和维护溶氧分析仪应注意的事项

安装：溶氧分析仪最好使用原厂的支架，可以很好的调节深度，采用浸入式安装，调节钢绳的长度可以调节仪器传感器的深度，注意保证进入管的密封。

维护：溶解氧的探头应每周用水清洗，动作要轻柔，发现覆膜损坏需要及时更换，电解液受污染也要及时更换；污水中，隔离层膜会在含有 H2S、 NH3、苯或酚等成份的污水中会损害较大，这种环境下必须经常更换膜头，以保证溶氧分析仪的正常使用。

5 结论

本文通过讲解工业污水生物处理法来阐述污水中氧的含量对污水处理的影响来说明溶氧分析仪在工业污水处理上的应用，溶氧分析仪的应用原理，溶氧分析仪的优点以及安装和维护事项。

参考文献

[1]俞宁，李纯茂.高效好氧生物处理印染废水的方法与实践[J].工业水处理，2009，29（5）：87-89.

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有机废水无害化处理的首选方法是生物处理。这是由生物处理所具有的处理的相对彻底性（无二次污染或二次污染较小）以及运行费用低廉等优点决定的。

根据有机废水处理方面的特性可以将其划分为以下3类：①废水中的有机物易于生物降解，同时废水中的毒物含量很少。这类废水主要是生活污水和来自以农牧产品为原料的工业废水等；②废水中的有机物易于生物降解，同时废水中的毒物含量较多。这类废水主要来自印染、制革废水等；③废水中所含的有机物难于生物降解（生物降解速度极其缓慢），同时，废水中毒物可能较多、亦可能较少。这类废水主要来自造纸、制药废水等。

第①类废水可直接进行生物处理。第③类废水较为复杂，此处不作讨论。本文主要对第②类废水中的毒物作用机制及应对措施加以讨论。

1、毒物及其作用机制

废水中凡是能延缓或完全抑制微生物生长的化学物质，统称为有毒有害物质，简称毒物。这些毒物，从化学性质上来分可划分为有机物和无机物两大类。从处理的角度又可划分为能被生物处理段去除、转化的物质（如H2S、苯酚等，或称非稳定性毒物）和不能被生物处理段去除、转化的物质（如NaCl、汞、铜等，或称稳定性毒物）两大类。

毒物对微生物的作用机制主要有如下方式：

（1）损伤细胞结构成分和细胞外膜。如：70%浓度的乙醇能使蛋白凝固达到杀菌作用；酚、甲酚、表面活性剂作用于细胞外膜，破坏细胞膜的半透性。

（2）损伤酶和重要代谢过程。一些重金属（铜、银、汞等）对酶有潜在的毒害作用，甚至在非常低的浓度下也起作用。这些重金属的盐类和有机化合物能与酶的-SH基结合，并改变这些蛋白质的三级和四级结构。

（3）竞争性抑制作用。当废水中存在一种化学结构与代谢物质相类似的有机物时便会发生。因为二者都能在酶的活性中心与酶相结合，它们的竞争将抑制中间产物的形成，使酶的催化反应速率降低。

（4）对细胞成分合成过程的抑制作用。当某些化学物质的结构类似于细胞成分的结构时，它们便会被细胞吸收并同化，结果是合成无功能的辅酶或导致生长停止。这种作用最典型的例子便是磺胺酸。

（5）抗生素对核酸的抑制作用。不少抗生素能专一地抑制原核生物的蛋白质合成，如链霉素会抑制氨基酸正确结合于多肽上。

（6）抗生素对核酸的抑制作用。如丝裂霉系C会选择性地阻止DNA的合成，从而抑制微生物的生长。

（7）对细胞壁合成的抑制作用。如青霉素便是通过干扰细胞壁的合成从而达到抑制微生物生长的效果。

2、菌种承受毒物的能力及菌种驯化法

需说明的是，微生物中存在不少能耐受常用代谢毒物的菌株，有的甚至能利用它们作为能源。化学物质对微生物的抑制作用与其浓度有直接关系，并随微生物的驯化而发生变化，经过驯化的微生物对有毒物质的适应能力将逐步加强。微生物这种巨大的适应性（变异性）是由它们的小体积决定的。如一个微球细胞仅具有约100000个蛋白质分子所能容纳的空间，如此小的体积决定了那些近期用不着的酶是不能储备的，许多分解代谢酶类只有当存在合适的基质时才会产生。在某些条件下这类可诱导的酶可占蛋白质总含量的10%.正是微生物的这种变异性，才使生物法处理含毒有机废水成为可能。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的（此时的浓度叫极限允许浓度），正是这种极限又要求含毒物有机废水在生物处理前需要一定的预处理。

前已说过，微生物由于其体积的细小，而具有巨大的适应性（变异）。因此可以采用人工改变微生物生活环境的方法进行诱导变异，让微生物直接适应原水中毒物浓度或提高微生物对毒物的去除能力。这种方法对稳定性毒物及非稳定性毒物均适用，是处理含毒有机废水的一种基本方法。

在城市生活污水处理厂中，当进水中酚的浓度突然增加到50mg/L时，便会对生物处理系统产生巨大的破坏作用。严重时，会导致全系统的崩溃。可是，某焦化厂采用适应性变异的方法对菌种进行驯化即菌种驯化法，使微生物内的酶逐步适应了这种毒物的大量存在，便将这种毒物当成其底物而加以分解吸收。实际运行表明，进水中酚的平均浓度为117.5mg/L时，酚的去除率高达99.6%.

含酚废水处理是应对一种不稳定性毒物的例子，当毒物很稳定时，亦可采用这种驯化方法以提高微生物对毒物的承受能力。但须注意，这种毒物的浓度必须满足最终出水排放标准或另外采取其它措施加以控制。

3、预处理方法

前已说过，驯化是生物处理法中应对毒物的一种基本方法。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的，毒物浓度超过极限允许浓度时就需要一定的预处理。目前，预处理法主要有稀释法、转化法和分离法。

3.1稀释法

污水中的毒物之所以成为毒物，是与其浓度有关的。当其浓度超过某一极限允许浓度时，毒物就成为毒物；在极限允许浓度以下时，毒物就不表现出毒性甚至成为营养。当废水中毒物浓度超过生物处理的极限允许浓度时，为保证生物处理的正常进行，可采用简单的稀释法，将废水中毒物浓度降低到极限浓度以下。

根据废水中毒物的稳定或非稳定性质，结合实际情况，可采取3种不同的稀释法：污水稀释法，处理出水稀释法，清水稀释法。

（1）污水稀释法。不同的污水中所含的物质不同，将它们混合起来，彼此稀释，可将毒物浓度降低到极限允许浓度以下，这便是污水稀释法。它最简单、最经济，是首选方法，不论毒物的性质是稳定或非稳定均适用。少量的工业废水混入大量的城市污水中，几乎所有的毒物浓度都会被降低到极限允许浓度以下。但是，少量的工业废水彼此间混合后，毒物浓度仍有可能在极限允许浓度以上，仍需继续采取其它措施。

污水稀释法除了上面所说的不同单位所排废水之间的大稀释外，还有同一工厂不同车间所排废水之间的小稀释。比如，制革工厂中，脱毛工段所排的灰碱废水中S2-的浓度高达1000mg/L以上，但脱毛工段所排的灰碱废水只占全厂总排水量的5%左右，只要建一较大的调节池（停留时间HRT一般在12h左右），不同工段所排废水在此搅拌混合后，总出水中S2-的浓度便可降低到100mg/L以下。这对后续处理非常有利。

（2）处理出水稀释法。这种方法只适用于废水中的毒物为非稳定这一单一情况。处理出水稀释法又有两种：①曝气池池型采用完全混合式；②处理出水回流稀释法。出于经济方面的考虑，方法①应是首选。

实例：制革废水中S2-的存在对生物处理具有极大的危害，生物处理的极限允许浓度为30mg/L.制革废水经调节池调节稀释后，进入曝气池时S2-仍然在50mg/L以上。以前，许多设计单位主张采用分隔处理，即先把灰碱废水单独进行脱S预处理，把进水中的S2-降低到30mg/L以下，再进行综合处理。有经验表明，可采用处理出水稀释法来消除S2-对生物处理的影响，不需要进行分隔处理，而直接进行综合处理。东南大学设计的南京制革厂废水处理站，采用的处理流程为调节池初沉池生物处理，生物处理采用的是氧化沟，该氧化沟沟宽6m，有效水深3m，沟内水流平均流速0.4m/s，做如下两个假定：①废水进入氧化沟后经过1周的循环，其中的S2-经曝气氧化后全被去除（被氧化成单体硫或硫代硫酸盐）；②废水一进入氧化沟后，横向扩散很好，横断面上各点水质完全相同。按S2-的极限允许浓度30mg/L进行计算，理论上可得该氧化沟进水S2-的最大允许浓度为7776mg/L.从30mg/L到7776mg/L可以看出稀释法的巨大作用。当然，在实际运行中①，②两条假定不可能完全做到，故实际进水最大允许浓度远远不能达到7776mg/L.根据该厂长达12年的稳定运行经验表明，在调节池出水S2-不超过100mg/L的情况下，S2-对氧化沟的稳定运行是完全没有影响的，而且氧化沟出水S2-始终在排放标准1mg/L以下。这是稀释法成功应用的一个例子。

（3）清水稀释法。这种方法只有在废水中的毒物为稳定性毒物，不能采用处理出水稀释，工厂内部及其附近又没有其它废水可以用来稀释它，而且这种毒物又不能采用分离法或转化法去除时才能使用。这是由于①这种方法的不经济性。采用清水稀释本身就要花费大量的水费；原水采用大量的清水稀释后，处理投资和运行费都要增加。②随着环境管理的加强，已由浓度排放控制过渡到排放总量控制。

实例：南京某石化公司化工二厂废水处理站，进水COD为6000mg/L，但同时含有CaCl250000mg/L，如此高的盐度将会极大地抑制生物处理的正常运行，所以在生物处理之前必须对盐加以适当处理。考虑到生物处理对CaCl2无去除或转化作用，其它的分离或转化方法又不经济，该厂地处郊区，附近无其它工厂或本厂的另类废水可利用来稀释，故设计单位与甲方商量后采用了清水稀释法，即将原水加清水稀释10倍，将CaCl2浓度降为5000mg/L后，再进行深井曝气法处理，取得了满意的效果。

3.2转化法

化学物质只有在特定的情况下才会表现毒性，比如，硝基苯毒性较大，转化为苯胺后，毒性就大为降低。Cr6+的毒性很大，可是被还原为Cr3+后，毒性就大为降低。所以，可以通过化学方法，将有机废水中的毒物转化为无毒或毒性较低的物质，以保证生物处理的正常进行。这种方法对稳定性毒物或非稳定性毒物均适用。采用这种方法一定要注意两个问题：①转化后，稳定性毒物的浓度必须在生物处理极限允许浓度以下，非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行；②最终出水中，毒物浓度也应满足排放标准。

实例：化工废水中的硝基苯是一种毒性较大，可生化性较差的物质。直接对它进行生物处理，由于毒物负荷的限制，使得生化曝气池的BOD负荷极低，效率不高。故绝大多数工程在废水进入曝气池之前进行预处理，用化学法（比如亚铁还原）将硝基苯转化为苯胺，苯胺与硝基苯相比，其毒性大为降低，而且可生化性大幅提高，使曝气池BOD负荷大大提高。

3.3分离法

利用分离的手段，将废水中的毒物转移到气相或固相中去，以保证废水生物处理的正常运转，这便是分离法的原理。此法对稳定性或非稳定性毒物均适用。采用这种方法时应注意如下几点：①分离后，废水中稳定性毒物浓度必须在生物处理的极限允许浓度之下，非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行；②必须保证最终出水各项指项（包括毒物）达到国家排放标准；③转移到气相或固相的毒物必须进行妥善处理，不允许出现二次污染。

实例：制革废水中S2-是一种毒物，我们可以向废水中投加Fe2+使之形成FeS沉淀去除，出水可以直接进行生物处理而不受S2-的影响，沉淀的FeS可以送去制砖或进行填埋处理；亦可以向废水中加酸，将废水中的S2-形成H2S吹脱到空气中去，用NaOH吸收后形成Na2S再回用于制革生产。

4、结语

为保证生物处理的正常进行，可采用的消除毒物影响的措施是很多的，如何从繁多的方法措施中选择一个最佳方案，是一个全系统优化课题。优化的原则是：①废水中各项指标（包括毒物）必须达到国家排放标准；②必须保证生物处理的正常运行；③在此基础上，应努力追求工艺流程简单、投资省、运行费用低、无二次污染以及管理方便。

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废水中凡是能延缓或完全抑制微生物生长的化学物质，统称为有毒有害物质，简称毒物。这些毒物，从化学性质上来分可划分为有机物和无机物两大类。从处理的角度又可划分为能被生物处理段去除、转化的物质（如H2S、苯酚等，或称非稳定性毒物）和不能被生物处理段去除、转化的物质（如NaCl、汞、铜等，或称稳定性毒物）两大类。

毒物对微生物的作用机制主要有如下方式：

（1）损伤细胞结构成分和细胞外膜。如：70%浓度的乙醇能使蛋白凝固达到杀菌作用；酚、甲酚、表面活性剂作用于细胞外膜，破坏细胞膜的半透性。

（2）损伤酶和重要代谢过程。一些重金属（铜、银、汞等）对酶有潜在的毒害作用，甚至在非常低的浓度下也起作用。这些重金属的盐类和有机化合物能与酶的-SH基结合，并改变这些蛋白质的三级和四级结构。

（3）竞争性抑制作用。当废水中存在一种化学结构与代谢物质相类似的有机物时便会发生。因为二者都能在酶的活性中心与酶相结合，它们的竞争将抑制中间产物的形成，使酶的催化反应速率降低。

（4）对细胞成分合成过程的抑制作用。当某些化学物质的结构类似于细胞成分的结构时，它们便会被细胞吸收并同化，结果是合成无功能的辅酶或导致生长停止。这种作用最典型的例子便是磺胺酸。

（5）抗生素对核酸的抑制作用。不少抗生素能专一地抑制原核生物的蛋白质合成，如链霉素会抑制氨基酸正确结合于多肽上。

（6）抗生素对核酸的抑制作用。如丝裂霉系C会选择性地阻止DNA的合成，从而抑制微生物的生长。

（7）对细胞壁合成的抑制作用。如青霉素便是通过干扰细胞壁的合成从而达到抑制微生物生长的效果。

2、菌种承受毒物的能力及菌种驯化法

需说明的是，微生物中存在不少能耐受常用代谢毒物的菌株，有的甚至能利用它们作为能源。化学物质对微生物的抑制作用与其浓度有直接关系，并随微生物的驯化而发生变化，经过驯化的微生物对有毒物质的适应能力将逐步加强。微生物这种巨大的适应性（变异性）是由它们的小体积决定的。如一个微球细胞仅具有约100000个蛋白质分子所能容纳的空间，如此小的体积决定了那些近期用不着的酶是不能储备的，许多分解代谢酶类只有当存在合适的基质时才会产生。在某些条件下这类可诱导的酶可占蛋白质总含量的10%.正是微生物的这种变异性，才使生物法处理含毒有机废水成为可能。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的（此时的浓度叫极限允许浓度），正是这种极限又要求含毒物有机废水在生物处理前需要一定的预处理。

前已说过，微生物由于其体积的细小，而具有巨大的适应性（变异）。因此可以采用人工改变微生物生活环境的方法进行诱导变异，让微生物直接适应原水中毒物浓度或提高微生物对毒物的去除能力。这种方法对稳定性毒物及非稳定性毒物均适用，是处理含毒有机废水的一种基本方法。

在城市生活污水处理厂中，当进水中酚的浓度突然增加到50mg/L时，便会对生物处理系统产生巨大的破坏作用。严重时，会导致全系统的崩溃。可是，某焦化厂采用适应性变异的方法对菌种进行驯化即菌种驯化法，使微生物内的酶逐步适应了这种毒物的大量存在，便将这种毒物当成其底物而加以分解吸收。实际运行表明，进水中酚的平均浓度为117.5mg/L时，酚的去除率高达99.6%.

含酚废水处理是应对一种不稳定性毒物的例子，当毒物很稳定时，亦可采用这种驯化方法以提高微生物对毒物的承受能力。但须注意，这种毒物的浓度必须满足最终出水排放标准或另外采取其它措施加以控制。

3、预处理方法

前已说过，驯化是生物处理法中应对毒物的一种基本方法。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的，毒物浓度超过极限允许浓度时就需要一定的预处理。目前，预处理法主要有稀释法、转化法和分离法。

3.1稀释法

污水中的毒物之所以成为毒物，是与其浓度有关的。当其浓度超过某一极限允许浓度时，毒物就成为毒物；在极限允许浓度以下时，毒物就不表现出毒性甚至成为营养。当废水中毒物浓度超过生物处理的极限允许浓度时，为保证生物处理的正常进行，可采用简单的稀释法，将废水中毒物浓度降低到极限浓度以下。

根据废水中毒物的稳定或非稳定性质，结合实际情况，可采取3种不同的稀释法：污水稀释法，处理出水稀释法，清水稀释法。

（1）污水稀释法。不同的污水中所含的物质不同，将它们混合起来，彼此稀释，可将毒物浓度降低到极限允许浓度以下，这便是污水稀释法。它最简单、最经济，是首选方法，不论毒物的性质是稳定或非稳定均适用。少量的工业废水混入大量的城市污水中，几乎所有的毒物浓度都会被降低到极限允许浓度以下。但是，少量的工业废水彼此间混合后，毒物浓度仍有可能在极限允许浓度以上，仍需继续采取其它措施。

污水稀释法除了上面所说的不同单位所排废水之间的大稀释外，还有同一工厂不同车间所排废水之间的小稀释。比如，制革工厂中，脱毛工段所排的灰碱废水中S2-的浓度高达1000mg/L以上，但脱毛工段所排的灰碱废水只占全厂总排水量的5%左右，只要建一较大的调节池（停留时间HRT一般在12h左右），不同工段所排废水在此搅拌混合后，总出水中S2-的浓度便可降低到100mg/L以下。这对后续处理非常有利。

（2）处理出水稀释法。这种方法只适用于废水中的毒物为非稳定这一单一情况。处理出水稀释法又有两种：①曝气池池型采用完全混合式；②处理出水回流稀释法。出于经济方面的考虑，方法①应是首选。

实例：制革废水中S2-的存在对生物处理具有极大的危害，生物处理的极限允许浓度为30mg/L.制革废水经调节池调节稀释后，进入曝气池时S2-仍然在50mg/L以上。以前，许多设计单位主张采用分隔处理，即先把灰碱废水单独进行脱S预处理，把进水中的S2-降低到30mg/L以下，再进行综合处理。有经验表明，可采用处理出水稀释法来消除S2-对生物处理的影响，不需要进行分隔处理，而直接进行综合处理。东南大学设计的南京制革厂废水处理站，采用的处理流程为调节池初沉池生物处理，生物处理采用的是氧化沟，该氧化沟沟宽6m，有效水深3m，沟内水流平均流速0.4m/s，做如下两个假定：①废水进入氧化沟后经过1周的循环，其中的S2-经曝气氧化后全被去除（被氧化成单体硫或硫代硫酸盐）；②废水一进入氧化沟后，横向扩散很好，横断面上各点水质完全相同。按S2-的极限允许浓度30mg/L进行计算，理论上可得该氧化沟进水S2-的最大允许浓度为7776mg/L.从30mg/L到7776mg/L可以看出稀释法的巨大作用。当然，在实际运行中①，②两条假定不可能完全做到，故实际进水最大允许浓度远远不能达到7776mg/L.根据该厂长达12年的稳定运行经验表明，在调节池出水S2-不超过100mg/L的情况下，S2-对氧化沟的稳定运行是完全没有影响的，而且氧化沟出水S2-始终在排放标准1mg/L以下。这是稀释法成功应用的一个例子。

（3）清水稀释法。这种方法只有在废水中的毒物为稳定性毒物，不能采用处理出水稀释，工厂内部及其附近又没有其它废水可以用来稀释它，而且这种毒物又不能采用分离法或转化法去除时才能使用。这是由于①这种方法的不经济性。采用清水稀释本身就要花费大量的水费；原水采用大量的清水稀释后，处理投资和运行费都要增加。②随着环境管理的加强，已由浓度排放控制过渡到排放总量控制。

实例：南京某石化公司化工二厂废水处理站，进水COD为6000mg/L，但同时含有CaCl250000mg/L，如此高的盐度将会极大地抑制生物处理的正常运行，所以在生物处理之前必须对盐加以适当处理。考虑到生物处理对CaCl2无去除或转化作用，其它的分离或转化方法又不经济，该厂地处郊区，附近无其它工厂或本厂的另类废水可利用来稀释，故设计单位与甲方商量后采用了清水稀释法，即将原水加清水稀释10倍，将CaCl2浓度降为5000mg/L后，再进行深井曝气法处理，取得了满意的效果。

3.2转化法

化学物质只有在特定的情况下才会表现毒性，比如，硝基苯毒性较大，转化为苯胺后，毒性就大为降低。Cr6+的毒性很大，可是被还原为Cr3+后，毒性就大为降低。所以，可以通过化学方法，将有机废水中的毒物转化为无毒或毒性较低的物质，以保证生物处理的正常进行。这种方法对稳定性毒物或非稳定性毒物均适用。采用这种方法一定要注意两个问题：①转化后，稳定性毒物的浓度必须在生物处理极限允许浓度以下，非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行；②最终出水中，毒物浓度也应满足排放标准。

实例：化工废水中的硝基苯是一种毒性较大，可生化性较差的物质。直接对它进行生物处理，由于毒物负荷的限制，使得生化曝气池的BOD负荷极低，效率不高。故绝大多数工程在废水进入曝气池之前进行预处理，用化学法（比如亚铁还原）将硝基苯转化为苯胺，苯胺与硝基苯相比，其毒性大为降低，而且可生化性大幅提高，使曝气池BOD负荷大大提高。

3.3分离法

利用分离的手段，将废水中的毒物转移到气相或固相中去，以保证废水生物处理的正常运转，这便是分离法的原理。此法对稳定性或非稳定性毒物均适用。采用这种方法时应注意如下几点：①分离后，废水中稳定性毒物浓度必须在生物处理的极限允许浓度之下，非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行；②必须保证最终出水各项指项（包括毒物）达到国家排放标准；③转移到气相或固相的毒物必须进行妥善处理，不允许出现二次污染。

实例：制革废水中S2-是一种毒物，我们可以向废水中投加Fe2+使之形成FeS沉淀去除，出水可以直接进行生物处理而不受S2-的影响，沉淀的FeS可以送去制砖或进行填埋处理；亦可以向废水中加酸，将废水中的S2-形成H2S吹脱到空气中去，用NaOH吸收后形成Na2S再回用于制革生产。

4、结语

为保证生物处理的正常进行，可采用的消除毒物影响的措施是很多的，如何从繁多的方法措施中选择一个最佳方案，是一个全系统优化课题。优化的原则是：①废水中各项指标（包括毒物）必须达到国家排放标准；②必须保证生物处理的正常运行；③在此基础上，应努力追求工艺流程简单、投资省、运行费用低、无二次污染以及管理方便。

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关键词：焦化废水 生化法 环境污染

1 引言

随着现代工业和城市建设的发展，我国环境污染特别是水污染问题日趋严重。焦化废水是指煤在高温干馏、煤气净化以及化工产品精制过程中所产生的废水，其来源主要有两个方面：一是剩余氨水，约占焦化废水总量的一半以上，它是炼焦及煤气冷却过程中产生的废水；二是工艺过程中产生的废水，主要是来自煤气净化和化工产品精制过程中产生的分离水。就目前而言，通过改革焦化工艺完全消除污染物的排放或使其达标排放是不可能的，因此有必要寻求经济合理、技术可行的焦化废水处理方法。

2 焦化废水处理技术简介

焦化废水中有多种有机物，如有酚、芳香族化合物、含氮硫氧的杂环化合物等。而无机物主要是氨盐、硫氰化物、硫化物、氰化物等。由此可知，焦化废水污染很严重，处理起来也十分困难，必须采用多种方法组合联用处理才能达到排放标准。焦化厂对废水的处理方法有很多种，但是归纳起来可以分为物理法、化学法、生物法以及这3种方法的之间的相互组合处理废水。目前，国内企业大多采用生化法处理焦化废水。生化法在废水处理工艺中处于中间关键环节，主要有传统活性污泥法、A/O、A2/O、SBR、生物膜法等。然而，绝大多数焦化企业对焦化废水处理效果不理想，物化法在去除废水毒性和生化法出水COD含量均很高，达不到排放标准。

3 焦化废水中各种生化法处理比较分析

目前，焦化废水处理主要采用一级预处理和二级生化处理。一级预处理的目的是去除漂浮物和大的悬浮物，均和水质水量，一级预处理主要有隔油、气浮、调节、沉淀等方法。二级生化处理通常采用活性污泥法与生物膜法，主要采用的工艺有传统活性污泥法，A/O（缺氧/好氧），A2/O（厌氧/缺氧/好氧），A/O2（缺氧/好氧/好氧）、SBR及固定化高效微生物处理技术（3T-AF/BAF）等。

3.1 活性污泥法

活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气进行曝气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。该方法利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。

3.2 序列间歇式活性污泥法

SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。

3.3 生物膜法

生物膜法是与活性污泥法并行的一种好氧型生物废水处理方法。使污水连续流经固体填料，在填料上就能够形成污泥垢状的生物膜，生物膜上繁殖大量的微生物，吸附和降解水中的有机污染物，能起到与活性污泥同样的净化污水作用。从填料上脱落下来死亡的生物膜随污水流入沉淀池，经沉淀池被澄清净化。生物膜主要有微生物细胞和它们所产生的胞外多聚物组成，通常具有孔状结构，含有大量被吸附的溶质和无机颗粒。因此，生物膜也可认为是由有生命的细胞和无生命的无机物组成的。基于微生物细胞分泌的胞外多聚物及其纤维状缠结结构，微生物细胞在水体中极易附着在载体表面，所组成的复杂有机结构既可以自然形成又大又密的颗粒，也可以在静止的固体或悬浮载体表面附着生长和繁殖。

3.4 厌氧生物处理法

厌氧生物处理法是利用兼性厌氧菌在无氧条件下降解有机污染物，主要用于处理高浓度难降解的有机工业废水及有机污泥。厌氧微生物体内，具有易于诱导、较为多样化的健全开环酶体系，使杂环化合物和多环芳烃易于开环裂解。

3.5 缺氧型生化法

缺氧型生化法从需氧的角度来说，它介于好氧型生化法和厌氧型生化法之间，缺氧是指在少氧并不无氧的环境下，可以是少氧环境也可以是含氧化合物存在于环境之中参与反应，是焦化废水处理重要的组成部分。

3.6 传统活性污泥法

A/O，A2/O，SBR在预处理时需要稀释，进水稀释到一定浓度运行相对稳定，对氨氮有一定的去除率，BOD去除率高，但抗冲击能力差和脱氮效果差，投资大，氨氮达标困难。然而，生物膜法虽然对预处理要求较高，但进水不需要稀释，占地面积小，污染物负荷高，出水水质稳定，运行费用低，流程简单，管理方便，有良好的脱氮效果。

4 生化法处理焦化废水新技术的进展

由于我国对焦化废水处理的研究起步比较晚，目前国内大多数焦化厂主要采用的是传统活性污泥法，对于现行的新型微生物技术来说，与活性污泥法相比，其投资巨大，可行性不高，但占地面积小、生物相对丰富、生物链长、水力停留时间较短，可存活世代时间长的微生物，有利于营养物的去除；一般不需要污泥回流，无污泥膨胀，不需要调整反应器内污泥量和剩余污泥排放量，易于运行管理。因此对新型微生物处理技术的研究改进是我国焦化废水治理的主要研究对象。

5 结语

焦化废水目前所用的生化处理工艺，很难使COD，NH-3N同时达标。一些焦化厂在生化处理系统后又加了物化处理设备，也有的用大量清水稀释，才使系统出水达标。为了减轻工艺的复杂程度，降低处理成本，可以通过以下几个方面进行研究改进。

（1）培养对难降解有机物的优势微生物，并能应用于工程中。

（2）提高预处理工艺的效果，以减轻核心处理工艺的负荷，为生化处理达标提供切实的基础条件。

（3）研究改进生化处理工艺，特别是对填料，曝气技术及设备等方面，不断降低成本、提高使用寿命、改善其处理效果和经济可行性。

（4）尽可能的采用多级处理相结合的处理技术，使得对COD和NH-3N的去除率到达预期目的，确保处理后的焦化废水到达国家相应的排放标准。

参考文献：

[1]钟晨，张海峰，高培桥.A/O - BAF工艺在焦化废水处理工程中的应用[J].煤化工，2008（137）：12～14.

[2]卢永，严莲荷.镀铜铁内电解预处理焦化废水的研究[J].精细化工，2008，25（3）：269～272.

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水污染已经成为我国国民经济快速发展的重要瓶颈，如果不能很好地解决水污染问题，国民经济的发展将受到严重的制约。对未来我国水环境污染趋势进行科学的判断，将有助于采取合理的措施，遏制水环境污染的趋势。

中国不仅是一个水资源极其缺乏的国家，还是一个用水非常浪费的国家，据统计，2005 年各地区万元工业增加值用水指标全国平均为169立方米/万元，约为世界平均水平的4倍；中国的水污染状况日益严重，Ⅰ类――Ⅲ类水所占比例不足50%，随着城市化进程的加快，中国的水资源危机愈发严峻。

污水处理行业存在较大的发展空间。目前我国各城市污水处理率的平均水平在40%左右，沿海及重要省份城市的污水处理率已达70%，而内地许多地区却还没有开展。据统计，2005 年底全国还有二百七十八个城市没有污水处理厂，没有进行污水的实质性处理，一半以上的城镇化的人口、工业污水的处理不足。建设部目前定下目标，至2010 年城镇污水处理率要达到60%，其中主要城市的污水处理率要达到80%。为达到此项目标，2006-2010 年间我国将向污水处理和再生水循环行业投资达上万亿元人民币，因此污水处理行业潜力巨大。

1、我国城市污水处理现状分析

目前我国城市污水处理的面临着重要的考验，现有污水处理系统已经不能满足日益增加的城市污水量。而工业废水、日常生活排放污水在城市内部的流向对流经城市的河流以及浅层地下水也都有着不同程度的污染。这也使得我国多数城市水源受到污染，加大了城市生活用水处理的费用，加剧了我国城市废水污染程度。近年来为了加快我国可持续发展战略目标的实施、促进我国水资源优化、保护环境，我国很多城市已经开始了对城市内污水流向的治理，减少污水在城市内流向对浅层地下水的污染。同时大力应用新的废水处理技术，加快污水处理建设，为我国可持续发展路线的实施打下坚实的基础。

2、城市污水处理新技术分析

2.1曝气生物滤池技术分析。曝气生物滤池是一种经过改良的新一代上向流曝气生物滤池。它既可以用于污水的二级处理，也可以用于处理出水需要回用等其它要求的污水深度处理，并且能够达到很高的排放水质标准。由于曝气生物滤池工艺将滤池和生化反应器结合起来，因此不再需要沉淀池；占地面积小，是常规工艺的1/4～1/5，节省大量征地和地基处理费用；池容小，土建工程量比其它工艺少20%～40%；全部模块化结构，改扩建容易，工期短；上部出水为清水，滤头不易堵塞，检修和更换容易。无需放空滤池中滤料；可对厂区进行全封闭，无臭味污染，视觉和景观效果好；不需要单独的反冲冼水和反冲洗水泵，降低了设备投资和运行费用；穿孔管曝气，节省设备投资和维护费，效率高。而膜式曝气头通常在运行两年后开始丧失其效率；自动化程度高，操作人员少；低温运行稳定，受温度影响很小；由于其具有连续的物理过滤能力，一旦生物反应发生问题，滤池仍可去除绝大部分的悬浮物；而且仅需要几天即可恢复生物处理能力，而活性污泥法需要几个星期才能恢复；由于其具有的众多有点，我国已经在2002年在广东南海新建了一座设计流量为50000m3/d的新型曝气生物滤池污水处理厂，从近6年的处理运行情况来看，运行稳定，处理效果好，是投资较少的一种新技术应用典型。

2.2天然有机化学污水处理技术的分析。天然有机化学在污水处理方面的优势已经被人们认可，也使得其在污水处理中的发展前景越来越好。化学混凝与生物法共同作用污水处理法已经成为了天然有机化学污水处理发展的新方向。该工艺能有效去除水中的颗粒物、磷和氮，使出水水质达到一定的水平。有些国家把化学混凝法加生物处理作为主要的处理方法对城市生活污水进行处理，如挪威、瑞典、丹麦，其70%的污水都用混凝法+生物处理。其它一些国家如美国和香港用一种叫做化学强化一级处理法，该法比化学混凝法需要的混凝剂量更少，但足以去除大部分磷同时大大加快沉降速度。

2.3污水生物处理方法分析。生物污水处理是用生物学的方法处理污水的总称，是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有机物转化为简单的无机物，使污水得到净化。按对氧气需求情况可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理系利用厌氧微生物把有机物转化为有机酸，甲烷菌再把有机酸分解为甲烷、二氧化碳和氢等，如厌氧塘、化粪池、污泥的厌气消化和厌氧生物反应器等。好氧生物处理系采用机械曝气或自然曝气（如藻类光合作用产氧等）为污水中好氧微生物提供活动能源，促进好氧微生物的分解活动，使污水得到净化，如活性污泥、生物滤池、生物转盘、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物处理效果好，费用低，技术较简单，应用比较简单。当简单的沉淀和化学处理不能保证达到足够的净化程度时，就要用生物的方法作进一步处理。生物处理中要特别注意掌握净化污水的微生物的基本特点，满足其要求条件；污水中BOD与COD比值要大于0.3。温度影响较大，冬季一般效果较差。

3、加快分流制排水管网的推进，促进污水处理的实施

我国原有城市排水管网多位合流制排水管网，其是通过在城市中铺设一套排水管网用来排泄污水和径流雨水。这样的排水管网导致后期在进行污水处理时加大了处理量，增加了污水处理费用。而目前较为先进的分流制排水管网，是在城市中设两套独立的排水管网，分别排泄污水和径流雨水。这就使得在后期进行污水处理过程中，可以不对径流雨水进行处理，只针对污水进行处理，大大降低了污水处理费用。铺设分流制排水管网的费用与合流制排水管网污水处理费用相比，分流制虽然一次性投入较大，但是综合比较可以发现，其在管网运行多年后，总体费用只占合流制管网污水处理的42.7%。因此，加快我国老城区合流制管网改革，在建设新城区时积极采用分流制排水管网设计是污水处理发展的必然方向。

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论文摘要：目前，我国每年的废（污）水排放总量很大，其中大部分未经处理就直接排入江河湖泊，部分湖泊受到了不同程度的污染，有近60%的城市没有污水处理厂，农村地区的生活污水基本上未经过处理就直接排放，农村生活污水治理已经影响到现代新农村的建设。因此，农村环境污染越来越受到人们的关注。文章针对农村生活污水的实际情况，介绍了农村生活污水处理的一些技术与措施，期望能为我国农村污水治理分析的研究提供有益的借鉴作用。

据有关资料显示，我国每年的废（污）水排放总量已经达到了620亿吨，其中大部分未经处理就直接排入江河湖泊，有近四分之一的湖泊受到了不同程度的污染，有近60%的城市没有污水处理厂，农村地区的生活污水基本上未经过处理就直接排放，农村生活污水治理已经影响到现代新农村的建设。我国是农业大国、人口大国，水资源严重短缺，水资源占有量仅2200立方米，为世界人均占有量的1/4，并被列为13个贫水国家之一。到2030年我国人均水资源占有量将从现在的2200立方米降到1700至1800立方米，需水量接近水资源可开发利用量，缺水问题将更加突出。目前，我县在开展社会主义新农村建设中，污水治理任重而道远。

一、农村水环境污染现状和特点

（一）农村水环境污染现状

农村水环境是指分布在广大农村的河流、湖沼、沟渠、池塘、水库等地表水体、土壤水和地下水体的总称。我国总计有乡镇45412个，村民委员会739980个，乡村户数23692.7万户，乡村人口达91960万人。农村人口分散，人口数量多，没有任何生活污水的收集和处理设施，这使农村生活污染源成为影响水环境的重要因素。据测算，全国农村每年产生生活污水80多亿吨，严重污染了农村地区居住环境，农村大部分地区河、湖等水体普遍受到污染，饮用水水质安全受到严重威胁，直接危害农民的身体健康，严重影响农村地区的环境卫生，极易导致一些流行性疾病的发生与传播。据估算，农村环境问题每年造成的经济损失已超过千亿元，我国农村环境与生态状况令人担忧。

改革开放的三十多年来，我国农业生产能力获得了较大幅度的提高。畜禽散养户的不断增多，大量畜禽粪便没有处理就直接排放，粪便污染逐年加重。有资料显示，养殖一头猪所产生的废水是一个人的7倍，而养殖一头牛则是22倍。这些有机物未经处理，渗入地下或进入地表水，使水环境中硝态氮、硬度和细菌总数超标，严重威胁着居民饮用水的安全。

（二）农村污水特点

农村生活污水的特点：厨房炊事用水、沐浴、洗涤用水和冲洗厕所用水，这些用水分散，农村没有任何收集的设施，随着雨水的冲刷，随着地表流入河流、湖沼、沟渠、池塘、水库等地表水体、土壤水和地下水体，其中有机物含量大是其主要的特点。

1．水质特点。（1）农村村镇人口较少，分布广泛且分散，大部分没有污水排放管网；（2）农村生活污水浓度低，变化大；（3）大部分农村生活污水的性质相差不大，水中基本上不含有重金属和有毒有害物质（但随着人们生活水平的提高，部分生活污水中可能含有重金属和有毒有害物质），含一定量的氮、磷，水质波动大，可生化性强；（4）不同时段的水质不同；（5）厕所排放的污水水质较差，但可进入化粪池用作肥料。

2．水量特征。（1）一般农村的生活污水量都比较小，除小城镇外，农村人口居住分散，水量相对较少，相应地产生的生活污水量也较小；（2）变化系数大，居民生活规律相近，导致农村生活污水排放量早晚比白天大，夜间排水量小，甚至可能断流，水量变化明显，即无水排放呈不连续状态，具有变化幅度大的特点；（3）在上午、中午、下午都有一个高峰时段。

3．排放体制特征。农村生活污水一般呈粗放型排放。很多农村尚无完善的污水排放系统，污水沿道路边沟或路面排放至就近的水体。少部分地区具有完善的污水排放系统。

农村生活污水中有机物含量高，N、P含量增多。人们无意识的排放和雨水的冲刷，使大量的有机质和N、P等物质流入湖泊等水体，如果不加以处理利用，常常会引起富营养化，给人们的身体健康带来不利影响。

二、农村生活污水处理技术的选择

（一）污水处理技术路线

农村污水处理技术的选择要量力而行，充分考虑到农村地区财力状况薄弱、农民实际承受能力较低这一普遍情况，处理工艺的选择不能盲目攀比，不能一味地选择时髦先进、处理效果好、自动化控制水平很高的处理工艺，而着重应该考虑选用既成熟可靠，又适合农村特点和实际的污水处理适用技术。建议污水处理技术的选择优先达到两个目标：一是达标排放或回用；二是注重经济适用，运行成本低，管理维护简单。

目前国内外应用农村生活污水治理的处理技术比较多，名称也多种多样，但从工艺原理上通常可归为两类：第一类是自然处理系统。利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理，又称为生态处理系统，常用的有：人工湿地处理系统、地下土壤渗滤净化系统等；第二类是生物处理系统，又可分为好氧生物处理和厌氧生物处理。好氧生物处理是通过动力给污水充氧，培养微生物菌种，利用微生物菌种分解、消耗吸收污水中的有机物、氮和磷，常用的有：普通活性污泥法、AO法、生物转盘和SBR法等。厌氧生物处理是利用厌氧微生物的代谢过程，在无需提供氧气的情况下把有机污染物转化为无机物和少量的细胞物质，常用的有：厌氧接触法、厌氧滤池、UASB升流式厌氧污泥床等。

（二）人工湿地处理系统

有条件的村庄，应充分利用现有的农田灌排渠道与附近的荒地、废塘、洼地和沼泽地等，建设人工湿地处理系统。

污水湿地处理系统分自然和人工湿地处理系统，自然湿地就是自然的沼泽地，人工湿地污水处理技术是一种基于自然生态原理，使污水处理达到工程化、实用化的新技术。将污水有控制地投配到土壤经常处于饱和状态、生长有象芦苇、香蒲等沼泽生植物的土地上，利用植物根系的吸收和微生物的作用，并经过多层过滤，来达到降解污染、净化水质的目的，它是一种充分利用地下人工介质中栖息的植物、微生物、植物根系，以及介质所具有的物理、化学特性，将污水净化的天然与人工处理相结合的复合工艺。

湿地处理系统工艺设备简单、运转维护管理方便、能耗低、工程基建低、运行费用低、对进水负荷的适应性强，能耐受冲击负荷，净化出水水质良好、稳定。缺点占地面积大，易受气候影响，表面径流的臭味比较大。

（三）地下土壤渗滤净化系统

分散的几户或十几户人家适合采用地下土壤渗滤净化系统。

地下土壤渗滤净化系统是一种基于自然生态原理，予以工程化、实用化而创造出的一种新型小规模污水净化工艺技术，是将污水有控制地投配到经一定构造、距地面约50cm深和具有良好扩散性能的土层中。投配污水缓慢通过布水管周围的碎石和砂层，在土壤毛管作用下向附近土层中扩散。表层土壤中有大量微生物，作物根区处于好氧状态，污水中的污染物质被过滤、吸附、降解。所以地下渗滤的处理过程非常类似于污水慢速渗滤处理过程。由于负荷低，停留时间长，水质净化效果非常好，而且稳定。地下土壤渗滤净化系统建设容易、维护管理简单，基建投资少，运行费用低。整个处理装置放在地下，不损害景观，不产生臭气。

（四）好氧生物处理系统

好氧生物处理系统是新农村污水处理中最常用的一种处理技术。好氧生物处理工艺众多，各有优缺点，选择时要根据实际情况仔细论证和比选，注重经济适用。

生物处理法就是通过风机等设备给污水输氧，培养生物菌种和微生物，通过菌种和微生物把污水中的大部分有机物分解为无污染的二氧化碳、水等物质，少部分合成为细胞物质，促使微生物增长，并以剩余污泥的形式排出，使污水得以净化排放。如SBR法，集曝气、沉淀、排水功能于一体，不断地转换，省去了传统的污泥回流设备，大大降低了建设费用；A20法具有脱氮、除磷功能，还有如生物转盘处理工艺、膜生物反应器处理工艺等。生物处理法和自然处理系统比较，占地面积小，抗气候等外界影响的能力强，建设的地点选择范围大，处理稳定，处理效率高。但基建投资、运行成本要高于自然处理系统。

（五）厌氧生物处理系统

我国从上个世纪80年代开始开展生活污水厌氧生物法的开发和研制工作，许多形式各异的无动力或微动力的低能耗型一体化污水处理装置得到应用。如无动力地埋式生活污水处理装置采用无动力厌氧生物膜技术，工艺流程简单，不耗能，全部埋于地下，也无需专人管理。与好氧生物处理相比，无动力地埋式生活污水处理装置技术设备的基建投资略高于好氧处理，无日常运行费用的支出。

厌氧生物法目前技术上还存在一些问题，主要表现在生物处理效率较低，尤其表现为氮磷去除率很低，在一定程度上限制了其应用。

实践证明，以上方法都能很好的解决农村生活污水治理的问题，但在运用中要考虑到建设与运行成本等费用，要根据实际情况加以选择。

参考文献

[1]何刚，等．新农村污水治理工作的探讨[J]．北京水务，2007，（6）．

[2]宁桂兴，高良敏．浅议农村生活污水处理模式[J]．矿业科学技术，2007，（2）．

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黑大我爱你,欲哭无泪地写的论文啊~~

偶包宿写的哦~~~

最关键的是我自己都看不懂~~~

现代生物技术在环境污染治理中的应用

摘要:在环境污染治理中,作为一种技术手段,生物技术具有高效性,反应条件温和等优点,它对环境污染的治理和修复发挥了巨大作用,为重金属废水,石油废水,油脂废水,农药废水,以及生活污水提供了一条十分有效的途径。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展,为从根本上解决环境问题提供了无限的希望。我们要在污染环境修复、污染环境治理、废弃物的循环再生过程中应用生物技术,其中应用最广泛的是酶工程技术,微生物工程技术,分子生物学技术,基因工程。

关键词:现代生物技术环境污染治理应用

Modern biotechnology in the Environmental Pollution Control Application

Abstract: In the environmental pollution control, as a technical means, biotechnology has high efficiency, mild reaction conditions, and other advantages, its governance and the restoration of environmental pollution has played a tremendous role for the he**y metal wastewater, petroleum wastewater, grease wastewater, pesticides wastewater, domestic sewage and provides a very effective way. With progress in the study of biotechnology on the environment and people's in-depth understanding of the problem, people h**e become more and more aware, the development of modern biotechnology to fundamentally solve the environmental problems provided unlimited hope. We h**e to repair the pollution of the environment, environmental pollution control, waste recycling process in the application of biotechnology, which is the most extensive application of engineering technology, microbial engineering, molecular biology techniques, genetic engineering.

Keyword: modern biotechnology environmental pollution control application

1. 引言

1.1环境保护已成为当前国际关系、经贸合作中的一个极为重要的问题,也日益严重地影响着我国国民经济的可持续发展。在我国过去几十年的经济发展中,由于忽视了发展中的环境保护,目前环境状况十分严峻。近年来虽采取了大量控制措施,但环境质量下降的趋势仍在继续。

1.2 我国是世界上环境污染最为严重的国家之一,从城市到乡村,我国的大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势,环境保护的压力将进一步加重,由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可持续发展的障碍。如何在经济高速发展的同时控制环境污染,改善环境质量,以实现社会经济可持续发展之目标是我国目前亟待解决的重要问题。

1.3现代生物技术不但在净化环境,减少污染和改造传统产业等方面发挥出重要的作用,还可以为保护人类生存环境和社会可持续发展作出积极的贡献。在环境治理中,生物技术因其投资少,处理效率高,运行成本低等优点而得到广泛的应用。

2. 现代生物技术的概况

2.1现代生物技术是应用现代生物科学以及某些工程原理,如酶工程,基因工程,微生物工程等,利用生命体(从微生物到高级动物)及其组成(含器官,组织,细胞,细胞器,基因)来发展新产品或新工艺的一种技术体系。一般认为,生物技术包括基因工程,细胞工程,酶工程和发酵工程四个方面。

2.2生物技术直接关系到与人民生活,卫生,健康密切相关的医药卫生,食品工业,化学工业,农业的发展。可以在粮食危机,能源危机,环境污染中发挥巨大的作用,并且还可以从基因的角度治愈人类的遗传病。因此,现代生物技术已经被世界各国列为重点项目。

2.3环境生物技术(Environmental Biotechnology,也称为Environmental Bioengineering)。是一门由现代生物技术与环境工程相结合的新兴交叉学科。直接或间接利用完整的生物体或生物体的某些组成 部分或某些机能,建立降低或消除污染物产生的生产工艺,或者能够高效净化环境污染以及同时生产有用物质的人工技术系统,称之为环境生物技术。

3.现代生物技术的特点

生物是构成生态系统的要素,生态系统内物质循环主要是依靠生物过程来完成的。科技的发展也充分证明生物技术是环境保护的理想武器,这一技术在解决环境问题过程中所显示的独特功能和显着优越性充分体现在它是一个纯生态过程。生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显着优点,受到了高度重视。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展,为从根本上解决环境问题提供了希望。

目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物。生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术,其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复等环境保护的各个方面,发挥着极为重要的作用。应用环境生物技术/:请记住我站域名/处理污染物时,最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质,如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次转移。特别是现代生物技术的发展,尤其是基因工程、细胞工程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用,大大强化了上述环境生物处理过程,使生物处理具有更高的效率。美国环保局(EPA)在评价环境生物技术时也指出“生物治理技术优于其他新技术的显着特点在于其是污染物消除技术而不是污染物分离技术”

由于大部分有机污染物适于作为生物过程反应物(底物),其中一些有机污染物经生物过程处理后可转化成沼气、酒精、生物蛋白等有用物质,生物处理方法也常是有机废物资源化的首选技术。生物过程是以酶促反应为基础的,作为催化剂的酶是一种活性蛋白。生物反应过程通常是在常温、常压下进行的。

酶对底物有高度的特异性,生物转化技术的效率高,副产物少,这与常常需要高温、高压条件的化工过程相比,反应条件大大简化,因而消耗低,效果好、过程稳定、操作简便。用生物过程代替化学过程可以降低生产活动的污染水平,有利于实现工艺过程生态化或无废生产,真正实现清洁生产的目标。生物处理技术除易于大规模处理外,还可利用天然水体或土壤作为污染物处理场所。另外,生物技术的产品或副产品基本上都是可以较快生物降解的,并且都可以作为一种营养源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化学药物、化石能源、人工合成物等,有助于把人类活动产生的环境污染降至最低程度。生物是构成生态系统的要素,生态系统内物质循环主要是依靠生物过程来完成的。

利用环境生物技术可治理用其他方法难以处理的环境介质,即用生物修复技术净化环境,使受污染的宝贵资源如水资源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用,同时还可进一步强化环境的自净能力。

环境生物技术不仅单纯适用于环境污染治理,如今已相当广泛地应用于环境监测,尤其是以生物传感器为核心的环境生物监测技术,可在线在位迅速地提供环境质量参数,成为环境质量预报和报警中的重要组成部分。

4.生物技术在环境污染治理中的应用

4.1以环境污染的生物治理为主,开展环境微生物学的基础,应用基础和应用研究,为重金属废水,石油废水,印染废水,油脂废水,农药废水,生活污水等提供效果好的,成本低的生物治理技术和设备,以促进我国的环境工程建设。

4.2微生物技术在污染控制工程中的应用主要有活性污泥法,生物膜法,厌氧生物处理法,生物脱氮法,生物除磷法,微污染饮用源水的生物处理,水产养殖水体的生物处理,城市生活垃圾的微生物处理,污泥的微生物处理,禽畜粪便处理与资源化工程,生物修复,微生物脱臭,废弃物的微生物资源化,固定化微生物技术及其在污染控制中的应用,绿色环保产品的开发和应用。

4.3环境污染的生物降解主要包括好氧生物处理,厌氧生物处理;贫营养环境污染生物降解;石油污染的生物降解,如甲基苯和二甲基苯的降解;芳香族化合物的生物降解;卤代有机化合物的生物降解;有机农药在环境中的生物降解;危险性有机污染物的生物降解以及污染环境的生物修复,如地下水污染生物修复等等。

4.4然而,由于技术有限,目前我们可以使用的技术主要有:

4.4.1城市有机垃圾处理技术

将城市垃圾通过分选后综合治理,将可腐有机垃圾生产成优质有机粉肥或有机无机复混粒肥;将可燃有机垃圾采用气化焚烧或生产成版材;无机垃圾用于填埋,处理过程中产生的废气,粉尘集中处理,废水净化后再排放,防止污染环境。

4.4.2生物曝气滤池处理生活污水及资源化利用技术

集生物处理和过滤两种功能于一体,出水水质优良,是一种高效的新型生物反应器,极适用于生活污水和工业有机废水的处理及资源化利用。

4.4.3含油污泥高新生物处理技术

对于我国大中型油田,炼油场,石化企业等行业中含油污泥,炼油浮渣等进行生物治理,通过生物处理达到回收石油资源和污泥达标排放。

4.4.4高新生物工程技术处理油脂化工废水

利用来自于自然界又经培养驯化的功能菌株,根据废水和污水的不同性质,组成,配制不同菌株,通过发酵培养形成多功能复合型菌液,用于油脂化工,化工有机废水,食品,印染,生活污水,工业废水的处理。

4.4.5油田,炼油废水高新生物处理技术

通过对大中型油田,炼油场废水石油污染物样品采集,降解微生物菌株的分离,筛选,获得石油降解优势微生物,针对含油废水的不同水质特征,选用不同的微生物菌剂处理,使其稳定达标排放。

5.结语

着名的天文学家和生物学家,佛瑞得 霍意耳(Fred Hoyle)先生曾经说过,还未解决的主要问题的答案应该由基本的假设来得到,而且同时也必须依靠经过反复尝试和检验的科学工具及方法。随着处理技术的不断发展,生物方法所能处理或修复的对象也在时刻不停地改变。为了使生物技术能满足新的发展需要。我们必须真正进行探索,并且可能以过去未曾想象到的方式来使用生物或是它们的衍生物。

参考文献

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篇9

关键词：空压机；余热回收系统；污水处理；温度；微生物活性

空压机长期连续运行过程中，把电能转化为机械能，最终转化为空气势能，空气受到强烈的高压压缩，产生大量的热量，相当于其输入功率的3/4，其余热回收系统是指通过换热装置把空压机的热量转化出来通过热气或热水的形式来利用到生活或者工艺过程当中去。经过近些年技术的的不断发展余热回收项目已经日趋成熟，应用也较为广泛。

图1：热回收流程

图2：经典热回收设备

目前国内污水处理厂污水处理主体工艺为生物处理技术，其中活性污泥处理技术较为成熟并被广泛应用，其核心内容是认为为微生物创造良好的生活环境条件，使微生物的降解功能得到强化，而环境温度在很大程度上影响微生物的生理活动，从而影响污水处理厂的处理效果。经过科学实验和实践证明活性污泥法污水处理的最佳温度为37℃左右。在中国北部地区常见的解决污水处理系统温度低的方法为将处理池设在室内或地埋、蒸汽预热等，而无论采用何种方式都会造成处理单位能源成本的升高。

图3：温度与活性污泥中微生物生长速率的关系

图：4温度与活性污泥中微生物活性的关系

当前由于环保方面的压力许多工厂都建有自己的小型污水处理车间，在冬季运行方面都面临很大的压力，而工厂内的空压机余热不是白白浪费就是回用于员工洗澡等用途，没有达到资源综合再利用的效果，还导致运行成本升高，以及污水排放不达标等后果。经过对本市某工厂的调研和数据采集分析，证明了将空压机余热用于活性污泥法污水处理系统的温度提升的可行性，以及产生广泛积极的社会经济效益。以下为具体数据分析：

1、空压站设备情况

2、热回收数据计算

英格索兰高效离心机余热回收系统，功率为600KW的离心机机全年（5800小时/年）回收的热量为1.68×109Kcal

600KW ×860Kcal/kwh ×70%（加载率） ×80%（余热回收效率）× 5800H/年=1.68×109Kcal

3、工厂污水处理池冬季温度约18℃、夏季温度约26℃，污水平均流量为60m?/h

4、计算结论

篇10

关键词：油脂工业；废水处理；工艺分析

Abstract: in recent years, the improvement of people's living level to accelerate the rapid increase of wastewater of Chinese oil industry, and brings the serious influence to people's living environment. This dissertation study on the biological treatment process of oil industry wastewater.

Keywords: oil industry; wastewater treatment; process analysis

中图分类号: X703 文献标识码：A文章编号：

前言

油脂废水中含有大量的动植物油、脂肪酸和胶质等有机物质，是一种高浊度、高色度、高油脂的有机工业废水，如果不经过有效处理而排放会对水环境产生严重危害。目前常规的生物工艺出水中残余有机污染物浓度和浊度仍相对较高，需进一步采用强化处理技术去除这些污染物，减小对环境的影响。

1 油脂废水的产生及其的特点

油脂加工厂生产过程中的污水来源主要有：浸出、精炼车间的生产废水，各车间地面清洗废水、油罐区初期雨污水。浸出车间生产废水主要来源于蒸脱机、汽提塔及蒸煮罐所喷入的直接蒸汽，含有少量的粕末、溶剂与油脂，属于低浓度污水。精炼车间要来源于碱炼工段经离心机分离出的水相，溶有脂肪酸钠皂和超量的碱，还含有部分乳化油脂、水溶性色素、蛋白质、悬浮物等，属于高浓度污水。地面清洗废水与油罐区初期雨污水主要含有油脂、清洗剂、沉积物等，也属于低浓度污水。

其特点为：（1）油脂加工废水量一般不大。加工1t原料，浸出工段产生的废水量在60~120t废水，而精炼一顿油脂，产生的废水量一般在0.2~0.6t废水。（2）废水一般呈酸性，含油高，有的达到10000mg/L；需要先预处理去除。（3）COD浓度高、可生化性好。（4）磷含量高。

生产废水主生产废水的指标与排放量随原料指标、生产线配置、操作等情况差异较大，一般在正常生产情况下，浸出生产废水在0.10～0.15m3/t料，精炼生产废水在0.20～0.30m3/t油，生产废水常规指标见表1。

表1生产废水常规指标

目前, 对油脂废水的处理方法主要有物理法, 化学法和生物法等。其中如化学絮凝、吸附、盐析、臭氧氧化、电解、气浮、膜分离等物理化学方法, 由于投资大、占地广、流程复杂, 又需要特殊设备, 其结果也仅仅是对污染物的稀释、聚集或在不同环境中的迁移, 还有产生二次污染的可能, 因而逐渐不受欢迎。生物处理法则是利用生物主要是微生物的生命活动过程对废水中的油脂进行转移和转化, 将油脂作为微生物生长所需的碳源和能源, 并在酶的催化下将其水解成甘油、脂肪酸, 最后降解为H2O、CO2 等代谢产物。整个过程都在温和的条件下进行, 无需加投化学药剂, 且微生物具有来源广, 易培养, 繁殖快, 对环境适应性强和易实现变异特性。相比之下, 生物法具有成本低, 占地少也不需特殊设备, 不会带来二次污染的优点, 而倍受青睐。近年来, 国内外对生物法处理油脂废水的研究逐渐形成热点, 并取得了一定的成果。

2 油脂废水处理的一般工艺

污水处理工艺装置一般按净化程度要求可以分成三级。各种污水处理流程的净化率和优缺点见表1。

表1 各种污水处理流程的净化率和优缺点

3 油脂废水生物处理技术

近年来, 人们研究不断开发出了一些新的处理方法, 包括多种方法相结合的废水处理技术工艺。

3.1固定化微生物技术

固定化微生物技术是20世纪80年代后兴起的一种新型生物技术,其优点是利用固定化微生物处理有机废水, 可以大幅度提高参加反应的微生物浓度;固定化颗粒比重大, 固液分离迅速,可减少活性污泥数目; 微生物被高分子材料包埋, 耐环境冲击, 可根据需要选择有效微生物,可降低二次污染等特点, 因而受到越来越多的关注。

例如采用聚乙烯醇( PVA) 加少量海藻酸钠的方法对筛选的具有较高降解能力的优势菌种进行包埋固定, 用于对餐厅污水的处理当中, 与未固定的菌相比, 固定化后的菌种对油脂污水的耐受性明显增强, 处理的油脂浓度明显提高, 时间进程也加快, 降解率也高于未固定化的细胞。用固定化生物活性碳 (BAC) 核过滤处理法对炼油厂含油废水进行处理,控制入水流量40 ml/ min, 接触时间20 min, 除油效果十分显著达到85% 以上, 同时CODcr 的去除率也达到70%, 这些工作为固定化微生物技术处理油脂废水提出了实用方法和理论基础。

3.2遗传工程育种技术

从自然界中筛选得到的野生土著微生物, 由于其降解酶活性较低且易受环境条件的影响而不稳定, 在处理过程中往往会与其它菌株产生竞争或拮抗作用, 对降解产生负面影响, 因此需对野生菌进行诱变处理或运用遗传工程的手段创建高效降解工程菌。研究发现在假单孢菌属的某种菌种当中存在降解质粒NAHT 这为降解工程菌的构建提供了可能。研究表明工程菌在处理油脂废水的过程表现较好的稳定性和较强的适应性, 在25~ 35 e , pH 6~ 7, 50 h 内可去除高浓度(2000 mg/L) 油脂90%以上。

3.2微生物修复技术

生物修复是指在污染环境中, 利用微生物将污染物现场降解成CO2 和H2O 或转化为无害物质的生物技术系统, 是传统生物处理方法的延伸。此方法可以处理较大面积的污染。它主要通过向油脂废水中直接投入降解菌的途径来实现, 降解菌可以是土著微生物, 也可以是工程菌,一般有原位修复和异位修复2 种, 后者常与其它技术方法结合使用。近年来, 投菌法处理油脂污水引起人们重视, 有的国家已推出了一些微生物菌剂的商品。比如日本的有效菌(EM)技术, 它在水质净化方面能发挥神奇作用, 国内利用好气异氧菌、光合细菌和化能异养菌等3 株菌株进行固体发酵培养, 制备出生物除油菌剂,其脂肪酶酶活性为146. 7 L/ g, 活菌数为7×108个/ g, 用该菌剂采用投菌法处理油脂废水40 h, 油值去除率可达90% , COD 值的去除率大于80% 。

缺点就是此方法在运用过程中, 存在见效慢, 受废水理化性质及环境因子影响大, 其菌剂毒性和生物安全问题也需要注意。

3.3酵母菌处理技术

脂酶一般广泛存在于真菌中。20世纪70年代开始, 日本有人开始研究用酵母菌处理发酵废水等高浓度有机废水, 在80 年代末, 日本一家公司解决了酵母菌处理技术的实用化问题。该公司将酵母处理工艺用于活性污泥的前段处理, 用于最大限度地降低废水的有机负荷, 处理后的废水用常规活性污泥法等工艺进一步处理即可达标。目前日本已建成了近50套使用该工艺的处理装置, 用于处理含油废水、水产加工废水、发酵工业废水、制酱废水等。酵母菌处理工艺与活性污泥工艺相比具有负荷高, 污泥生成量小, 需氧量小等优点。国内运用酵母菌处理技术对色拉油加工废水进行处理, 结果显示酵母菌处理系统非常稳定, 除油率高达97%, 污泥沉降性也非常好, SVI最低可达40。实践证明了酵母菌在处理浓度油脂废水中具有较好的直接降解作用, 无需对废水进行预处理。

优点是酵母菌处理过程中所得到的酵母细胞可以考虑作为蛋白饲料, 实现废水处理的资源化,运用酵母菌处理技术每吨油脂废水可生产饲料酵母粉11. 5 kg, 蛋白质含量35% ~ 38% , 蛋白质代谢率可达83. 53%。

4 结束语

油脂的微生物降解是一个复杂的过程, 它的效率和质量受到多种因素的影响,包括油脂浓度及存在状态,环境条件及微生物的种类组成, 以及水体环境中的营养成分等,尽管目前已有一些生物处理技术,但都在一定程度上存在一些缺陷和不足,如油脂的生物降解过程涉及很多酶，这些酶协同作用才能完成油脂的彻底降解，而环境中的酶是由不同微生物产生和分泌的，因此多种微生物间的紧密协作成为油脂高效降解的关键，目前绝大部分研究仅仅关注于一株或者几株降解菌对油脂的降解，忽略了微生物协调作用研究，这将成为以后研究的热点。

参考文献:

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