生物处理技术范文

导语：如何才能写好一篇生物处理技术，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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关键词：硫化物 生物脱硫 单质硫

1、前言

硫化物的排放是环境中的一项重要污染源。在厌氧处理过程中，硫酸盐被硫酸盐还原菌用作电子受体，硫化物是其末端产物。硫化物对环境的污染主要表现在以下方面：（1）毒性：据Busiman研究，H2S毒性的临界值为10mg/kg，短期暴露于H2S时临界值为15mg/kg。在高浓度下（500～1000mg/kg），H2S可以通过呼吸系统麻痹而使人昏迷甚至死亡。较低一些浓度时（50～500 mg/kg），H2S刺激呼吸道。（2）腐蚀性：沼气中存在H2S时能引起锅炉或发电机的腐蚀。当出水中存在H2S时能引起反应器的水泥壁面、下水道系统及管道管件腐蚀。（3）臭味：空气中含有0.2mg./kg的H2S时即可察觉到臭鸡蛋的气味。（4）高的需氧量：1mol硫化物完全氧化为硫酸盐需要2mol氧气。正因为如此，对硫化物的去处显得非常重要。

2、硫化物的主要去除方法

目前通常采用的方法是直接的气提、化学沉淀和氧化等物理化学的方法。但这些方法的能耗较高、需要较多的化学药品及沉淀物处理，因而成本较高。直接气提产生大量含H2S的空气，这些被污染的空气也应当再处理。化学沉淀产生的污泥也必须处理。用于除硫化物的氧化工艺包括曝气（有催化剂或没有催化剂）、氯化、臭氧、高锰酸钾或过氧化氢处理。在所有这些氧化处理中可能产生硫、连二硫酸盐和硫酸盐等末端产物。近年来，利用微生物除硫的技术正在积极发展，生物除硫技术被看成是一项很有前途的技术。

3、生物去除硫化物的原理

硫化物在微生物的作用下硫化物被氧化成单质硫，单质硫经沉淀分离从而达到去除硫的目的。能够氧化硫化物的微生物主要为：丝状硫细菌、光合硫细菌和无色硫细菌，其中大部分属于化能自养型。

3.1 丝状硫细菌

丝状硫细菌主要包括两个属，即贝氏硫菌属（beggiatoa）和发硫菌属（thiothrix）。生活在含硫化物的水中，能在有氧环境中把水中H2S氧化为单质硫，并从中获得生长和活动所需的能量，生成的单质硫则以硫粒的形式沉积在细胞体内，单质硫还可以被进一步氧化为硫酸盐。贝氏硫菌是一种可滑行的丝状细菌，发硫菌则固着生长。由于这类细菌将产生的单质硫贮存在细胞体内，给分离和提纯带来困难，在实际生产中应用较少。

3.2 光合硫细菌

光合硫细菌是一类光能营养细菌，它以硫化物或硫代硫酸盐作为电子供体，从光源中获得能量，依靠体内特殊光合色素，同化CO2进行光合作用。其反应式如下：

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关键字：垃圾渗滤液；生物处理技术； 厌氧-好氧组合法

中图分类号：R124文献标识码： A

一．目前垃圾渗滤液生物处理技术的研究现状

1.渗滤液的来源，组成及特点

垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度有机废水。它主要来源于降水，地下水的反渗，细胞生物反应产生的水，以及垃圾自身的水分和垃圾在进行填埋后，由微生物的厌氧分解产生的水分。

垃圾渗滤液水质复杂，目前被确认的有机污染物有150多种，其中致癌物以及辅助致癌物达5种。还有难以生物降解的萘、菲等非氯化芳香族化合物，磷酸酯，酚类化合物和苯胺类化合物等。其中浓度最高的化合物比城市污水的浓度还要高出很多，比如BOD、COD。此外，垃圾渗滤液还含有十多种金属离子，其中有些浓度很高，这个会严重影响生物处理过程的进程，并对其产生抑制作用。总之，当这些污染物达到一定的规模时，影响的不仅是环境，更重要的是会严重影响居民的生活和身体健康。

影响垃圾渗滤液的因素很多，其中包括水分供给情况、垃圾性质、填埋场表面情况、填埋场底部情况等。正所谓有因必有果，其带来的影响也是多种多样的，比如水质波动大、成分复杂、金属离子含量高、污染物浓度高、持续时间长、流量小且不均匀。它的成分很复杂，一般来说，降雨量对其有更深的影响，降雨量越大，垃圾渗滤液也越大，且随着季节、气象等因素的变化而变化。

2.研究现状

目前的垃圾渗滤液生物处理技术主要有好氧处理，厌氧处理，和好氧厌氧结合处理三种方法。

好氧处理

好氧处理工艺是利用微生物在好氧条件下的代谢作用，以废水中的有机物作为原料进行新陈代谢，合成生命物质，同时将污染物进行降解或还原的过程。好氧处理的处理方法主要有活性污泥、氧化沟、好氧稳定塘、生物转盘法、MBR及SBR处理工艺等。目前最新的活性污泥法是低氧-好氧活性污泥法及间歇式活性污泥法，它们是经过改进的活性污泥法，具有高校性，低费时的特点。众多的垃圾处理数据表明，活性污泥法是最有效的垃圾渗滤液处理方法，体积小，有机负荷高。相比之下,曝气稳定塘这种垃圾渗滤液的处理方法占地面积大，体积大，且有机负荷低,降解进度较慢,但是由于其工程简单,在土地资源丰富，土地价格低的地区,比如青藏高原，云贵高原，曝气稳定塘不失为一种最省钱的垃圾渗滤液好氧生物处理方法。国外早在80年代就有人运用稳定塘技术建立处理厂，并成功处理了垃圾渗滤液。实践表明，如果非得选择一种最好，最实用的处理办法，活性污泥法仍为上选。

厌氧处理

厌氧生物处理有许多优点,最主要的是能耗少,操作简单，运行费用低等。因此也是垃圾处理者比较喜爱的垃圾渗滤液处理方法。厌氧生物处理的运用可谓历史悠久了，至少也有几百年的历史。近年来随着微生物学、生物化学等学科发展和工程实践的不断发展，使垃圾渗滤液生物处理技术在理论和实践上有了迅猛发展,大量新的厌氧处理工艺相继出现，它们相比于传统工艺的处理方法，具有水力停留时间短,有机负荷高等特点,特别是在处理高浓度(BOD5≥2000mg/L)有机废水方面取得了良好效果。如其BOD5/P只需为4000∶1,虽然渗滤液中P的含量通常少于1mg/L,但仍能满足微生物对P的要求。用普通的厌氧硝化,35℃、负荷为1kgCOD/(m3・d)、停留时间10d,渗滤液中COD去除率可达90%。

厌氧与好氧相结合的处理技术

其一，厌氧―好氧生物氧化工艺。

经各种工艺组合的试验得出如下结论:对高浓度的垃圾渗滤液采用厌氧-好氧处理工艺既经济合理,处理效率又高,COD和BOD5去除率分别达86.8%和97.2%。

其二，厌氧-氧化沟-兼性塘工艺。

当进水COD较高时,出水水质良好;一旦COD降低,特别是冬季低温少雨,COD降低到不利于生化处理时,就会导致出水水质中各种水质成分含量均偏高，从而难以达到标准要求。若是启用絮凝沉淀系统,效果能好一点，但是仍达不到理想状态。

其三，厌氧―气浮―好氧工艺。

将上流式厌氧污泥床反应器和生物接触氧化法相结合的处理工艺，前半段上流式厌氧污泥床反应器为厌氧装置，后半段生物接触氧化法为好氧装置。在厌氧段完成处理后再加入气浮工艺,就可处理渗滤液变化幅度大的问题，从而提高渗滤液处理能力。

其他生物处理技术

生物炭处理技术:A.Imai等采用生物活性炭流动床(BACFB)技术处理垃圾渗滤液。当HRT为96h,COD去除率将达到58%,活性炭可吸附部分小分子有机物和微生物的代谢产物。这种方法可去除70%的腐殖质。

土地处理法:此法处理渗滤液是将渗滤液收集起来,通过喷灌使之回流到填埋场。循环填埋场的渗滤液由于增加垃圾湿度,从而提高了生物活性,加速甲烷生产和废物分解,从而达到处理渗滤液的目的。

硝化和反硝化处理:生活垃圾填埋场的渗滤液中,含有高浓度的有机污染物和氨氮。为使有机物和氨氮同时去除，垃圾填埋场在填埋垃圾时可采用混凝剂用铁盐和高分子聚合物的反硝化-硝化的工艺。

二、存在的问题

随着科技的进步，各个学科取得突破性进展，各种垃圾渗滤液处理技术取得良好效果，但仍然存在很多的问题。比如说好氧工艺的活性污泥法和生物转盘工程投资大、运行管理费用高,处理效果受温度影响较大；厌氧处理技术特别适合高浓度的有机废水，但它的停留时间长，且对温度的要求高，去污率很低；厌氧-好氧工艺生物处理渗滤液较好,但渗滤液处理厂的修建投资大,运行管理费用高,而且随着填埋场的关闭,最终使水处理设施报废。所以，要使垃圾渗滤液生物处理技术应用前景广阔,许多问题还有待深入研究。

因为垃圾渗滤液的水质不稳定，如果我们在处理时只采用那些单纯使用生物处理技术，那么对于解决技术达标问题是很难的。所以我们应该在技术上、经济上寻找可行的工艺方案,可以将不同的工艺搭配协调使用。

此外可以从开源的角度去研究，这也是最有效的一种办法，我们可以开展减少渗滤液产生量填埋技术的研究,在工业制造上尽量采用无毒的材料，加之先进的生产工艺，减少渗滤液的产生量。

结语:

实践证明, 厌氧法具有有机负荷高、低耗能、低污泥产率、且对无机营养元素含量要求较低等特点,它比较适合用来处理有机物浓度高、磷含量低、可生化性差的垃圾渗滤液。它可以用来处理大量的有机污染物，因此, 厌氧法可以作为垃圾渗滤液的核心处理单元。

与厌氧法相比, 好氧处理耗能高, 且 COD 浓度越高, 好氧法耗能越多; 好氧处理可以将大量的有机物转化成污泥, 但它也有自己的缺点和局限性，那就是的污泥处理和处置的费用远高于低耗能的厌氧法; 而且好氧处理因为处理时污泥的生长量大，相对应的对无机营养元素的需求高，因此处理含磷浓度较低的垃圾渗滤液时需要投加必要的磷, 这样也就增加了运行费用。

综上所述,将好氧处理和厌氧处理结合无疑是最好的垃圾渗滤液处理方法。它既经济合理, 处理效率又高。此外，要进一步提高科学技术的发展以及其在垃圾处理上的应用，变废为宝，为环保做贡献，也为资源利用做贡献。

参考文献:

[ 1] 刘可.城市垃圾渗滤液的特性分析及厌氧处理试验研究.硕

西安建筑科技大学.2006.

[2] 蒋海涛.周恭明.高延耀.城市垃圾填埋场垃圾渗滤液的性质特

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关键词：挥发性有机化合物 废气生物处理 生物滤床 生物洗提反应器

在塑料、橡胶加工、油漆生产、汽车喷漆和涂料生产等诸多工业领域中，工业品的生产和加工过程产生了大量含有挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds，VOC）的废气（VOC废气）。这些废气未经处理排入大气，在一定条件下会形成光化学污染，影响大气质量，影响动植物生长和人类的健康。某些有毒VOC废气有致残、致畸、致癌作用，对长期暴露其中的人体造成严重伤害。为此，各国颁布了相应的法令，限制该类气体的排放，我国于1997年颁布并实施的《大气污染综合排放标准》，限定33种污染物的排放限值，其中包括苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机物。

对VOC废气的治理，有多种处理技术可供使用。但对于VOC浓度低、风量大的废气，传统工艺存在投资运行费用高、处理效率低和处理后存在二次污染等问题。近年来，逐渐发展的废气生物处理技术作为一种新型的空气污染控制技术，得到日益广泛的应用。该项技术与传统的燃烧法、催化氧化法、吸收法、吸附法相比，对VOC低含量废气的处理有明显的优势。本文主要介绍现行的德国废气生物处理技术，以期对我国相应技术的推广应用起到借鉴作用。

1 废气生物处理工艺

1.1 生物处理原理

废气的生物处理技术首先应用于农业生产过程中异味气体的处理，例如养殖业中动植物加工产生的臭气、堆肥发酵和生物污泥废气处理等。随着工业生产中产生的挥发性有机气体的污染日益严重，这项技术逐步应用到工业废气净化领域。其净化的基本原理是：有机废气或异味气体流经带有液体吸收剂的处理器；在处理器中，由于废气中的污染物在气、液相之间存在浓度梯度，浓度差使其从气相转移到液相，被生存其中的微生物吸附；通过微生物的代谢作用，有机物被分解、转化为生物质和无机物。

1.2 反应处理工艺分类

生物处理技术的基本工艺流程以生物过滤为例，如图1所示，废气经过一定的除尘、温度和湿度调节，进入生物处理单元，经过微生物的处理，气体可以达标排放。

根据处理运行方式不同，处理工艺主要分为生物滤床工艺和生物洗提工艺两种。

1.2.1 生物滤床

废气流经生物滤床（见图2）中的活性滤层，有机物被滤料上的湿润水膜吸收，通过滤料上生活的微生物的代谢作用而降解。

图2 生物滤床

生物滤床主要由进气系统、布气承托层、生物滤层和维护装置组成。

在生物滤床处理废气过程中，微生物的活性和数量对处理效果具有决定意义，它们取决于如下因素：进气流量、温度和湿度；废气中物质组成；浓度的稳定性和水溶性；氧气和营养物的供给；滤床的布置和温度、湿度保持；滤料的选择；滤床中的pH控制等。

滤料影响微生物的生长，从而直接影响净化效果。滤料选择必须考虑滤料的孔隙率、孔径分布、比表面积、亲水性、自身气味、pH等参数。在工程实践中，一般可选择有机滤料或无机滤料。无机滤料选择比表面积大，有一定强度的无机填料，如加气混凝土、多孔陶粒、熔岩颗粒或矿渣等。有机滤料主要有腐殖树皮、植物根须、枝杈、锯末、泥炭等及其混合物。由于有机滤料廉价易得，获得广泛的应用。有机滤料滤层一般高度在0.5～1.2 m。运行3～5年后，由于密实度增大造成阻力增大，应进行更换；更换滤料时，宜分次进行，以保持滤料中微生物种群的稳定。

1.2.2 生物洗提工艺

生物洗提工艺采用了污染物的液体吸收和生物处理的联合作用。废气首先被液体（吸收剂）有选择地吸收形成混合污水，再通过微生物的作用将其中的污染物降解。根据污水处理的方式（吸收剂再生方式）不同，可分为活性污泥法和生物膜法（生物滴滤池），构筑物示意图如图3、图4所示。

从图3中可以看出，生物洗提-活性污泥法是将吸收剂（水和微生物的混合液）和废气在吸收塔内采用通过喷淋、填料填充或曝气等方式进行混合，溶解于水的有机物被微生物吸附，排入活性污泥反应器后进一步被降解，吸收剂得到净化再生和重复使用。因为吸收剂的再生速度不受处理负荷和吸收速度的影响，所以这种方法适用于处理生物降解速度较慢的有机物。

图4所示滴滤池中的填料上生长有大量生物膜，当废气通过其间，有机物被生物膜表面的水层吸收后被微生物吸附和降解，得到净化再生的水被重复使用。

在生物洗滤过程中，吸收剂的再生效率影响废气的吸收、净化效果和系统的能耗高低，

这主要取决于污水处理效率的高低。而影响生物洗提工艺处理效果的因素有：废气中有机物水溶性和生物降解难易程度；进气温度、粉尘和有毒物质含量；对微生物的曝气和营养物质供给（如N、P等）；水的温度、pH、含盐量和新鲜淡水的补充情况。

2 生物反应器的应用和经济技术比较

2.1 应用范围与设计参数确定

废气生物处理的主要适用范围是：去除异味气体和含VOC废气浓度较低的废气，废气中TOC（总有机碳）95%；废气组分易溶于水，易生物降解。对废气中各种组分的降解情况如表1所示，可作为工艺设计的选择依据。

工程设计中，需要同时考虑废气中气体组分的种类、浓度，反应器中有效接触时间。反应器的尺寸由面积负荷：m3气体/（m2过滤面积·h）；接触时间：s；体积负荷：gTOC/ (m3过滤体积·h)；或：气味单位GE/（m3过滤体积·h）；或：m3气体/（m3过滤体积·h）等参数确定。

实际工程中，反应器尺寸可参考同类生产企业的经验值估算，并应进行中试实验，以优化设备尺寸，降低投资。表2、表3分别给出不同种类企业应用生物滤床和生物洗提工艺的情况。从两种工艺的应用可以看出，生物滤床工艺对气味和易溶性有机气体去除效率较高，而生物洗提能够用于生物降解性较差的VOC废气处理。

2.2 与其他工艺的经济技术比较

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[关键词]生物强化技术 污水处理 应用探索

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0323-01

前言：我国生产和生活用水量巨大，水资源在人们的生活和生产中发挥了巨大的作用。但是，目前我国的水资源非常的紧缺，这也成为了我国亟待解决的环境问题。在经济发展新常态的背景下，如何实现我国水资源的最大化利用是国家管理以及技术开发部门应该探讨的问题。运用生物强化技术对污水进行处理能够很好地让我国的污水处理现状得到改善，也将是污水处理的重要发展趋势。相关部门都应当对其进行研究，让生物强化技术在污水处理方面发挥更大的价值。

一、生物强化技术作用原理

1.直接作用

要想成功地去除水中的各类污染物，使生物强化技术发挥其功能，离不开生物强化技术作用机制。生物强化技术作用机制是生物强化技术作用原理之一，降解菌在分离、筛选的过程中得到降解特定污染物的菌株，发挥降解污染物的功效。质粒育种是直接作用所使用的菌株的常用方法之一，多种微生物借助细胞融合的方式，得以培育出多种功能的新菌种；其次，基因工程构建也能够直接作用所使用的菌株，利用人工手段提取供体DNA，然后再导入受体细胞之中。

2.共同代谢作用

生物强化技术中的菌株能够将废水中的有害物质降解，并且降低其有害性，这就是共同代谢作用的过程。共代谢的类型主要有三种：一是菌株在新陈代谢中发生氧化，产生的酶补充微生物需要的碳源；二是不同微生物之间作用互相补充，协同合作。有时微生物在降解有害物质过程中发挥的功能十分单一，微生物功能互补彻底地完成了污染物的降解；三是处于休眠状态的微生物其细胞会对污染物继续降解。[1]

二、生物强化技术在污水处理中的应用研究

1.生物强化技术在工业废水处理方面的应用现状

生物强化技术是建立在原有的生物污水处理系统之中，通过将带有特殊以及特定功能的微生物等近似物投入其中，生物处理系统在这些物质的催化下其降解速率以及吸附有毒物质等化学生物能力极大增强，达到处理难降解、有毒废水等特定水污染物的目的。生物强化技术率先应用到对工业废水的处理中，并且取得了良好的效果，才推广应用到城市污水处理以及其他方面。工业废水是一个笼统的概念，针对不同的废水类型要采取特定的处理工艺和手段，以下即是笔者结合相关的文献资料以及实地调查对于生物强化技术在工业废水处理方面的应用现状的具体列举。

石化废水，一般采用SBR亦或者是UASB工艺来处理，效果较为明显，提高了COD的去除率，污泥沉降性能得到了大大的改善，加快系统启动速度；焦化废水，采用A/O明显提高了对喹啉的去除效果；造纸废水，采用SBR氧化塘水工艺会发现树脂酸的去除效果明显提高了，而且会发现生物处理系统的PH波动能力得到了大大的增强；还有较常见的印染废水，则需要结合SBR和A/O工艺，达到提高溴氨酸的降解效果，提高废水的脱色效果；针对制药废水，则需要采用厌氧流动床传统活性污泥法，这一技术的运用，不仅有效地提高了COD的去除速率，而且改善了处理效果、提高抗冲击负荷能力。[2]

2.生物强化技术在城市污水处理方面的应用现状

相比化学物质、有毒物质较难以处理的工业废水处理而言，城市污水处理难度较低，可实现污水处理再利用的数量较大，是我国污水处理部门应该加大力度开展生物强化技术的重要环节。但是，近年来，由于居民化妆品、洗洁精、洁厕灵以及洗衣粉等富含重金属以及有毒化学物质的物品使用频率增加，直接造成城市下水道的污水越来越难以降解，甚至含有有毒化学物质的城市污水污染了城市地面，更严重的是，根据相关部门统计，我国城市污水排放总量已经远远超过工业废水排放总量。

生物强化技术在城市污水处理中的应用，实现了将活性污泥技术改造为EBPR（强化生物除磷反应器的简称），而且生物强化技术能够在短短的十四秒内可以将活性污泥系统中的污泥转换为特定的EBPR污泥，而且这种污泥在去除COD、氮的过程中不会受到纯菌的影响。另外，生物强化技术在城市污水处理中的应用，大大增强了传统生物系统中某些难以降解物质的降解速率，改善了降解效果。除此之外，生物强化技术可以节省城市用地面积，新工艺新手段提高了城市居民用水的质量。

3.低温环境下生物强化技术的应用

传统的生物处理方法对污水温度有一定的要求，因为在低温环境下活性污泥的活力降低难以保证污水处理的效果，而生物强化技术即使在低温环境下也能够实现功能。大量实验证明：生物强化技术在低温环境下，能够分离、筛选具有高效降解能力的菌株，增强了对COD、氮等的去除率，强化了生物处理系统，无论是对城市污水还是工业废水等污水处理等具有极为显著的效果，克服了温度因子对生物处理方法对污水处理的缺陷。

三、生物强化技术的未来发展

1.针对生物降解菌的研究

笔者在上述简要介绍了高效降解菌直接作用，那么该如何获取生物高效降解菌？目前获取的方法主要有以下几种：（1）基因工程构造，该方法针对性较好，高效且稳定，并可以针对污染物类型、环境条件构造所需菌株；但是其仍存在一些缺点限制了它的应用，如目前对构造工程研究尚且不足，缺少可靠的资料库，存在生物安全性方面的争议等；（2）水平基因转移，该方法在处理系统中处于优势地位，可以保持高数量和高活性，但是也存在生物安全性问题；（3）常规微生物手段分离菌株，技术成熟，运用范围广，但是其在低温、含毒性组分等不利条件下的耐受力不足。

2.对生物安全问题的关注

一直以来，生物强化技术的安全问题一直是该领域被热议的话题，尤其基因改造技术更是备受争议。基因改造技术会对生态系统以及人类生活健康等产生影响，为了克制基因工程技术对人类的不利影响，相关部门要高度关注一系列生物强化技术的生物安全问题。为了避免基因改造技术引发社会敏感，相关部门要降解污染物质的同时，务必要关注微生物的安全，同时在处理系统中，减少高效微生物的流失也至关重要。

3.高效菌群的停留

现阶段，高效菌群的停留经常依赖连续或间歇性投加、细胞固定化、生物自固定化等方式来实现，在实际运行过程中，其处理效果通常会受到温度、湿度、PH值以及营养物质的毒性、水利条件等实际因素的影响。如何利用生物强化技术在生物处理系统中分离筛选出优质、高效的菌落，增强处理系统的活性。目前促使高效菌落停留的有效方法，一是结合生物刺激方法和生物强化方法在处理系统中发挥活性，二是通过细胞固定化技术抵御水环境的冲刷。

结语：

生物强化技术在未来必然会对污水处理工作做出更大的贡献，而这需要相关部门以及工作人员要不断学习国内外先进理论，坚持实践第一，牢牢把握生物强化技术的发展趋势和方向。相信不久的将来，生物强化技术必然会发挥其更为重要的作用。

参考文献

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关键词：生活污水 处理技术 发展

1 概述

自上世纪末开始，我们对于分散的生活污水治理已经逐渐重视，截至目前，我国对较为集中的工业废水做到了较好的控制。但是对于部分生活污水的处理还不是非常到位。针对生活性污水的处理，需要有针对性的合理治理，并做好二次使用，从而促进生态环境的健康发展。在本文中主要针对生活污水的防治进行了相关的分析和阐述。

2 生活污水在工艺上的选择

城市污水处理厂在处理生活污水时需要根据水质、出水标准、污水厂自身水平选择工艺。污水处理厂的设置要根据所在地的气候特征、地质情况、征地费用以及电价等诸多因素进行综合考虑。无论是哪种污水处理工艺，都具有自身的适用性和优点，同时也具有相对的局限性。所以一般污水处理厂不会选择单一的污水处理方式。并且，任何一种工艺都需要适合污水处理企业的自身条件。在相同工艺的条件下，同一企业在也会因为进水与出水条件的不同，采用的参数不同，以及所用设备上的区别，有很大差异。在具体项目选择上要遵循如下原则：技术成熟适用性强。先进并且更为成熟的技术可以保证对水质变化具有很强的适应性。处理后的出水标准更高，且具有很强的稳定性。产生的污泥更容易处理；污水处理厂占地面积更小，耗电量更低，运行成本也相对合理；运行后设备稳定，便于操作管理；厂区环境优美。要保证厂区的布局与周围环境的统一性、协调性。并且在运行中很好的控制设备噪音，产生更少的废气，保证厂区内的整洁，更高的绿化率。

3 生活污水处理的主要技术

3.1 生物接触的氧化法 这种氧化法，不同于活性污泥法与生物膜法。该方法是介于这两种方法之间的另外一种方法。具备了上述两种方法的主要优点。其原理是在生物接触氧化池内填充填料，污水充氧后按照设定的速度流过浸没的填料，从而在填料上产生生物膜。与生物膜充分接触后的污水可在该生物膜中微生物的作用下，去除水中的有机污染物，从而实现净化污水的作用。所使用的生物池非常适合微生物的繁殖，保证了生物膜上的生物非常多且浓度高、活性强，产生的污泥较少，沉淀性强，不容易产生膨胀。该方法还具有很强的净化功能，不但能很好的去除污水中的有机物，还可以有效脱氧与除磷。该方法在运行中的关键所在是填料工作。在传统蜂窝状塑料管道在运行中容易出现堵塞现象，通过技术改造，现在主要使用吊挂式软性填料与悬浮或者半悬浮球形的填料方法。这样可以有效的防止堵塞，并且具有更大的接触面积，在使用中处理污水的能力更强。

3.2 厌氧生物滤池 这种滤池内部装有填料，这种填料是微生物的载体。厌氧微生物直接附着在这种载体之上，并在其表面上生长。当污水自下而上升式通过填充物载体的时候，厌氧微生物会起到生物分解作用，污水中的有机生物会被分解形成沼气。滤池在使用中有各种各样的变型，但是填料中的主要程序是：进水、沉淀池、厌氧消化池、厌氧生物滤池、拔风管、氧化沟、进气出水井、排水等阶段。首先，污水要经过沉淀池的预处理，之后才进入厌氧消化池。经过水解核酸化后，大大提升了污水的可生化的可能。当生物滤池处于兼氧状态时候，可以有效的阻止甲烷细菌产生，保持该系统一直处于酸性状态。污水在氧化沟内进行进一步处理，沟内溶解氧通常维持在1.5-2.8mg/L范围之内。在所有系统中，拔风系统是所有环节中的关键部位。拔风系统有很多优点，集中表现为：不消耗能源、造价低、管控容易、不产生噪音和异味、挂膜快、剩余污泥量少、出水水质好、运行效果稳定等。

3.3 土壤渗滤技术 当前，地下土壤渗滤法已经被我国的污水处理行业逐渐重视。通过多年的实验、研究表明：在我国，尤其是在北方寒冷的地区，土壤渗滤法处理生活污水法具有很强的可行性。经过处理过的出水可直接作为中水回收使用。并且地下土壤毛管渗滤法处理生活污水法，在对污水的净化效果与绿地利用进行中起了至关重要的作用。我国在相关污水技术推广中，也主要推行这种技术。该技术可以有效地对生活污水中的氮、磷以及有机物都有很强的去除效果，并且保持了很高的稳定性。在南方江浙、广东等省份也在无动力与地埋式厌氧处理，以及雨污分流、生物投菌等相关污水治理技术上进行了大胆的实验，并取得了相关的成果。

3.4 土壤毛管渗滤系统 这种技术是在土壤中构建出渗滤沟，当污水被投配后，污染物会经过物理、生物和化学以及相应植物的共同作用进行相应的污水处理过程。发达国家一直重视这种系统地开发与使用对净化方法、构筑设施有了相关的定型与系统化。同时还编制了与之适应的相关技术规范。这种技术对于出水中的悬浮物、有机物、氨氮、总磷等方面的去除率要求很高，该技术在基建过程中的投资少，后期运营费用低，维护较为简单。由于系统埋藏于土地当中，在处理过程中不会产生异味，并且冬季也能保证平稳的运行。对于水资源的紧张以及生活污水污染情况日益严重的矛盾，这种技术有很强的适用性与经济性。

3.5 微生物改性竹炭复合水处理技术 这种技术的核心是：独特的高效微生物菌群、高分子生物填料（生物带）以及高效载体（生物改性竹炭）。高效的微生物菌剂具有高效、针对、灵活、快速启动等诸多优点。所使用的生物带表面积远远大于其他生物带，通常可以达到5万m2/m3左右。同时，具有挂膜速度快等优点；由于有好氧、兼性厌氧与厌氧这三种不同的反应区，因此能有效的去除氮、磷、有机物等污染物；相对单位内的生物量高；使用与安装、固定工作简单，操作简单使用灵活等很多优势。该方法可以有效地增加微生物，延长水体中污染物的接触时间。可为微生物群落提供适合的场所，进而加强生物量与生物相，从而提高污水处理效果。这种技术比其他传统工艺对比，其运行费用只有50%左右，通常运行费用可降至0.3元/吨。在处理效果上，出水可以较为稳定的达到一级A标准，处理后的出水可以有效地回收使用。

3.6 硅藻精土处理技术 通过对硅藻含量≥92%的硅藻精土进行添加表面处理剂，更改器性质变为硅藻土水处理剂。该处理剂的吸附性很强，吸附有机物与无机物后能将其絮凝并形成饼状沉降至底部，进而有效地获得了可使用的清水。该处理技术具有：投资小、成本低、耗电少、占地少、早做简单等优点，并且有效地客服了既有污水处理技术中的很多不足，保证了沉淀物与清水的再次利用。

3.7 沼气池技术 采用常温厌氧发酵技术，依据“多级自流，逐级降解”的原理，由厌氧发酵，兼性消化过滤、污水回流以及填料等工艺组成。大部分有机物质在经过厌氧发酵后会产生沼气，而发酵后的污水过滤后，未分解的有机物与活性污泥经过再次回流，可有效提升发酵的效果。这种技术不需要能源方面的投入，装置较为简单，并且产生的沼气与沉淀物可以作为燃气和肥料使用。所产生的出水基本达到使用要求。

3.8 跌水充氧生物接触氧化技术 这种技术原理是：当生活污水进入厌氧沼气池后，在厌氧发酵后，复杂有机物有效地转化为低分子可挥发的脂肪酸。这样就直接产生了甲烷与二氧化碳；同时，反硝化菌与污水中的碳源进行反硝化作用；之后提升厌氧处理后的水进入多级跌水氧化池内。这种氧化池由多个分隔组成，当中加有填料。运用跌水充氧方法，并且有效地借助于填料表层的微生物处理污水中的有机物；之后一部分回流至厌氧池，其余部分流入人工湿地，从而去除出水中的氮和磷等成分。

4 结语

生活污水处理技术因其具有占地小，操控灵活的等优点，在生活污水处理、水环境保护等方面有着积极的作用。随着城市的发展，污水处理也朝着更为集中地方向发展。但是在生活污水处理特别是中小城市的生活污水处理，更适宜再用适合的生活污水处理技术。这就需要技术开发与设备制造部门下大力开发这方面的潜力，为生活污水处理作出更多的贡献。

参考文献：

[1]解文军.浅谈小区生活污水处理[J].化工管理，2005.04.

[2]刘军.厌氧水解生物法处理城市污水的研究[J].给水排水，2000，20.

篇6

现代生物技术是指以DNA技术为先导，包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[1，2]。其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域，但它们之间又相互补充和衔接，形成一个完整的体系。

生物技术的特点大致有[3]：①以生物为对象，不依赖地球上的有限资源,而是着眼于再生资源的利用；②在常温、常压下进行，过程简单，可连续化操作，并可节约能源，减少环境污染；③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径；④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题；⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。

2现代生物技术在废水处理中的应用

废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化，从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速，好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟，所以，这里只介绍固定化等新兴技术。

2.1固定化微生物技术固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质，一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造，将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后，菌体密度提高，大大提高了处理效率，尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术，将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上，投加于“厌氧—好氧—生物滤池”工艺流程中，处理印染废水，结果表明：出水色度极低，处理后的水可回用[4]。

2.2生物强化处理技术为了提高废水处理的效果，而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种，以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有：①高浓度活性污泥法，以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理，加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果[5]。②生物—铁法，是在普通活性污泥中加入无机盐，多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉)，形成生物铁絮凝体活性污泥，具有高浓度活性污泥法的特点，主要用来提高除磷效果。③生物—活性炭法，综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者产生协同增效作用。在该系统中，每g活性炭去除1～3gCOD，分解废水毒性能力明显增强，同时提高脱氮水平。

2.3生物反应器技术生物反应器技术，是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器，其共同特点是反应器内装有比表面大的载体，有利于微生物附着生长形成生物膜，供气或供给的其他反应条件优越，污染物具有充分的时间与微生物接触，有利于增强微生物的分解代谢能力。目前，2000m3的反应器已经问世。虽然其处理能力较低，造价较高，但其管理方便，运行费用低，所以欧美地区约有7%的污水处理厂采用该技术[6]。3生物修复技术

生物修复技术[7]是利用生物，特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为CO2和H2O或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解，但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程，常常采用许多强化措施，使自然生态系统维持原状的前提下，使受污染的环境得以修复。研究表明，生物修复与传统的物化法相比具有以下优点：①经济，仅为物化法30%-50%；②对环境影响小，不产生二次污染，遗留问题少；③最大限度地降低污染物的浓度；④修复时间较短，就地修复，操作方便。

生物修复中主要涉及两大问题，即有效性和安全性评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水平，需发展鉴定微生物的分子生物技术，以确定微生物在环境中的去留和基因[8]。

4微生物水处理剂

微生物水处理剂主要集中在以下几个方面：①微生态制剂。微生态制剂是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂，已经在保健领域发挥重要作用。用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用，为区域环境保护提供了新的重要手段。欧美近年来加快了这方面的研究开发，已有采用微生态制剂原位修复水体的成功实例[9]。②生物吸附剂。生物吸附剂是废水生物处理的一个新的发展方向，主要有两大类：一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物；另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。目前生物吸附剂的固定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。③微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是利用生物技术，通过微生物发酵，抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂，这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。其特点是降解性能好，成本低，无二次污染等。目前，已筛选出19种具有絮凝能力的微生物，其中，霉菌8种，细菌5种，放线菌5种，酵母菌1种[10]。随着生物技术的发展，微生物水处理剂的开发与应用具有良好的前景。

现代生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。但笔者认为，今后应从四个方面进行深入研究：①分离、筛选和培养高效降解菌，利用微生物共代谢作用、多菌种协同作用降解难降解污染物；②构建高效反应器，优化运行条件，探索新技术新方法；③开发高效、无毒、廉价、可大批量生产的微生物水处理剂；④着力实践和推广生物修复示范工程，为生态环境建设提供有力的技术支持。

摘要：当今的水处理技术中，生物处理法已成为水污染控制的主要方法，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段。本文介绍了现代生物技术的内容与特点，着重综述了现代生物技术在废水生物处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面的研究与应用状况，在此基础上提出今后现代生物技术在水污染控制领域中的研究方向。

关键词：现代生物技术废水生物处理生物修复水处理剂

参考文献：

[1]李亚一.生物技术[M].北京：中国科学技术出版社.1994.1.

[2]王凯军.发达国家环境生物技术研究规划简介[J].给水排水.1996.22（9）：7-9.

篇7

关键词：城镇生活；污水处理；技术；研究

中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A 文章编号：

据国家相关部门统计，我国城市生活污水的排放量在逐年增加，但处理能力却十分有限，大部分生活污水未经任何处理直接排入自然水体，对环境造成严重的危害。同时，由于淡水资源的缺乏，人们越来越关注生活污水回用技术的发展，在节约用水的同时积极使用生活污水作为第二水资源。因此，加强生活污水处理技术的研究具有重要的意义。

我国生活污水属于点污染源, 是人们日常生活中产生的污染, 主要来自家庭, 商业,学校旅游服务业及其他城市功用设施, 包括厕所冲洗水, 厨房洗涤水, 洗衣机排水, 沐浴排水及其它排水等。

一、生活污水的危害性

生活污水排入水体或渗入地下水将造成污染, 微生物在分解有机物时消耗水中的氧, 当溶解氧低于3~4mg/L, 就会影响鱼类的生活。当溶解氧耗尽后, 在厌氧状态下,厌氧菌分解有机物产生硫化氢, 使水体黑臭, 鱼虾绝迹。据世界卫生组织报告, 全世界80%的疾病与水有关系, 世界上每天大约有2.5 万人因水污染引起的疾病死亡; 生活污水中的氮, 磷营养物质排放到水体中, 特别是湖泊, 水库, 将引起水体富营养化, 使水体在一定时间处于严重的缺氧状态, 使鱼类大量死亡。

二、城镇生活污水处理技术研究

1、膜- 生物反应器处理生活污水

鉴于膜分离技术在污水处理中通过固液分离机制去除污染物和细菌方法有独到的优势，人们对膜分离技术应用于给水和污水处理方面进行了多途径的开发和应用。膜分离技术（如微滤、超滤）在城市生活污水处理应用方面也有了较大进展，已经部分商业化用作回用水。

膜生物反应器技术, 是将膜分离技术与废水生物处理技术组合而成的新系MBR(Membrance Biological Reactor) , 该系统以膜分离技术替代传统二级生物处理工艺中的二沉池, 具有工艺流程简单, 占地少, 管理方便, 处理效率高, 出水率可直接回用等特点。工艺流程如图2:其中, 生物处理单元为接触氧化工艺。试验装置为折流式水槽, 有效体积27L, 内装弹性立体填料, 主要性能: 丝条与中心绳材质均为聚酰胺材料; 单元直径为173mm; 耐热温膜分离单元为超滤膜分离工艺, 试验采用外压式中空纤维组件,膜材料为PS, 膜面积为1.1m2; 膜切割分子量30000; 工作压力为0~0.294Mpa 。生物接触氧化是处理生活污水的有效工艺, 可较好地对水中的非溶解性的物质进行分离, 确保处理后的生活污水能够达到中水回用标准, 系统运行稳定, 排泥很少。另外, 考虑到膜- 生物反应器的生物特性, 可以采用无泡供氧[8]的新工艺以达到更好的去污和经济效果, 同时在生物处理池中也可以同时加入铁盐, 混凝除磷效果也很理想。

图1 膜- 生物反应器处理生活污水工艺流程图

2、活性泥技术

简单来说活性泥技术就是利用活性污泥去除水中的有机物。首先是回流的活性污泥和污水同时进入曝气池，并将空气打入曝气池，使污水和活性污泥充分混合，曝气池中微生物吸附、混合液进入二次沉淀池进行分离操作。最后就可以向外排放净化后的水，分离出一部分活性污泥通过回流系统，回流至曝气池，另一部分将从系统出中排出。活性泥技术的主要设备为曝气池和二次沉淀池。由活性泥技术，还衍生出了很多更先进的方法，例如AB 法和SBR 法。在SBR 法的基础上，又发展出了CAST 法，即循环式活性污泥技术。作为目前比较先进的污水处理技术，CAST 法具有以下几点优势：1）生物选择区的设置有助于抑制污泥膨胀。2）高效的同步硝化与反硝化。3）健全完善的生物除磷系统。4）抗冲击负荷功效显著。但是由于这种技术正处于起步阶段，各方面的性能于功效还不够完善，以此对其进行更为深入的分析研究使其在原理、操作等各方面得到不断的发展与完善，是目前亟待解决的问题。但作为新兴技术的代表，CAST 法无疑还是有很好的发展前景的，而作为其根源的活性泥法，无论从实用性还是发展潜力来说，都是目前的佼佼者。

3、生物接触氧化法

生物接触氧化法就是在生物接触氧化池内安装一定数量的填料，为了使污水达到净化的目的，通过填料上的生物膜和供应的氧气发生生物氧化作用，以此来将氧化分解废水中的有机物。生物接触氧化法是生物法处理废水中的一种重要方法。生物接触氧化法是一种高效净化有机废水的处理工艺。其不但具有生物膜法的特点，还具有活性泥法的优点。该方法不但适用于处理生活污水，还适用于工业污水和养殖污水等，并且已经取得了较好的处理效果和经济效益。生物接触氧化法具有高效节能、耐冲击负荷等优点，并且被广泛应用于污水处理系统中。

生物接触氧化法是生活废水经过物理处理后的重要环节，也是整个处理工艺中的重要环节，经过生物接触氧化法的处理，亚硝酸和硫化氰等有害物质都可以被有效的除去，对后续的处理工艺起到重要的关键作用。

同一般的生物膜相比，生物接触氧化法是以生物膜吸附废水中的有机物，通过微生物和供应的氧气发生生物氧化作用，净化废水。一般来说，在氧化池内的生物膜主要是由菌胶团、丝状菌和真菌等微生物组成。生物接触氧化法同和普通生物膜法相比，区别在于填料的应用，也就是微生物在氧化池内的状态不同。例如：对于活性污泥法中的丝状菌，是会影响生物净化作用的因素。但是在生物接触氧化池内，由于填料的存在，使丝状菌呈立体结构，增加了与废水接触的表面面积，而且丝状菌对有机物，具有氧化能力，并且适应负荷变化较大的水质，可以极大地提高净化的能力。

生物接触氧化法具有以下几个特点：1）容积负荷高，耐冲击负荷能力强；2）具有膜法的优点，剩余污泥量少；3）具有活性污泥法的优点，辅以机械设备供氧，生物活性高，泥龄短；4）能分解其它生物处理难以处理分解的物质；5）容易管理，消除污泥上浮和膨胀等弊端。生物接触氧化法优点众多，但也有几处弊端，首先是滤料间水流缓慢，水力冲击力小。并且生物膜只能自行脱落，剩余污泥不易排走，滞留在滤料之间容易引起水质的恶化，影响处理效果。同时，滤料的更换和建筑物的维修比较困难。但是，随着未来技术水平的不断研究与发展，以上几个问题必将得到很好的解决。

总之，这些方法由于各自具有不同的优点和缺点, 通过科学设计、优化组合，可望在实际应用中获得技术与功能上一定程度的互补, 有效降低城镇生活污水的处理与运转费用, 从而推进城镇生活污水处理的技术革命。

参考文献：

[1] 李闫,何景苹.生活污水处理技术特点与工艺分析[J]. 黑龙江科技信息. 2011(05)

[2] 徐驰.浅谈城市生活污水处理发展现状和工艺[J]. 江西农业学报. 2010(01)

[3] 黄海峰,杨开,王晖.厌氧生物处理技术及其在城市污水处理中的应用[J]. 中国资源综合利用. 2005(06)

[4] 李志江,张芳,李姜维,郑天凌.环境微生物技术在处理医院污水中的应用[J]. 厦门大学学报(自然科学版). 2008(S2)

[5] 王利,买文宁,马新辉.废纸造纸废水生物处理方式的分析与选择[J]. 河南科技. 2006(02)

[6] 赵文莉.污水处理工艺研究[J]. 科技创业月刊. 2006(12)

篇8

关键词：膜生物反应技术；环境工程；污水处理；具体运用

中图分类号：X703.3 文献标识码：A

近些年来，各地在构建污水处理项目时，更多运用了膜生物反应的新型技术措施。具体而言，膜生物反应器设置了分离膜，这种技术措施在本质上取代了传统污水处理，有利于构成更完整的组合单元。运用膜生物反应的方式来处理各行业排放的污水，通常可以获得更良好的出水水质，装置运行平稳并且易于操作。相比于传统技术，膜生物反应具备显著的技术优势，因而广泛适用于各领域的污水处理。从环境工程角度来讲，可以适当运用膜生物反应的措施来保障出水质量，从而在根源上提升污水处理的实效性。

一、膜生物反应的基本技术原理

在污水处理领域，膜生物反应指的是在分离膜组件的辅助下，构成生物单元的组合，这类新型的处理手段建立在生物处理与二沉池技术的基础上。与传统技术手段相比，膜生物反应更加适用于污水处理，因此也表现出显著的实效性。膜生物反应的基本装置为膜生物反应器，在此基础上密切结合了膜分离与生物处理，体现了技术结合的优势。由此可见，膜生物反应诞生于膜分离技术，与此同时也吸收了生物处理的技术优势。这样做有利于在根源上保障污水处理的良好效果，确保达到优良的转化率。

相比于传统的污水处理措施，膜生物反应具备了更强的处理性能。从现状来看，膜生物反应器具体包含了萃取反应器、曝气装置以及膜分离装置。在这其中，典型的应当属于膜分离反应器，这种类型的反应器具备生物特征。具体在运行时，膜生物反应器又包含了一体式以及分离式的不同类型，分类依据就在于放置生物膜的不同位置。此外，厌氧与好氧的反应器都可以适用于污水处理。

二、具体技术类型

第一类为曝气生物滤池。膜生物反应的过程中，可以设置曝气生物滤池作为反应的支持。在组合工艺的前提下，生物滤池还可以与气浮工艺密切结合，从而在根源上降低水体内部的污染物总量。曝气生物滤池的处理措施适合运用于胶体或者洗涤剂等杂质，这种状态方便了各环节的污水处理。通常情况下，污水处理很容易消耗较多负荷，如果能改造为曝气生物滤池的处理方式，那么还可以在最大限度内降低工作负荷，对于生物膜导致的污染也可以进行延缓。

第二类为动态的内循环反应。近些年来，技术人员对膜生物反应装置进行了相应改造，在此基础上诞生了动态式的内循环反应技术。动态反应器可以运用微网材料来制作生物膜，因此有利于减小造价。此外，内循环动态反应也充分运用了活性污泥，在进行过滤和处理时建立了循环利用网络。从目前现状来看，通常选择侧向曝气的方法来处理污水，然而这种情况下将会降低错流速度。为了加以改进，可以设计为竖向流动的曝气装置结构，经过改造后的内循环装置就能避免短流问题。

第三类为组合式污水处理。除了上述两类膜生物反应方式，技术人员还可以选择组合式的膜生物处理技术。在组合优化的前提下，密切结合MBR与EGSB的两类技术，从而体现了组合技术独特的优势。具体的措施为：对于污水在进行先期处理时可以运用EGSB装置，通过这种方式来处理有机废水，进而表现出良好的处理实效。这是因为，EGSB装置可在最大限度内去除污水含有的COD。然而对于废水中的氨氮与悬浮物，就需要借助MBR处理器来辅助进行，这样做将会弥补传统污水处理的弊病。

三、运用中的优势与缺陷

从现状来看，更多企业已经逐步认可并且接受了环境工程中的膜生物反应处理方式，对此在处理污水时也体现了优良的整体效果。然而不应当忽视，膜生物反应毕竟属于新兴的一类污水处理手段，具体在工程运用中仍暴露了某些缺陷，亟待加以改进。详细地说，污水处理运用的膜生物反应包含了如下优势与弊病：

（一）污水处理的优势

膜生物反应可以高效分离污水与沉淀物，因此不必配备额外的过滤单元或者沉淀池等。从这个角度来讲，膜生物反应器有利于节省占地，同时最大限度地避免了污泥沉降。技术人员在进行处理时，可以观察到高浓度的MLSS，这种状态也符合了系统容积的特征。膜生物反应系统本身具有优良的抗负荷性能，因而尤其适用于工业排放的各类有机废水，获得了良性的处理实效。在膜生物反应装置内部，生物反应的性能也可以获得大幅提升。对于污水反应池而言，通常可达每升10000MG的MLSS浓度，这种状态下有机废水就可以完全被清除，水体悬浮物也会因此变得很低。

除此以外，膜生物反应还能分离微生物与废水本身，尤其适合分离活性污泥。在生物膜的腔体内部，废水呈现为缓慢流动的状态，进水与出水槽密切连接。然而，在生物膜的外侧可以保持生物菌的顺利流动，进而分离了微生物与工业废水，确保符合最根本的处理指标。膜生物反应器对于传氧效率可以进行适当提高，在系统内部设置了透气性的生物膜，这类介质具有相对较低的阻力，尤其适合运用于高压污水的处理。这种情况下，反应器可以完全堵截污泥，符合零排放的指标。

（二）现存技术缺陷

膜生物反应具备较多的技术优势，然而在污水处理的进程中也暴露了缺陷。这是因为生物膜很容易吸附混合颗粒物以及其他有害元素，因此尤其需要格外关注生物膜的清洁度。经过特定的处理阶段后，生物膜将会遭受污染，与之相应的透水量也变得较低。技术人员对此在进行改进时，关键点就在于延长生物膜的可用期限；即便生物膜受到污染，仍然可以保持通水量。从目前来看，这个难题仍处在不断探究中，对此有必要投入更多精力来进行解决。

结论

现阶段的污水处理不能缺少膜生物技术作为基本支持，通过膜生物反应的手段和措施来提供水质保障，这样做有利于在最大限度内杜绝水质污染，体现了污水处理的综合效益。由此可见，环境工程适合运用膜生物反应的配套技术，这种新型技术也具备优良的推广利用前景。然而具体在运用时，膜生物反应的相关技术并没有真正实现完善，仍然有待长期的提高与改进。在污水处理的未来实践中，技术人员还需要摸索经验，进而服务于膜生物反应的综合质量提升。

参考文献

[1]关万里，韩文萍，刘小惠.膜生物反应技术在环境工程污水处理中的应用分析[J].低碳世界，2016（28）：11-12.

[2]郝永涛.膜生物法污水处理工程技术规范[J].中华纸业，2012（22）：89-90.

[3]孙健.欧盟推广膜生物反应污水处理技术成果@著[J].农村财政与财务，2012（2）：47-48.

篇9

关键词：微生物技术、污水处理、污染、净化、应用

随着全球经济的发展，污水处理成为社会广泛关注的问题，尤其是近几年来，河流及饮用水污染事件层出不穷。目前我国在处理污水问题上普遍采用物理化学法，相对于微生物处理技术来说，这种方法见效慢、有残留，并且可能造成二次污染，处理效果不佳。而微生物作为一种有机生物，能够通过自身的新陈代谢彻底分解污染物，不对水质造成伤害，这也是微生物污水处理技术在近几年中快速发展的根本原因。

在具体的应用上，由于微生物种类繁多，处理方法和技术的选择必须要根据污水的性质、污染程度等多个因素制定，从而保证污水处理的高效性。

一、我国污水处理现状

我国的污水主要可以分为生活污水和工业污水两大类，但近些年来，随着我国工业化进程的不断推进以及排水管网的泄漏等问题，这两类污水开始出现融合的趋势，因此我国的污水处理是一个综合的过程。我国住房和城乡建设部的统计数据显示，截止2014年初，全国城市建成的污水处理厂共计1736座，污水处理率达89.34%；县城污水处理厂共计1504座，污水处理率仅有76.25%。从整体上说，污水处理厂覆盖的区域在污水处理方面取得了一定的成效，但是对我国的国土面积而言，这些处理厂难以实现全面治理。

此外，污水处理技术的落后以及资金短缺等问题也在一定程度上制约着我国污水处理事业的进程，尤其在微生物污水处理这种新型的技术层面，相关的应用仍未达到因地制宜的效果。

二、微生物污水处理机制与净化原理

针对不同的污染物，微生物的净化方式也有所差异，主要包括以下三种：（1）降解有机物，部分细菌、真菌、藻类可通过吞食将污水中一些复杂的有机物转化为简单的无机物分子，从而实现各种生命元素在的自然循环，维持生态平衡。这种方式可有效处理尿素、氨基酸、蛋白质等含氮有机物，从而净化城市生活污水。（2）代谢作用，污水中存在大量不能被微生物食用的有机污染物，其中有些可以作为代谢能源来维持微生物的生命活动。例如，一些放线菌和杆菌在从广泛存在于餐厅污水的脂肪中获取新陈代谢所需能量的过程实际上也起到了污水净化的作用。（3）去毒素作用，微生物主要通过改变污染物的分子结构减弱其毒性。如对于洗衣粉中的有毒磷元素，微生物可以通过将无机磷酸盐拆分为无毒性的有机酸和二氧化碳来去除。但是由于污水成分和微生物分解过程都较为复杂，这种处理方式可能产生有毒的中间物质，造成二次污染，因此在应用过程中必须要进行严格的监视。

三、微生物污水处理技术的应用

1.微生物吸附技术

微生物吸附技术是利用某些微生物的化学结构特性，将自身或者其分泌物与污水中的悬浮物质（如金属离子）结合在一起，形成一种活性生物吸附剂，再人为地进行固液分离。这种技术较为新颖，并且价格低廉，目前多应用于大面积重金属污水的处理。

微生物吸附技术在应用过程中受到很多因素的影响：（1）温度和pH值，这两个因素会严重影响污水中重金属离子的化学状态和微生物的活性，从而影响氧化还原过程和沉淀反应等；（2）吸附时间，研究表明，微生物吸附重金属的过程仅需几个小时（酵母菌吸附镉离子、锌离子的时间约为3小时），一般而言，适当延长吸附时间可以提高吸附效率，因此在应用中要在保持细胞活性的前提下适当平衡吸附时间；（3）共存离子，污水的成分往往较为复杂，净化水质的一个关键在于保留原有的无害物质，如钙离子、钠离子、钾离子等轻金属离子，这就需要对污水成分和微生物的吸附性做一个全面的了解，防止过渡净化。

2.微生物絮凝技术

微生物在生长和代谢过程中会产生一些功能性多糖和糖蛋白等具有絮凝功能的高分子有机物，可用于污水污泥的处理，有些微生物本身也是高效的絮凝剂，上世纪八十年代从红平红球菌得到的NOC-1使其研究最详尽、效果最好的生物絮凝剂。

絮凝技术主要可以应用于：（1）农业污水处理，农业废水中BOD含量较多，因而处理难度较高，传统处理技术难以奏效，而微生物絮凝剂对TN和TOC的去除率达到45%和75%，在一定程度上提高了处理效果；（2）废水脱色处理，可溶性色素的去除一直是废水处理的难点，絮凝剂通过对色素的絮凝沉淀来实现污水脱色，处理后的水质澄澈透明，方法也相对安全高效。

微生物絮凝剂作为无毒环保的污水处理用剂，应用前景广阔，但是其成本相对较高，技术上也面临更高的难度，因此这种方式目前仍未实现普遍应用。

3.固定化酶和固定化细菌技术

固定化酶和固定化细菌技术统称为固定化微生物技术，它指的是在保持生物活性的前提下，通过将游离的微生物固定于限定的载体来提高微生物浓度并反复利用的方法。固定方式包括包埋法、交联法、自固定化法、符合固定化法等，@种技术的优点在于微生物密度高、设备小型化、产物易分离，成本较低，目前被广泛应用于包括水污染、大气污染、土壤污染在内的环境污染问题。总体来说，固定化技术应用的限制较少，但是在一些复杂的污水处理问题中，为了保证治理效率和循环利用，微生物和载体都必须具备高度的环境适应能力，因此针对不同的水质，要合理选择微生物和载体。

4.高效降解菌技术

高效降解菌技术实际上是对以上三种技术的延伸，高效降解菌指的是利用生物工程的培养技术，对具有降解能力的细菌进行一段时间的人工培育和多代选择，最终得到强化的菌群。相比于原始的降解菌来说，经过培育和筛选的菌群具备更强的适应能力和繁殖能力，污水处理的效率也大大增强。

除了同种菌类的培育，不同细菌的共同培养也是当前生物技术研究的一个重要领域，它旨在将不同细菌的特性结合在一起形成一种更为高效和全面的污水处理技术。但是这种技术可能会引发一些未知的生物风险，在相关研究不够深入的前提下绝不可贸然应用于实践当中。

5.电极生物膜法

这种技术的原理是，将微生物固定在电极表面，由于微生物有吸附生长的特性，其表面会生成一层生物膜。在接通电流后，污水中的杂质由于受到生物膜的吸附而接触到电流，从而被降解为其他物质。研究结果表明，这种方式对氮、磷等污染物有较好的去除效果，成本低廉，目前在城乡生活污水处理领用的应用比较广泛。除了脱氮效果理想以外，电极生物膜法还能实现杂质的反硝化，为解决当前城市污水因反硝化和释磷作用引发的恶性竞争有机物问题提供了思路。

电极生物膜法的缺点在于对设备和技术的要求较高，电流的强弱会影响微生物的活性，从而弱化其对污染物的吸附效果，在广泛应用之前应该进行适量的试验，寻求最佳方案。

结语

总体来说，相对于传统污水处理技术而言，微生物技术的处理效果理想，安全性较强，不易形成二次污染，而且有效避免了水资源浪费的现象。因此，其在污水处理事业中的应用已经成为不可逆转的趋势。当然，目前微生物污水处理技术仍然存在一些技术上的难关和条件的限制，这有待于生物工程科学的发展和相关领域的深入研究。对社会而言，积极提倡应用微生物来治理污水有利于促进微生物技术的完善，有利于推进我国污水治理的进程，最终实现可持续发展的目标。

参考文献：

[1]吴昊.关于微生物在污水处理中的应用[J].生物技术世界，2015.06

篇10

关键词：膜生物反应器 工业污水 治理

中图分类号：TQ052 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（b）-0134-02

膜生物反应器简称MBR（Membrane Bioreactor），是一种以膜分离技术结合生物处理技术产生的新型污水处理系统。这种系统摒弃了传统的生物处理技术，利用膜组件在生物反应器中保持高浓度的活性污泥，增加有机负荷，从而利用保持低污泥负荷来保持污泥量。MBR技术早在20世纪60年代就有所应用，我国在20世纪90年代引进。目前，MBR技术已经被广泛应用于我国污水、尤其是工业污水处理上，这种技术对于石油化工废水、生活污水以及难降解、浓度高的工业废水处理有着至关重要的作用。

1 MBR技术的工作原理

传统污水处理中，多使用二沉池方式进行固液分离，MBR生物处理技术取代了二沉池，克服传统处理过程中污泥易膨胀、水质不稳定的不足，进行高效的固液分离。

接下来，笔者将简要介绍MBR的工作流程：首先，污水经过除砂处理与一级过滤后，进入到厌氧区，这个流程提升了污水的可生化性，并且让活性污泥增加了与污水的接触时间，提高降解力度；接下来污水回流入缺氧区，在缺氧区内，大分子有机物将被分解为小分子有机物，便于生化；随后污水流入好氧区，干物在这里被降解，同时完成硝化生物反应；接着污水回流至厌氧区进行反消化反应，这是的污水会脱氮；接下来，膜组件就能将这些经过处理的混合液进行泥水分离。泥水分离分为两种情况，能够通过膜组件的被定义为清水，会流入清水池，而不能通过的污水会流入生物选择池。

组成膜组件的中空纤维膜的孔径极小，可以将曝气池中的游离细菌与细菌胶团保留在膜内不流入清水池，有效实现泥水分离。同时在净化的过程中能够去除各种藻类、悬浮颗粒、COD、细菌以及有机物，保障了水质的优良。

2 MBR技术的优点

2.1 处理后水质好

经过MBR处理过后的水，COD含量在50 mg/L以下，BOD含量在5 mg/L以下，水的浊度可达到0.1NTU以下，可以直接作为再生水来使用，有效减少了污水的排放，提高了水资源的利用率。

2.2 抗冲击能力强

MBR技术的微生物量能够保持在一个很高的程度，MLSS浓度能够达到8000～20000 mg/L，由于这种高浓度，膜生物技术的负荷率远远高于传统技术，高密度使得抗冲击能力也很强。

2.3 占地面积小

之前提到，膜生物技术的中空纤维膜的孔径极小，能够有效截留游离细菌与细菌胶团，更有效的进行泥水分离。由于这种模式已经能够泥水分离，故传统占地面积较大的二沉池可以省略掉，节省了土地使用面积。

2.4 排污效果强

由于容积负荷率较高，污水在最后一步之前已经能够得到有效除污，因此可以大量减少后续的污水处理费用，减少了对环境的二次污染。

2.5 处理规模大

由于膜生物反应器技术的模块化特征较强，因此在生物构筑物内，提高污泥浓度与增加模组数量这些手段能够轻易实现扩容效果，十分便捷的加强污水处理能力。

2.6 自动化程度高

膜生物反应器处理技术比较容易实现自动化的控制方式，主要是由于其主处理的单元较少。若是配合使用在线仪表以及必要数据库及软件程序，便可实现对MBR的智能化控制了。

2.7 控制运行灵活

膜生物的高密度高截留功效能够将微生物完全截留下来，保存在生物反应器之中，这时膜生物反应器的水力停留时间与污泥泥龄是完全分离的，从而让控制运行更加的稳定、灵活。

3 MBR在工业污水中的处理方案

3.1 对污水的机械性预处理

任何污水的处理都离不开将大型污物分离开来这一步骤，对于膜生物反应器来讲，将污水中较大固体杂物取出对机械性预警的要求很高。超滤膜分为不同类型，对处理的要求也不尽相同。相对于板式过滤器来说，内部中空纤维处理器对于毛发类物质较为敏感，这要求对污水进行很仔细的过滤，其过滤的筛网空隙要求达到1 mm以内，才能让毛发物质在膜内生成辩物质；而对于板式膜来说，筛网空隙通常在1～3 mm之间，不需要用到非常精细的处理。

3.2 对污水进行化学处理

在工业污水的处理上，污水中的油脂会在生化处理之前被去除。若油脂已经是乳化液形式，则会添加一些化学药剂来提高气浮装置的去污效率。通过去除污水中含有的大量油脂，能够有效降低后续程序的生化处理负荷。从构筑物角度来看，化学处理有以下几点好处。

（1）通过用化学药剂去除了难以分解的油脂，降低了污水的污染浓度，减少了生化曝气池的体积以及曝气装置的使用量，在设备购买上也可以降低曝气鼓风机的规格。

（2）化学药品能够快速分解油脂，加快气浮装置的使用效率，在一定程度上减少设备的费用投资。同时由于设备运行时间减少，也能够降低曝气处理的操作费用。

（3）在生化曝气池内，膜过滤装置与曝气搅拌装置由于不需要再进行油脂处理，其性能也受到了一定保护。

然而，化学处理也有一些缺陷：化学药剂的投放若是遇到大面积油脂需加大剂量；气浮装置有时需要单独机房来进行存放；保养工作量相应增加。通过分析化学处理的优缺点，在现实处理中必须考虑项目的具体情况，分析方案的经济性与可行性，综合考虑，看看消费哪些操作物质能够既有效有经济的达到处理目的。

3.3 膜生物反应器

膜生物反应器由两部分组成：一是通过活性污泥降解有害污染物质；二是采用超膜组件达到固液分离。为了给活性污泥絮凝块提供充足的氧气，必须在曝气池下面安装多个曝气装置，来保证细泡的均匀分布。

膜组件通常是直接安放在曝气池中，也可单独安装在分隔的过滤箱内。一般情况下，若是膜组件被安放在生化曝气池中，池顶需要配置天车来吊出需保养的膜装置。真空旋转模装置属于板式的膜处理，板式膜的环形部分安装在旋转中轴上面，通过驱动电机缓慢转动来达到工作的目的。

在装置转动工作期间，水渠通过超滤膜来吸收渗滤液，渗滤液被抽取后将会收集在特定的集液管内，通过轴承离开装置。由于负压状态下的抽吸会在反应膜表面形成累积层，因此必须定期采用冲刷方式进行清理。由于膜板是转动工作，可以将冲洗棒置于膜板的二分之一处进行冲洗，这样既能有效冲洗到全部位置，又能大量减少冲洗空气量。

3.4 剩余污泥处理

无论何种污水处理方式，最后都会剩下污泥，必须进行后处理。膜生物反应器技术在设计之前就应充分考虑对污泥的处理方式与处置方式，就我国目前污水处理大环境而言，一般采取以下两种途径。

（1）采用机械脱水与机械浓缩，在污水处理厂内将剩余的污泥进行脱水浓缩处理。将处理之后的污泥发酵后填埋处理或是用于农业肥料。但是在多数处理厂内，只是将污泥脱水压缩，并没有进行后续填埋工作，只处理、不处置的工作态度需要及时纠正。

（2）少部分污水处理厂内装有整套的处理装置。污泥在高度浓缩之后进行厌氧式的发酵，并通过沼气池来产电。在产电过程中，废热可以用于热干化脱水污泥，是一套循环的处理系统。这种处理系统虽然能够有效解决污泥的处理与处置，但过程过于复杂，所需要的资金投入量也比较大，因此只用于大型污水处理厂。

4 结语

随着人们生态意识的增强，膜生物反应器技术已经成功应用于多个污水处理领域。相较于传统污水处理技术，MBR最明显的优势就在于处理能力强、占地面积小、处理后的污水可二次回收利用。

膜生物处理只是整套工业污水处理中的一个流程、环节，对于整套工业污水处理系统来说，除了气浮装置与机械过滤装置进行预处理外，污泥的后续处理与处置也是工业污水处理的内容之一。只有全盘考虑、精密规划设计，充分利用膜生反应器技术，才能达到污水处理的有效性，从而达到保护环境的目的。

参考文献

[1] 徐中华.膜生物反应器技术在综合污水处理中的应用[J].石油规划设计，2009（3）.

[2] 胡政波.膜生物反应器污水处理技术[J].北方环境，2010（1）.

[3] 李立.膜生物反应器技术在工业污水处理中的应用进展[J].给水排水动态，2009（6）.