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篇1

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.

關(guān)鍵詞：含油污水；生化處理

Key words: Wastewater Containing Oil；Bio-Chemical Treatment

中圖分類(lèi)號(hào)：TU995 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311（2011）04-0054-01

0引言

隨著陸地和海洋石油及天然氣的勘探開(kāi)發(fā)生產(chǎn)，含油污水量也在逐年增加。石油勘探開(kāi)發(fā)的含油污水主要有采油污水、鉆井和洗井污水，其中以采油污水量最大，不僅含油濃度高，而且含有大量的固體懸浮物和其他污染物。如何對(duì)產(chǎn)出的污水進(jìn)行有效處理，成為迫切需要解決的問(wèn)題。目前，國(guó)內(nèi)油田對(duì)含油污水的處理主要采用自然沉降、混凝沉降、過(guò)濾、氣浮等常規(guī)的物理方法，國(guó)內(nèi)的一些環(huán)保設(shè)備生產(chǎn)廠家也在油田污水處理新設(shè)備、新技術(shù)的研制上不斷推陳出新。以上工藝設(shè)備經(jīng)合理組合后，對(duì)污水中的懸浮物和油有較好的處理效果，符合回注指標(biāo)，但一般不能完全達(dá)到外排要求。為解決剩余污水問(wèn)題，國(guó)內(nèi)一些油田開(kāi)展了以達(dá)標(biāo)外排為目的的試驗(yàn)研究，試驗(yàn)多以生物處理技術(shù)為核心，從國(guó)外引進(jìn)菌種。生化處理工藝是利用微生物的代謝作用，將水中呈溶解、膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的易降解物質(zhì)。為實(shí)現(xiàn)剩余污水的達(dá)標(biāo)排放，在含油污水的處理過(guò)程中，采用生化處理工藝顯得必要而又可行。

1生化處理工藝的現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)比較成熟的生化處理工藝可以分為兩類(lèi)，即利用好氧微生物作用的好氧法與利用厭氧微生物作用的厭氧法。其中好氧處理工藝主要包括活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、AB處理法等形式。厭氧處理工藝，根據(jù)處理設(shè)備的不同可分為厭氧接觸法、厭氧生物濾池、升流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)等幾種處理方法。好氧與厭氧處理工藝各有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，單靠一種工藝很難取得滿意的處理效果。在實(shí)際工程中，常見(jiàn)的是將兩種工藝結(jié)合起來(lái)，按照“分級(jí)處理、厭氧先行、好氧把關(guān)”的原則，來(lái)確定合理的工藝流程。生化處理污水技術(shù)在城市污水和煉油污水處理領(lǐng)域已被廣泛采用，對(duì)于大規(guī)模污水處理，它是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的有機(jī)廢水處理方法。實(shí)踐證明，生化處理技術(shù)具有處理效果好，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、管理方便及運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際運(yùn)行中，由于各油田的污水性質(zhì)各不相同，確定生化處理工藝時(shí)，應(yīng)結(jié)合本油田污水的實(shí)際特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究后進(jìn)行優(yōu)化選擇，才能取得較好的處理效果。

2生化處理工藝的含義[1]

生化處理工藝是利用微生物的代謝作用，將水中呈溶解、膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的易降解物質(zhì)；利用微生物的生化作用，將復(fù)雜的有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單的物質(zhì)，將有毒的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)，從而使廢水得以?xún)艋?。根?jù)氧氣的供應(yīng)與否，將生化處理法分成好氧生物處理和厭氧生物處理，好氧生物處理是在水中有充分的溶解氧的情況下，利用好氧微生物的活動(dòng)，將廢水中的有機(jī)物分解為CO2、H2O、NH3、NO3等；厭氧生物處理的特點(diǎn)是可以在厭氧反應(yīng)器中穩(wěn)定的保持足夠的厭氧生物菌體，使廢水中的有機(jī)物降解為CH4、CO2、H2O等。

3生物處理法的特點(diǎn)[2]

生物處理法較物理或化學(xué)方法成本低，投資少，效率高，無(wú)二次污染，廣泛為各國(guó)所采用。油田廢水可生化性較差，且含有難降解的有機(jī)物，因此，目前國(guó)內(nèi)外普遍采用A/O法、接觸氧化、曝氣生物濾池（BAF）、SBR、UASB等處理油田污水。目前生物處理法主要用來(lái)處理污水溶解的有機(jī)污染物和膠體的有機(jī)污染物。在處理含油污水時(shí)，如果要求排放標(biāo)準(zhǔn)很高則可用生物處理法進(jìn)行深度處理。生物處理法與化學(xué)法相比，具有經(jīng)濟(jì)、高效等優(yōu)點(diǎn)。生物處理法有好氧生物處理法和厭氧生物處理法兩種。生物處理法對(duì)被處理的污水水質(zhì)有以下的具體要求：①水的PH值：對(duì)于好氣生物處理，要求水的PH值在6-9之間。對(duì)于厭氣生物處理，水的PH值在6.5-7.5之間。②污水溫度：溫度也是一個(gè)主要因素。對(duì)大多數(shù)微生物來(lái)講，適宜的溫度在20-40℃。③養(yǎng)料：微生物生長(zhǎng)繁殖除需要碳水化合物作為食料外，還需要一些無(wú)機(jī)元素如氮、磷、硫、鉀、鈣、鎂、鐵等，因此用生物法處理含油污水時(shí)，需投加適量的營(yíng)養(yǎng)物。④有害物質(zhì)：污水中不能含有過(guò)多的有害物質(zhì)，如酚、甲醛、氰化物、硫化物以及銅、鋅、鉻離子等。用生物法處理含油污水時(shí)，首先需對(duì)微生物進(jìn)行馴化，使其能適應(yīng)含油污水的環(huán)境。生物氧化法是利用微生物的生物化學(xué)作用使廢水得到凈化的一種方法。油類(lèi)是一種烴類(lèi)有機(jī)物，可以利用微生物的新陳代謝等生命活動(dòng)將其分解為二氧化碳和水。含油廢水中的有機(jī)物多以溶解態(tài)和乳化態(tài)，BOD值較高，利于生物的氧化作用。對(duì)于含油質(zhì)量濃度在30～50mg/L以下、同時(shí)還含有其他可生物降解的有害物質(zhì)的廢水，常用生化法處理，主要用于去除廢水中的溶解油。含油廢水常見(jiàn)的生化處理法有活性污泥法、生物過(guò)濾法、生物轉(zhuǎn)盤(pán)法等?；钚晕勰喾ㄌ幚硇Ч茫饕糜谔幚硪蟾叨|(zhì)穩(wěn)定的廢水。生物膜法與活性污泥法相比，生物膜附著于填料載體表面,使繁殖速度慢的微生物也能存在，從而構(gòu)成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。但是，由于附著在載體表面的微生物量較難控制，因而在運(yùn)轉(zhuǎn)操作上靈活性差，而且容積負(fù)荷有限。

4生物處理技術(shù)的展望[3]

生物處理技術(shù)被認(rèn)為是未來(lái)最有前景的污水處理技術(shù)，一直是水處理工作者研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。特別是近年來(lái)，基因工程技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展，以質(zhì)粒育種菌和基因工程菌為代表的高效降解菌種的特性研究和工程應(yīng)用是今后污水生物處理技術(shù)的發(fā)展方向。開(kāi)發(fā)工藝更為先進(jìn)的復(fù)合反應(yīng)器，提高處理效率，減少占地面積。膜生物反應(yīng)器（MBR），是將膜分離技術(shù)與廢水生物處理技術(shù)組合而成的新工藝，該工藝是以膜分離技術(shù)替代傳統(tǒng)二級(jí)生物處理工藝中的二沉池，具有處理效率高、出水水質(zhì)穩(wěn)定；占地面積小；剩余污泥量少，處置費(fèi)用低；結(jié)構(gòu)緊湊，易于自動(dòng)控制和運(yùn)行管理；出水可直接回用等特點(diǎn)。膜生物反應(yīng)器工藝，作為膜分離技術(shù)和生物處理技術(shù)的結(jié)合體，集中了兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在一些工業(yè)廢水處理中應(yīng)用，但目前未見(jiàn)其應(yīng)用于油田污水處理的報(bào)道。但就其自身特點(diǎn)而言，膜生物反應(yīng)器應(yīng)用于油田污水處理的趨勢(shì)已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳國(guó)華.水體油污治理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

篇2

關(guān)鍵詞 溶氧分析儀；工業(yè)污水；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2012）80-0177-02

污水中氧的含量影響到活化泥漿的方法處理污水，通過(guò)溶氧分析儀可以找到最適合的凈化污水的方法。

1 工業(yè)污水處理的方法

生物處理法，顧名思義就是依靠微生物的代謝活動(dòng)來(lái)凈化污水中有毒有害物質(zhì)的方法。其原理是：利用活性污泥或者生物膜上的微生物，通過(guò)這些微生物的自身代謝活動(dòng)，將工業(yè)廢水中的有毒有害的有機(jī)物等物質(zhì)作為代謝的能源物質(zhì)，最終轉(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害的CO2和水，從而達(dá)到凈化工業(yè)廢水的目的。生物處理法主要分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法，其分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)參與降解的微生物的種類(lèi)不同分類(lèi)的。

1.1 應(yīng)用好氧生物進(jìn)行廢水處理的方法

好氧生物處理法是指以好氧微生物為主要參與者，在有充分的游離氧的環(huán)境中，有機(jī)污染物被好氧微生物降解，從而使污染物變?yōu)闊o(wú)毒無(wú)害物質(zhì)的方法。好氧微生物以有機(jī)污染物作為主要能源物質(zhì)，通過(guò)好氧代謝將有機(jī)污染物降解。好氧生物處理法的應(yīng)用范圍比較廣泛，排出的廢棄生活用水，含有有機(jī)廢物的工業(yè)用水是其主要處理的對(duì)象。比如，處理印染所產(chǎn)生的廢水，經(jīng)好氧生物法處理后可以使 COD（化學(xué)需氧量）、 BOD（生化需氧量）、 SS（固體懸浮物）、 NH3-N、色度的去除率分別達(dá)到93.6%、93.9%、90.4%%、68.0%、87.5%。通過(guò)這種成熟高效的處理方法，這種方法的技術(shù)成熟，運(yùn)行效果良好，并能使工業(yè)廢水穩(wěn)定的達(dá)標(biāo)排放。

1.2 應(yīng)用厭氧生物進(jìn)行廢水處理的方法

厭氧生物處理法是指在缺少氧氣的情況下，水中游離氧的含量極低甚至沒(méi)有游離氧的存在，這時(shí)候需要厭氧微生物通過(guò)代謝活動(dòng)來(lái)降解有機(jī)污染物的方法。 在實(shí)際應(yīng)用中，甲醇廢水通過(guò)兩相分段厭氧法處理，在最優(yōu)的條件下COD的去除率可以達(dá)到92.3%。煤化工的廢水采用厭氧-好氧-生物脫氨-混凝沉淀的工藝流程處理后，經(jīng)過(guò)調(diào)試運(yùn)行測(cè)得 COD的去除率可以達(dá)到95.7%，氨氮得去除率可以達(dá)到87%，處理后的排出水質(zhì)量經(jīng)檢測(cè)可到達(dá)規(guī)定要求的排出標(biāo)準(zhǔn)。生物處理法具在處理有機(jī)污染物方面具有成本低、效率高、出水質(zhì)量好、污泥的沉降性能好等優(yōu)點(diǎn)，但生物處理法也有對(duì)污水的水質(zhì)要求很高、運(yùn)行過(guò)程也相對(duì)復(fù)雜、適用地區(qū)限制大等缺點(diǎn)。

2 關(guān)于溶氧分析儀工作的原理

溶氧含量測(cè)定有以下3種方法：

1）化學(xué)分析測(cè)量和自動(dòng)比色分析；

2）順磁法測(cè)量；

3）電化學(xué)法測(cè)量。

溶氧分析儀能夠在斷電等突況下進(jìn)行工作，如DOG-2008型溶解氧儀表是一種用于測(cè)試和控制溶解氧的精密儀表，一個(gè)隱藏在內(nèi)部的微型計(jì)算機(jī)可以?xún)?chǔ)存、計(jì)算和補(bǔ)償有關(guān)測(cè)定溶解氧值的所有參數(shù)，比如溶解氧壓力特性、鹽度特性和探棒的斜率偏差等等。在AC電源切斷或者電源線路發(fā)生故障時(shí)，繼續(xù)使用該儀表，對(duì)校正和設(shè)定點(diǎn)的數(shù)值的保存的影響不大。

目前，電化學(xué)法測(cè)量在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用比較廣泛，其主要針對(duì)水中溶氧量的檢測(cè)。溶于水的氧，水的溫度、水表面的總壓、分壓以及水中溶解的鹽類(lèi)是其溶解度關(guān)鍵因素。大氣的壓力越高，水溶解氧的能力就越大，亨利定律認(rèn)為氣體的溶解度與其分壓成正比。

我們以 COS4氧量測(cè)量傳感器為例來(lái)了解電化學(xué)法測(cè)量技術(shù)，傳感器由陰極（Pt）、帶電流的反電極（Ag）和無(wú)電流的參比電極（Ag）組成，傳感器表面覆蓋一層隔離層膜，當(dāng)電極被浸沒(méi)在電解質(zhì)中時(shí)，電極和電解質(zhì)與被測(cè)量的液體隔離層膜分開(kāi)，只有溶解的氣體才能滲透隔離層膜。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，傳感器得到了很好的保護(hù)，電解質(zhì)的溢出現(xiàn)象得到了控制，外來(lái)物質(zhì)被保護(hù)隔離層擋在了外邊，保證了電解質(zhì)的干凈和無(wú)污染，防止被毒化的情況。若施加極化電壓于反電極和陰極之間，氧就會(huì)通過(guò)拆入到電解質(zhì)中的部件的隔離層膜擴(kuò)散到電解液中，隨后陰極上帶有過(guò)剩電子的 O2就會(huì)被還原成氫氧根離子[OH-]。處在陰極的氧分子會(huì)輸放出4個(gè)電子，而在陽(yáng)極的氯化銀分子會(huì)在電飽和的情況下接受4個(gè)電子中的1個(gè)，這樣在正負(fù)兩極發(fā)生了電子的流動(dòng)，故形成了電流：

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

一般情況下被測(cè)污水的氧分壓與形成電流的大小成正比，這種關(guān)系體現(xiàn)在機(jī)器上就是：由于傳感器上的電阻會(huì)產(chǎn)生溫度，這種溫度信號(hào)被傳感器識(shí)別后，將其遞呈給變送器。同時(shí)，傳感器中存有含氧量，氧分壓以及它們與溫度之間關(guān)系等的相關(guān)公式，通過(guò)公式作出標(biāo)準(zhǔn)曲線，按照標(biāo)準(zhǔn)曲線給出的信息可以獲得水中含氧量的信息，這些信息經(jīng)分析后以標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的形式輸出。

COS4溶氧傳感器在3分鐘內(nèi)即可達(dá)到最終測(cè)量值的90%，如果想達(dá)到最終測(cè)量值的99%，僅需要9分鐘的時(shí)間；最低流速要求為0.5cm/s，也可以放寬。

3 溶解氧分析儀在污水處理上的優(yōu)點(diǎn)

溶氧儀的標(biāo)準(zhǔn)周期一般為3～4個(gè)月，周期比較長(zhǎng)。而且操作簡(jiǎn)單，安裝方便，適用范圍廣泛。專(zhuān)一性強(qiáng)，對(duì)其他物質(zhì)敏感度較低。經(jīng)濟(jì)、實(shí)用 ，可以監(jiān)測(cè)隔離層膜和電解質(zhì)的使用情況。使用周期長(zhǎng)，一到三年換一次隔離層膜和電解質(zhì)即可。

4 安裝和維護(hù)溶氧分析儀應(yīng)注意的事項(xiàng)

安裝：溶氧分析儀最好使用原廠的支架，可以很好的調(diào)節(jié)深度，采用浸入式安裝，調(diào)節(jié)鋼繩的長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)儀器傳感器的深度，注意保證進(jìn)入管的密封。

維護(hù)：溶解氧的探頭應(yīng)每周用水清洗，動(dòng)作要輕柔，發(fā)現(xiàn)覆膜損壞需要及時(shí)更換，電解液受污染也要及時(shí)更換；污水中，隔離層膜會(huì)在含有 H2S、 NH3、苯或酚等成份的污水中會(huì)損害較大，這種環(huán)境下必須經(jīng)常更換膜頭，以保證溶氧分析儀的正常使用。

5 結(jié)論

本文通過(guò)講解工業(yè)污水生物處理法來(lái)闡述污水中氧的含量對(duì)污水處理的影響來(lái)說(shuō)明溶氧分析儀在工業(yè)污水處理上的應(yīng)用，溶氧分析儀的應(yīng)用原理，溶氧分析儀的優(yōu)點(diǎn)以及安裝和維護(hù)事項(xiàng)。

參考文獻(xiàn)

[1]俞寧，李純茂.高效好氧生物處理印染廢水的方法與實(shí)踐[J].工業(yè)水處理，2009，29（5）：87-89.

篇3

有機(jī)廢水無(wú)害化處理的首選方法是生物處理。這是由生物處理所具有的處理的相對(duì)徹底性（無(wú)二次污染或二次污染較?。┮约斑\(yùn)行費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)決定的。

根據(jù)有機(jī)廢水處理方面的特性可以將其劃分為以下3類(lèi)：①?gòu)U水中的有機(jī)物易于生物降解，同時(shí)廢水中的毒物含量很少。這類(lèi)廢水主要是生活污水和來(lái)自以農(nóng)牧產(chǎn)品為原料的工業(yè)廢水等；②廢水中的有機(jī)物易于生物降解，同時(shí)廢水中的毒物含量較多。這類(lèi)廢水主要來(lái)自印染、制革廢水等；③廢水中所含的有機(jī)物難于生物降解（生物降解速度極其緩慢），同時(shí)，廢水中毒物可能較多、亦可能較少。這類(lèi)廢水主要來(lái)自造紙、制藥廢水等。

第①類(lèi)廢水可直接進(jìn)行生物處理。第③類(lèi)廢水較為復(fù)雜，此處不作討論。本文主要對(duì)第②類(lèi)廢水中的毒物作用機(jī)制及應(yīng)對(duì)措施加以討論。

1、毒物及其作用機(jī)制

廢水中凡是能延緩或完全抑制微生物生長(zhǎng)的化學(xué)物質(zhì)，統(tǒng)稱(chēng)為有毒有害物質(zhì)，簡(jiǎn)稱(chēng)毒物。這些毒物，從化學(xué)性質(zhì)上來(lái)分可劃分為有機(jī)物和無(wú)機(jī)物兩大類(lèi)。從處理的角度又可劃分為能被生物處理段去除、轉(zhuǎn)化的物質(zhì)（如H2S、苯酚等，或稱(chēng)非穩(wěn)定性毒物）和不能被生物處理段去除、轉(zhuǎn)化的物質(zhì)（如NaCl、汞、銅等，或稱(chēng)穩(wěn)定性毒物）兩大類(lèi)。

毒物對(duì)微生物的作用機(jī)制主要有如下方式：

（1）損傷細(xì)胞結(jié)構(gòu)成分和細(xì)胞外膜。如：70%濃度的乙醇能使蛋白凝固達(dá)到殺菌作用；酚、甲酚、表面活性劑作用于細(xì)胞外膜，破壞細(xì)胞膜的半透性。

（2）損傷酶和重要代謝過(guò)程。一些重金屬（銅、銀、汞等）對(duì)酶有潛在的毒害作用，甚至在非常低的濃度下也起作用。這些重金屬的鹽類(lèi)和有機(jī)化合物能與酶的-SH基結(jié)合，并改變這些蛋白質(zhì)的三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)。

（3）競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用。當(dāng)廢水中存在一種化學(xué)結(jié)構(gòu)與代謝物質(zhì)相類(lèi)似的有機(jī)物時(shí)便會(huì)發(fā)生。因?yàn)槎叨寄茉诿傅幕钚灾行呐c酶相結(jié)合，它們的競(jìng)爭(zhēng)將抑制中間產(chǎn)物的形成，使酶的催化反應(yīng)速率降低。

（4）對(duì)細(xì)胞成分合成過(guò)程的抑制作用。當(dāng)某些化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于細(xì)胞成分的結(jié)構(gòu)時(shí)，它們便會(huì)被細(xì)胞吸收并同化，結(jié)果是合成無(wú)功能的輔酶或?qū)е律L(zhǎng)停止。這種作用最典型的例子便是磺胺酸。

（5）抗生素對(duì)核酸的抑制作用。不少抗生素能專(zhuān)一地抑制原核生物的蛋白質(zhì)合成，如鏈霉素會(huì)抑制氨基酸正確結(jié)合于多肽上。

（6）抗生素對(duì)核酸的抑制作用。如絲裂霉系C會(huì)選擇性地阻止DNA的合成，從而抑制微生物的生長(zhǎng)。

（7）對(duì)細(xì)胞壁合成的抑制作用。如青霉素便是通過(guò)干擾細(xì)胞壁的合成從而達(dá)到抑制微生物生長(zhǎng)的效果。

2、菌種承受毒物的能力及菌種馴化法

需說(shuō)明的是，微生物中存在不少能耐受常用代謝毒物的菌株，有的甚至能利用它們作為能源?；瘜W(xué)物質(zhì)對(duì)微生物的抑制作用與其濃度有直接關(guān)系，并隨微生物的馴化而發(fā)生變化，經(jīng)過(guò)馴化的微生物對(duì)有毒物質(zhì)的適應(yīng)能力將逐步加強(qiáng)。微生物這種巨大的適應(yīng)性（變異性）是由它們的小體積決定的。如一個(gè)微球細(xì)胞僅具有約100000個(gè)蛋白質(zhì)分子所能容納的空間，如此小的體積決定了那些近期用不著的酶是不能儲(chǔ)備的，許多分解代謝酶類(lèi)只有當(dāng)存在合適的基質(zhì)時(shí)才會(huì)產(chǎn)生。在某些條件下這類(lèi)可誘導(dǎo)的酶可占蛋白質(zhì)總含量的10%.正是微生物的這種變異性，才使生物法處理含毒有機(jī)廢水成為可能。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的極限的（此時(shí)的濃度叫極限允許濃度），正是這種極限又要求含毒物有機(jī)廢水在生物處理前需要一定的預(yù)處理。

前已說(shuō)過(guò)，微生物由于其體積的細(xì)小，而具有巨大的適應(yīng)性（變異）。因此可以采用人工改變微生物生活環(huán)境的方法進(jìn)行誘導(dǎo)變異，讓微生物直接適應(yīng)原水中毒物濃度或提高微生物對(duì)毒物的去除能力。這種方法對(duì)穩(wěn)定性毒物及非穩(wěn)定性毒物均適用，是處理含毒有機(jī)廢水的一種基本方法。

在城市生活污水處理廠中，當(dāng)進(jìn)水中酚的濃度突然增加到50mg/L時(shí)，便會(huì)對(duì)生物處理系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的破壞作用。嚴(yán)重時(shí)，會(huì)導(dǎo)致全系統(tǒng)的崩潰。可是，某焦化廠采用適應(yīng)性變異的方法對(duì)菌種進(jìn)行馴化即菌種馴化法，使微生物內(nèi)的酶逐步適應(yīng)了這種毒物的大量存在，便將這種毒物當(dāng)成其底物而加以分解吸收。實(shí)際運(yùn)行表明，進(jìn)水中酚的平均濃度為117.5mg/L時(shí)，酚的去除率高達(dá)99.6%.

含酚廢水處理是應(yīng)對(duì)一種不穩(wěn)定性毒物的例子，當(dāng)毒物很穩(wěn)定時(shí)，亦可采用這種馴化方法以提高微生物對(duì)毒物的承受能力。但須注意，這種毒物的濃度必須滿足最終出水排放標(biāo)準(zhǔn)或另外采取其它措施加以控制。

3、預(yù)處理方法

前已說(shuō)過(guò)，馴化是生物處理法中應(yīng)對(duì)毒物的一種基本方法。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的極限的，毒物濃度超過(guò)極限允許濃度時(shí)就需要一定的預(yù)處理。目前，預(yù)處理法主要有稀釋法、轉(zhuǎn)化法和分離法。

3.1稀釋法

污水中的毒物之所以成為毒物，是與其濃度有關(guān)的。當(dāng)其濃度超過(guò)某一極限允許濃度時(shí)，毒物就成為毒物；在極限允許濃度以下時(shí)，毒物就不表現(xiàn)出毒性甚至成為營(yíng)養(yǎng)。當(dāng)廢水中毒物濃度超過(guò)生物處理的極限允許濃度時(shí)，為保證生物處理的正常進(jìn)行，可采用簡(jiǎn)單的稀釋法，將廢水中毒物濃度降低到極限濃度以下。

根據(jù)廢水中毒物的穩(wěn)定或非穩(wěn)定性質(zhì)，結(jié)合實(shí)際情況，可采取3種不同的稀釋法：污水稀釋法，處理出水稀釋法，清水稀釋法。

（1）污水稀釋法。不同的污水中所含的物質(zhì)不同，將它們混合起來(lái)，彼此稀釋?zhuān)蓪⒍疚餄舛冉档偷綐O限允許濃度以下，這便是污水稀釋法。它最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)，是首選方法，不論毒物的性質(zhì)是穩(wěn)定或非穩(wěn)定均適用。少量的工業(yè)廢水混入大量的城市污水中，幾乎所有的毒物濃度都會(huì)被降低到極限允許濃度以下。但是，少量的工業(yè)廢水彼此間混合后，毒物濃度仍有可能在極限允許濃度以上，仍需繼續(xù)采取其它措施。

污水稀釋法除了上面所說(shuō)的不同單位所排廢水之間的大稀釋外，還有同一工廠不同車(chē)間所排廢水之間的小稀釋。比如，制革工廠中，脫毛工段所排的灰堿廢水中S2-的濃度高達(dá)1000mg/L以上，但脫毛工段所排的灰堿廢水只占全廠總排水量的5%左右，只要建一較大的調(diào)節(jié)池（停留時(shí)間HRT一般在12h左右），不同工段所排廢水在此攪拌混合后，總出水中S2-的濃度便可降低到100mg/L以下。這對(duì)后續(xù)處理非常有利。

（2）處理出水稀釋法。這種方法只適用于廢水中的毒物為非穩(wěn)定這一單一情況。處理出水稀釋法又有兩種：①曝氣池池型采用完全混合式；②處理出水回流稀釋法。出于經(jīng)濟(jì)方面的考慮，方法①應(yīng)是首選。

實(shí)例：制革廢水中S2-的存在對(duì)生物處理具有極大的危害，生物處理的極限允許濃度為30mg/L.制革廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)稀釋后，進(jìn)入曝氣池時(shí)S2-仍然在50mg/L以上。以前，許多設(shè)計(jì)單位主張采用分隔處理，即先把灰堿廢水單獨(dú)進(jìn)行脫S預(yù)處理，把進(jìn)水中的S2-降低到30mg/L以下，再進(jìn)行綜合處理。有經(jīng)驗(yàn)表明，可采用處理出水稀釋法來(lái)消除S2-對(duì)生物處理的影響，不需要進(jìn)行分隔處理，而直接進(jìn)行綜合處理。東南大學(xué)設(shè)計(jì)的南京制革廠廢水處理站，采用的處理流程為調(diào)節(jié)池初沉池生物處理，生物處理采用的是氧化溝，該氧化溝溝寬6m，有效水深3m，溝內(nèi)水流平均流速0.4m/s，做如下兩個(gè)假定：①?gòu)U水進(jìn)入氧化溝后經(jīng)過(guò)1周的循環(huán)，其中的S2-經(jīng)曝氣氧化后全被去除（被氧化成單體硫或硫代硫酸鹽）；②廢水一進(jìn)入氧化溝后，橫向擴(kuò)散很好，橫斷面上各點(diǎn)水質(zhì)完全相同。按S2-的極限允許濃度30mg/L進(jìn)行計(jì)算，理論上可得該氧化溝進(jìn)水S2-的最大允許濃度為7776mg/L.從30mg/L到7776mg/L可以看出稀釋法的巨大作用。當(dāng)然，在實(shí)際運(yùn)行中①，②兩條假定不可能完全做到，故實(shí)際進(jìn)水最大允許濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到7776mg/L.根據(jù)該廠長(zhǎng)達(dá)12年的穩(wěn)定運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在調(diào)節(jié)池出水S2-不超過(guò)100mg/L的情況下，S2-對(duì)氧化溝的穩(wěn)定運(yùn)行是完全沒(méi)有影響的，而且氧化溝出水S2-始終在排放標(biāo)準(zhǔn)1mg/L以下。這是稀釋法成功應(yīng)用的一個(gè)例子。

（3）清水稀釋法。這種方法只有在廢水中的毒物為穩(wěn)定性毒物，不能采用處理出水稀釋?zhuān)S內(nèi)部及其附近又沒(méi)有其它廢水可以用來(lái)稀釋它，而且這種毒物又不能采用分離法或轉(zhuǎn)化法去除時(shí)才能使用。這是由于①這種方法的不經(jīng)濟(jì)性。采用清水稀釋本身就要花費(fèi)大量的水費(fèi)；原水采用大量的清水稀釋后，處理投資和運(yùn)行費(fèi)都要增加。②隨著環(huán)境管理的加強(qiáng)，已由濃度排放控制過(guò)渡到排放總量控制。

實(shí)例：南京某石化公司化工二廠廢水處理站，進(jìn)水COD為6000mg/L，但同時(shí)含有CaCl250000mg/L，如此高的鹽度將會(huì)極大地抑制生物處理的正常運(yùn)行，所以在生物處理之前必須對(duì)鹽加以適當(dāng)處理?？紤]到生物處理對(duì)CaCl2無(wú)去除或轉(zhuǎn)化作用，其它的分離或轉(zhuǎn)化方法又不經(jīng)濟(jì)，該廠地處郊區(qū)，附近無(wú)其它工廠或本廠的另類(lèi)廢水可利用來(lái)稀釋?zhuān)试O(shè)計(jì)單位與甲方商量后采用了清水稀釋法，即將原水加清水稀釋10倍，將CaCl2濃度降為5000mg/L后，再進(jìn)行深井曝氣法處理，取得了滿意的效果。

3.2轉(zhuǎn)化法

化學(xué)物質(zhì)只有在特定的情況下才會(huì)表現(xiàn)毒性，比如，硝基苯毒性較大，轉(zhuǎn)化為苯胺后，毒性就大為降低。Cr6+的毒性很大，可是被還原為Cr3+后，毒性就大為降低。所以，可以通過(guò)化學(xué)方法，將有機(jī)廢水中的毒物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒或毒性較低的物質(zhì)，以保證生物處理的正常進(jìn)行。這種方法對(duì)穩(wěn)定性毒物或非穩(wěn)定性毒物均適用。采用這種方法一定要注意兩個(gè)問(wèn)題：①轉(zhuǎn)化后，穩(wěn)定性毒物的濃度必須在生物處理極限允許濃度以下，非穩(wěn)定性毒物的濃度必須保證生物處理的正常運(yùn)行；②最終出水中，毒物濃度也應(yīng)滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)例：化工廢水中的硝基苯是一種毒性較大，可生化性較差的物質(zhì)。直接對(duì)它進(jìn)行生物處理，由于毒物負(fù)荷的限制，使得生化曝氣池的BOD負(fù)荷極低，效率不高。故絕大多數(shù)工程在廢水進(jìn)入曝氣池之前進(jìn)行預(yù)處理，用化學(xué)法（比如亞鐵還原）將硝基苯轉(zhuǎn)化為苯胺，苯胺與硝基苯相比，其毒性大為降低，而且可生化性大幅提高，使曝氣池BOD負(fù)荷大大提高。

3.3分離法

利用分離的手段，將廢水中的毒物轉(zhuǎn)移到氣相或固相中去，以保證廢水生物處理的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這便是分離法的原理。此法對(duì)穩(wěn)定性或非穩(wěn)定性毒物均適用。采用這種方法時(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：①分離后，廢水中穩(wěn)定性毒物濃度必須在生物處理的極限允許濃度之下，非穩(wěn)定性毒物的濃度必須保證生物處理的正常運(yùn)行；②必須保證最終出水各項(xiàng)指項(xiàng)（包括毒物）達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)；③轉(zhuǎn)移到氣相或固相的毒物必須進(jìn)行妥善處理，不允許出現(xiàn)二次污染。

實(shí)例：制革廢水中S2-是一種毒物，我們可以向廢水中投加Fe2+使之形成FeS沉淀去除，出水可以直接進(jìn)行生物處理而不受S2-的影響，沉淀的FeS可以送去制磚或進(jìn)行填埋處理；亦可以向廢水中加酸，將廢水中的S2-形成H2S吹脫到空氣中去，用NaOH吸收后形成Na2S再回用于制革生產(chǎn)。

4、結(jié)語(yǔ)

為保證生物處理的正常進(jìn)行，可采用的消除毒物影響的措施是很多的，如何從繁多的方法措施中選擇一個(gè)最佳方案，是一個(gè)全系統(tǒng)優(yōu)化課題。優(yōu)化的原則是：①?gòu)U水中各項(xiàng)指標(biāo)（包括毒物）必須達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)；②必須保證生物處理的正常運(yùn)行；③在此基礎(chǔ)上，應(yīng)努力追求工藝流程簡(jiǎn)單、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、無(wú)二次污染以及管理方便。

篇4

廢水中凡是能延緩或完全抑制微生物生長(zhǎng)的化學(xué)物質(zhì)，統(tǒng)稱(chēng)為有毒有害物質(zhì)，簡(jiǎn)稱(chēng)毒物。這些毒物，從化學(xué)性質(zhì)上來(lái)分可劃分為有機(jī)物和無(wú)機(jī)物兩大類(lèi)。從處理的角度又可劃分為能被生物處理段去除、轉(zhuǎn)化的物質(zhì)（如H2S、苯酚等，或稱(chēng)非穩(wěn)定性毒物）和不能被生物處理段去除、轉(zhuǎn)化的物質(zhì)（如NaCl、汞、銅等，或稱(chēng)穩(wěn)定性毒物）兩大類(lèi)。

毒物對(duì)微生物的作用機(jī)制主要有如下方式：

（1）損傷細(xì)胞結(jié)構(gòu)成分和細(xì)胞外膜。如：70%濃度的乙醇能使蛋白凝固達(dá)到殺菌作用；酚、甲酚、表面活性劑作用于細(xì)胞外膜，破壞細(xì)胞膜的半透性。

（2）損傷酶和重要代謝過(guò)程。一些重金屬（銅、銀、汞等）對(duì)酶有潛在的毒害作用，甚至在非常低的濃度下也起作用。這些重金屬的鹽類(lèi)和有機(jī)化合物能與酶的-SH基結(jié)合，并改變這些蛋白質(zhì)的三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)。

（3）競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用。當(dāng)廢水中存在一種化學(xué)結(jié)構(gòu)與代謝物質(zhì)相類(lèi)似的有機(jī)物時(shí)便會(huì)發(fā)生。因?yàn)槎叨寄茉诿傅幕钚灾行呐c酶相結(jié)合，它們的競(jìng)爭(zhēng)將抑制中間產(chǎn)物的形成，使酶的催化反應(yīng)速率降低。

（4）對(duì)細(xì)胞成分合成過(guò)程的抑制作用。當(dāng)某些化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)類(lèi)似于細(xì)胞成分的結(jié)構(gòu)時(shí)，它們便會(huì)被細(xì)胞吸收并同化，結(jié)果是合成無(wú)功能的輔酶或?qū)е律L(zhǎng)停止。這種作用最典型的例子便是磺胺酸。

（5）抗生素對(duì)核酸的抑制作用。不少抗生素能專(zhuān)一地抑制原核生物的蛋白質(zhì)合成，如鏈霉素會(huì)抑制氨基酸正確結(jié)合于多肽上。

（6）抗生素對(duì)核酸的抑制作用。如絲裂霉系C會(huì)選擇性地阻止DNA的合成，從而抑制微生物的生長(zhǎng)。

（7）對(duì)細(xì)胞壁合成的抑制作用。如青霉素便是通過(guò)干擾細(xì)胞壁的合成從而達(dá)到抑制微生物生長(zhǎng)的效果。

2、菌種承受毒物的能力及菌種馴化法

需說(shuō)明的是，微生物中存在不少能耐受常用代謝毒物的菌株，有的甚至能利用它們作為能源?；瘜W(xué)物質(zhì)對(duì)微生物的抑制作用與其濃度有直接關(guān)系，并隨微生物的馴化而發(fā)生變化，經(jīng)過(guò)馴化的微生物對(duì)有毒物質(zhì)的適應(yīng)能力將逐步加強(qiáng)。微生物這種巨大的適應(yīng)性（變異性）是由它們的小體積決定的。如一個(gè)微球細(xì)胞僅具有約100000個(gè)蛋白質(zhì)分子所能容納的空間，如此小的體積決定了那些近期用不著的酶是不能儲(chǔ)備的，許多分解代謝酶類(lèi)只有當(dāng)存在合適的基質(zhì)時(shí)才會(huì)產(chǎn)生。在某些條件下這類(lèi)可誘導(dǎo)的酶可占蛋白質(zhì)總含量的10%.正是微生物的這種變異性，才使生物法處理含毒有機(jī)廢水成為可能。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的極限的（此時(shí)的濃度叫極限允許濃度），正是這種極限又要求含毒物有機(jī)廢水在生物處理前需要一定的預(yù)處理。

前已說(shuō)過(guò)，微生物由于其體積的細(xì)小，而具有巨大的適應(yīng)性（變異）。因此可以采用人工改變微生物生活環(huán)境的方法進(jìn)行誘導(dǎo)變異，讓微生物直接適應(yīng)原水中毒物濃度或提高微生物對(duì)毒物的去除能力。這種方法對(duì)穩(wěn)定性毒物及非穩(wěn)定性毒物均適用，是處理含毒有機(jī)廢水的一種基本方法。

在城市生活污水處理廠中，當(dāng)進(jìn)水中酚的濃度突然增加到50mg/L時(shí)，便會(huì)對(duì)生物處理系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的破壞作用。嚴(yán)重時(shí)，會(huì)導(dǎo)致全系統(tǒng)的崩潰。可是，某焦化廠采用適應(yīng)性變異的方法對(duì)菌種進(jìn)行馴化即菌種馴化法，使微生物內(nèi)的酶逐步適應(yīng)了這種毒物的大量存在，便將這種毒物當(dāng)成其底物而加以分解吸收。實(shí)際運(yùn)行表明，進(jìn)水中酚的平均濃度為117.5mg/L時(shí)，酚的去除率高達(dá)99.6%.

含酚廢水處理是應(yīng)對(duì)一種不穩(wěn)定性毒物的例子，當(dāng)毒物很穩(wěn)定時(shí)，亦可采用這種馴化方法以提高微生物對(duì)毒物的承受能力。但須注意，這種毒物的濃度必須滿足最終出水排放標(biāo)準(zhǔn)或另外采取其它措施加以控制。

3、預(yù)處理方法

前已說(shuō)過(guò)，馴化是生物處理法中應(yīng)對(duì)毒物的一種基本方法。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的極限的，毒物濃度超過(guò)極限允許濃度時(shí)就需要一定的預(yù)處理。目前，預(yù)處理法主要有稀釋法、轉(zhuǎn)化法和分離法。

3.1稀釋法

污水中的毒物之所以成為毒物，是與其濃度有關(guān)的。當(dāng)其濃度超過(guò)某一極限允許濃度時(shí)，毒物就成為毒物；在極限允許濃度以下時(shí)，毒物就不表現(xiàn)出毒性甚至成為營(yíng)養(yǎng)。當(dāng)廢水中毒物濃度超過(guò)生物處理的極限允許濃度時(shí)，為保證生物處理的正常進(jìn)行，可采用簡(jiǎn)單的稀釋法，將廢水中毒物濃度降低到極限濃度以下。

根據(jù)廢水中毒物的穩(wěn)定或非穩(wěn)定性質(zhì)，結(jié)合實(shí)際情況，可采取3種不同的稀釋法：污水稀釋法，處理出水稀釋法，清水稀釋法。

（1）污水稀釋法。不同的污水中所含的物質(zhì)不同，將它們混合起來(lái)，彼此稀釋?zhuān)蓪⒍疚餄舛冉档偷綐O限允許濃度以下，這便是污水稀釋法。它最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)，是首選方法，不論毒物的性質(zhì)是穩(wěn)定或非穩(wěn)定均適用。少量的工業(yè)廢水混入大量的城市污水中，幾乎所有的毒物濃度都會(huì)被降低到極限允許濃度以下。但是，少量的工業(yè)廢水彼此間混合后，毒物濃度仍有可能在極限允許濃度以上，仍需繼續(xù)采取其它措施。

污水稀釋法除了上面所說(shuō)的不同單位所排廢水之間的大稀釋外，還有同一工廠不同車(chē)間所排廢水之間的小稀釋。比如，制革工廠中，脫毛工段所排的灰堿廢水中S2-的濃度高達(dá)1000mg/L以上，但脫毛工段所排的灰堿廢水只占全廠總排水量的5%左右，只要建一較大的調(diào)節(jié)池（停留時(shí)間HRT一般在12h左右），不同工段所排廢水在此攪拌混合后，總出水中S2-的濃度便可降低到100mg/L以下。這對(duì)后續(xù)處理非常有利。

（2）處理出水稀釋法。這種方法只適用于廢水中的毒物為非穩(wěn)定這一單一情況。處理出水稀釋法又有兩種：①曝氣池池型采用完全混合式；②處理出水回流稀釋法。出于經(jīng)濟(jì)方面的考慮，方法①應(yīng)是首選。

實(shí)例：制革廢水中S2-的存在對(duì)生物處理具有極大的危害，生物處理的極限允許濃度為30mg/L.制革廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)稀釋后，進(jìn)入曝氣池時(shí)S2-仍然在50mg/L以上。以前，許多設(shè)計(jì)單位主張采用分隔處理，即先把灰堿廢水單獨(dú)進(jìn)行脫S預(yù)處理，把進(jìn)水中的S2-降低到30mg/L以下，再進(jìn)行綜合處理。有經(jīng)驗(yàn)表明，可采用處理出水稀釋法來(lái)消除S2-對(duì)生物處理的影響，不需要進(jìn)行分隔處理，而直接進(jìn)行綜合處理。東南大學(xué)設(shè)計(jì)的南京制革廠廢水處理站，采用的處理流程為調(diào)節(jié)池初沉池生物處理，生物處理采用的是氧化溝，該氧化溝溝寬6m，有效水深3m，溝內(nèi)水流平均流速0.4m/s，做如下兩個(gè)假定：①?gòu)U水進(jìn)入氧化溝后經(jīng)過(guò)1周的循環(huán)，其中的S2-經(jīng)曝氣氧化后全被去除（被氧化成單體硫或硫代硫酸鹽）；②廢水一進(jìn)入氧化溝后，橫向擴(kuò)散很好，橫斷面上各點(diǎn)水質(zhì)完全相同。按S2-的極限允許濃度30mg/L進(jìn)行計(jì)算，理論上可得該氧化溝進(jìn)水S2-的最大允許濃度為7776mg/L.從30mg/L到7776mg/L可以看出稀釋法的巨大作用。當(dāng)然，在實(shí)際運(yùn)行中①，②兩條假定不可能完全做到，故實(shí)際進(jìn)水最大允許濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到7776mg/L.根據(jù)該廠長(zhǎng)達(dá)12年的穩(wěn)定運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在調(diào)節(jié)池出水S2-不超過(guò)100mg/L的情況下，S2-對(duì)氧化溝的穩(wěn)定運(yùn)行是完全沒(méi)有影響的，而且氧化溝出水S2-始終在排放標(biāo)準(zhǔn)1mg/L以下。這是稀釋法成功應(yīng)用的一個(gè)例子。

（3）清水稀釋法。這種方法只有在廢水中的毒物為穩(wěn)定性毒物，不能采用處理出水稀釋?zhuān)S內(nèi)部及其附近又沒(méi)有其它廢水可以用來(lái)稀釋它，而且這種毒物又不能采用分離法或轉(zhuǎn)化法去除時(shí)才能使用。這是由于①這種方法的不經(jīng)濟(jì)性。采用清水稀釋本身就要花費(fèi)大量的水費(fèi)；原水采用大量的清水稀釋后，處理投資和運(yùn)行費(fèi)都要增加。②隨著環(huán)境管理的加強(qiáng)，已由濃度排放控制過(guò)渡到排放總量控制。

實(shí)例：南京某石化公司化工二廠廢水處理站，進(jìn)水COD為6000mg/L，但同時(shí)含有CaCl250000mg/L，如此高的鹽度將會(huì)極大地抑制生物處理的正常運(yùn)行，所以在生物處理之前必須對(duì)鹽加以適當(dāng)處理?？紤]到生物處理對(duì)CaCl2無(wú)去除或轉(zhuǎn)化作用，其它的分離或轉(zhuǎn)化方法又不經(jīng)濟(jì)，該廠地處郊區(qū)，附近無(wú)其它工廠或本廠的另類(lèi)廢水可利用來(lái)稀釋?zhuān)试O(shè)計(jì)單位與甲方商量后采用了清水稀釋法，即將原水加清水稀釋10倍，將CaCl2濃度降為5000mg/L后，再進(jìn)行深井曝氣法處理，取得了滿意的效果。

3.2轉(zhuǎn)化法

化學(xué)物質(zhì)只有在特定的情況下才會(huì)表現(xiàn)毒性，比如，硝基苯毒性較大，轉(zhuǎn)化為苯胺后，毒性就大為降低。Cr6+的毒性很大，可是被還原為Cr3+后，毒性就大為降低。所以，可以通過(guò)化學(xué)方法，將有機(jī)廢水中的毒物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒或毒性較低的物質(zhì)，以保證生物處理的正常進(jìn)行。這種方法對(duì)穩(wěn)定性毒物或非穩(wěn)定性毒物均適用。采用這種方法一定要注意兩個(gè)問(wèn)題：①轉(zhuǎn)化后，穩(wěn)定性毒物的濃度必須在生物處理極限允許濃度以下，非穩(wěn)定性毒物的濃度必須保證生物處理的正常運(yùn)行；②最終出水中，毒物濃度也應(yīng)滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)例：化工廢水中的硝基苯是一種毒性較大，可生化性較差的物質(zhì)。直接對(duì)它進(jìn)行生物處理，由于毒物負(fù)荷的限制，使得生化曝氣池的BOD負(fù)荷極低，效率不高。故絕大多數(shù)工程在廢水進(jìn)入曝氣池之前進(jìn)行預(yù)處理，用化學(xué)法（比如亞鐵還原）將硝基苯轉(zhuǎn)化為苯胺，苯胺與硝基苯相比，其毒性大為降低，而且可生化性大幅提高，使曝氣池BOD負(fù)荷大大提高。

3.3分離法

利用分離的手段，將廢水中的毒物轉(zhuǎn)移到氣相或固相中去，以保證廢水生物處理的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這便是分離法的原理。此法對(duì)穩(wěn)定性或非穩(wěn)定性毒物均適用。采用這種方法時(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：①分離后，廢水中穩(wěn)定性毒物濃度必須在生物處理的極限允許濃度之下，非穩(wěn)定性毒物的濃度必須保證生物處理的正常運(yùn)行；②必須保證最終出水各項(xiàng)指項(xiàng)（包括毒物）達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)；③轉(zhuǎn)移到氣相或固相的毒物必須進(jìn)行妥善處理，不允許出現(xiàn)二次污染。

實(shí)例：制革廢水中S2-是一種毒物，我們可以向廢水中投加Fe2+使之形成FeS沉淀去除，出水可以直接進(jìn)行生物處理而不受S2-的影響，沉淀的FeS可以送去制磚或進(jìn)行填埋處理；亦可以向廢水中加酸，將廢水中的S2-形成H2S吹脫到空氣中去，用NaOH吸收后形成Na2S再回用于制革生產(chǎn)。

4、結(jié)語(yǔ)

為保證生物處理的正常進(jìn)行，可采用的消除毒物影響的措施是很多的，如何從繁多的方法措施中選擇一個(gè)最佳方案，是一個(gè)全系統(tǒng)優(yōu)化課題。優(yōu)化的原則是：①?gòu)U水中各項(xiàng)指標(biāo)（包括毒物）必須達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)；②必須保證生物處理的正常運(yùn)行；③在此基礎(chǔ)上，應(yīng)努力追求工藝流程簡(jiǎn)單、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、無(wú)二次污染以及管理方便。

篇5

關(guān)鍵詞：焦化廢水 生化法 環(huán)境污染

1 引言

隨著現(xiàn)代工業(yè)和城市建設(shè)的發(fā)展，我國(guó)環(huán)境污染特別是水污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重。焦化廢水是指煤在高溫干餾、煤氣凈化以及化工產(chǎn)品精制過(guò)程中所產(chǎn)生的廢水，其來(lái)源主要有兩個(gè)方面：一是剩余氨水，約占焦化廢水總量的一半以上，它是煉焦及煤氣冷卻過(guò)程中產(chǎn)生的廢水；二是工藝過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，主要是來(lái)自煤氣凈化和化工產(chǎn)品精制過(guò)程中產(chǎn)生的分離水。就目前而言，通過(guò)改革焦化工藝完全消除污染物的排放或使其達(dá)標(biāo)排放是不可能的，因此有必要尋求經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的焦化廢水處理方法。

2 焦化廢水處理技術(shù)簡(jiǎn)介

焦化廢水中有多種有機(jī)物，如有酚、芳香族化合物、含氮硫氧的雜環(huán)化合物等。而無(wú)機(jī)物主要是氨鹽、硫氰化物、硫化物、氰化物等。由此可知，焦化廢水污染很?chē)?yán)重，處理起來(lái)也十分困難，必須采用多種方法組合聯(lián)用處理才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。焦化廠對(duì)廢水的處理方法有很多種，但是歸納起來(lái)可以分為物理法、化學(xué)法、生物法以及這3種方法的之間的相互組合處理廢水。目前，國(guó)內(nèi)企業(yè)大多采用生化法處理焦化廢水。生化法在廢水處理工藝中處于中間關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要有傳統(tǒng)活性污泥法、A/O、A2/O、SBR、生物膜法等。然而，絕大多數(shù)焦化企業(yè)對(duì)焦化廢水處理效果不理想，物化法在去除廢水毒性和生化法出水COD含量均很高，達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。

3 焦化廢水中各種生化法處理比較分析

目前，焦化廢水處理主要采用一級(jí)預(yù)處理和二級(jí)生化處理。一級(jí)預(yù)處理的目的是去除漂浮物和大的懸浮物，均和水質(zhì)水量，一級(jí)預(yù)處理主要有隔油、氣浮、調(diào)節(jié)、沉淀等方法。二級(jí)生化處理通常采用活性污泥法與生物膜法，主要采用的工藝有傳統(tǒng)活性污泥法，A/O（缺氧/好氧），A2/O（厭氧/缺氧/好氧），A/O2（缺氧/好氧/好氧）、SBR及固定化高效微生物處理技術(shù)（3T-AF/BAF）等。

3.1 活性污泥法

活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。活性污泥法是向廢水中連續(xù)通入空氣進(jìn)行曝氣，經(jīng)一定時(shí)間后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團(tuán)為主的微生物群，具有很強(qiáng)的吸附與氧化有機(jī)物的能力。該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機(jī)污染物。然后使污泥與水分離，大部分污泥再回流到曝氣池，多余部分則排出活性污泥系統(tǒng)。

3.2 序列間歇式活性污泥法

SBR是序列間歇式活性污泥法的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱(chēng)序批式活性污泥法。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。

3.3 生物膜法

生物膜法是與活性污泥法并行的一種好氧型生物廢水處理方法。使污水連續(xù)流經(jīng)固體填料，在填料上就能夠形成污泥垢狀的生物膜，生物膜上繁殖大量的微生物，吸附和降解水中的有機(jī)污染物，能起到與活性污泥同樣的凈化污水作用。從填料上脫落下來(lái)死亡的生物膜隨污水流入沉淀池，經(jīng)沉淀池被澄清凈化。生物膜主要有微生物細(xì)胞和它們所產(chǎn)生的胞外多聚物組成，通常具有孔狀結(jié)構(gòu)，含有大量被吸附的溶質(zhì)和無(wú)機(jī)顆粒。因此，生物膜也可認(rèn)為是由有生命的細(xì)胞和無(wú)生命的無(wú)機(jī)物組成的。基于微生物細(xì)胞分泌的胞外多聚物及其纖維狀纏結(jié)結(jié)構(gòu)，微生物細(xì)胞在水體中極易附著在載體表面，所組成的復(fù)雜有機(jī)結(jié)構(gòu)既可以自然形成又大又密的顆粒，也可以在靜止的固體或懸浮載體表面附著生長(zhǎng)和繁殖。

3.4 厭氧生物處理法

厭氧生物處理法是利用兼性厭氧菌在無(wú)氧條件下降解有機(jī)污染物，主要用于處理高濃度難降解的有機(jī)工業(yè)廢水及有機(jī)污泥。厭氧微生物體內(nèi)，具有易于誘導(dǎo)、較為多樣化的健全開(kāi)環(huán)酶體系，使雜環(huán)化合物和多環(huán)芳烴易于開(kāi)環(huán)裂解。

3.5 缺氧型生化法

缺氧型生化法從需氧的角度來(lái)說(shuō)，它介于好氧型生化法和厭氧型生化法之間，缺氧是指在少氧并不無(wú)氧的環(huán)境下，可以是少氧環(huán)境也可以是含氧化合物存在于環(huán)境之中參與反應(yīng)，是焦化廢水處理重要的組成部分。

3.6 傳統(tǒng)活性污泥法

A/O，A2/O，SBR在預(yù)處理時(shí)需要稀釋?zhuān)M(jìn)水稀釋到一定濃度運(yùn)行相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)氨氮有一定的去除率，BOD去除率高，但抗沖擊能力差和脫氮效果差，投資大，氨氮達(dá)標(biāo)困難。然而，生物膜法雖然對(duì)預(yù)處理要求較高，但進(jìn)水不需要稀釋?zhuān)嫉孛娣e小，污染物負(fù)荷高，出水水質(zhì)穩(wěn)定，運(yùn)行費(fèi)用低，流程簡(jiǎn)單，管理方便，有良好的脫氮效果。

4 生化法處理焦化廢水新技術(shù)的進(jìn)展

由于我國(guó)對(duì)焦化廢水處理的研究起步比較晚，目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)焦化廠主要采用的是傳統(tǒng)活性污泥法，對(duì)于現(xiàn)行的新型微生物技術(shù)來(lái)說(shuō)，與活性污泥法相比，其投資巨大，可行性不高，但占地面積小、生物相對(duì)豐富、生物鏈長(zhǎng)、水力停留時(shí)間較短，可存活世代時(shí)間長(zhǎng)的微生物，有利于營(yíng)養(yǎng)物的去除；一般不需要污泥回流，無(wú)污泥膨脹，不需要調(diào)整反應(yīng)器內(nèi)污泥量和剩余污泥排放量，易于運(yùn)行管理。因此對(duì)新型微生物處理技術(shù)的研究改進(jìn)是我國(guó)焦化廢水治理的主要研究對(duì)象。

5 結(jié)語(yǔ)

焦化廢水目前所用的生化處理工藝，很難使COD，NH-3N同時(shí)達(dá)標(biāo)。一些焦化廠在生化處理系統(tǒng)后又加了物化處理設(shè)備，也有的用大量清水稀釋?zhuān)攀瓜到y(tǒng)出水達(dá)標(biāo)。為了減輕工藝的復(fù)雜程度，降低處理成本，可以通過(guò)以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究改進(jìn)。

（1）培養(yǎng)對(duì)難降解有機(jī)物的優(yōu)勢(shì)微生物，并能應(yīng)用于工程中。

（2）提高預(yù)處理工藝的效果，以減輕核心處理工藝的負(fù)荷，為生化處理達(dá)標(biāo)提供切實(shí)的基礎(chǔ)條件。

（3）研究改進(jìn)生化處理工藝，特別是對(duì)填料，曝氣技術(shù)及設(shè)備等方面，不斷降低成本、提高使用壽命、改善其處理效果和經(jīng)濟(jì)可行性。

（4）盡可能的采用多級(jí)處理相結(jié)合的處理技術(shù)，使得對(duì)COD和NH-3N的去除率到達(dá)預(yù)期目的，確保處理后的焦化廢水到達(dá)國(guó)家相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

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篇6

水污染已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的重要瓶頸，如果不能很好地解決水污染問(wèn)題，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將受到嚴(yán)重的制約。對(duì)未來(lái)我國(guó)水環(huán)境污染趨勢(shì)進(jìn)行科學(xué)的判斷，將有助于采取合理的措施，遏制水環(huán)境污染的趨勢(shì)。

中國(guó)不僅是一個(gè)水資源極其缺乏的國(guó)家，還是一個(gè)用水非常浪費(fèi)的國(guó)家，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005 年各地區(qū)萬(wàn)元工業(yè)增加值用水指標(biāo)全國(guó)平均為169立方米/萬(wàn)元，約為世界平均水平的4倍；中國(guó)的水污染狀況日益嚴(yán)重，Ⅰ類(lèi)――Ⅲ類(lèi)水所占比例不足50%，隨著城市化進(jìn)程的加快，中國(guó)的水資源危機(jī)愈發(fā)嚴(yán)峻。

污水處理行業(yè)存在較大的發(fā)展空間。目前我國(guó)各城市污水處理率的平均水平在40%左右，沿海及重要省份城市的污水處理率已達(dá)70%，而內(nèi)地許多地區(qū)卻還沒(méi)有開(kāi)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005 年底全國(guó)還有二百七十八個(gè)城市沒(méi)有污水處理廠，沒(méi)有進(jìn)行污水的實(shí)質(zhì)性處理，一半以上的城鎮(zhèn)化的人口、工業(yè)污水的處理不足。建設(shè)部目前定下目標(biāo)，至2010 年城鎮(zhèn)污水處理率要達(dá)到60%，其中主要城市的污水處理率要達(dá)到80%。為達(dá)到此項(xiàng)目標(biāo)，2006-2010 年間我國(guó)將向污水處理和再生水循環(huán)行業(yè)投資達(dá)上萬(wàn)億元人民幣，因此污水處理行業(yè)潛力巨大。

1、我國(guó)城市污水處理現(xiàn)狀分析

目前我國(guó)城市污水處理的面臨著重要的考驗(yàn)，現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足日益增加的城市污水量。而工業(yè)廢水、日常生活排放污水在城市內(nèi)部的流向?qū)α鹘?jīng)城市的河流以及淺層地下水也都有著不同程度的污染。這也使得我國(guó)多數(shù)城市水源受到污染，加大了城市生活用水處理的費(fèi)用，加劇了我國(guó)城市廢水污染程度。近年來(lái)為了加快我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)施、促進(jìn)我國(guó)水資源優(yōu)化、保護(hù)環(huán)境，我國(guó)很多城市已經(jīng)開(kāi)始了對(duì)城市內(nèi)污水流向的治理，減少污水在城市內(nèi)流向?qū)\層地下水的污染。同時(shí)大力應(yīng)用新的廢水處理技術(shù)，加快污水處理建設(shè)，為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展路線的實(shí)施打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2、城市污水處理新技術(shù)分析

2.1曝氣生物濾池技術(shù)分析。曝氣生物濾池是一種經(jīng)過(guò)改良的新一代上向流曝氣生物濾池。它既可以用于污水的二級(jí)處理，也可以用于處理出水需要回用等其它要求的污水深度處理，并且能夠達(dá)到很高的排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。由于曝氣生物濾池工藝將濾池和生化反應(yīng)器結(jié)合起來(lái)，因此不再需要沉淀池；占地面積小，是常規(guī)工藝的1/4～1/5，節(jié)省大量征地和地基處理費(fèi)用；池容小，土建工程量比其它工藝少20%～40%；全部模塊化結(jié)構(gòu)，改擴(kuò)建容易，工期短；上部出水為清水，濾頭不易堵塞，檢修和更換容易。無(wú)需放空濾池中濾料；可對(duì)廠區(qū)進(jìn)行全封閉，無(wú)臭味污染，視覺(jué)和景觀效果好；不需要單獨(dú)的反沖冼水和反沖洗水泵，降低了設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用；穿孔管曝氣，節(jié)省設(shè)備投資和維護(hù)費(fèi)，效率高。而膜式曝氣頭通常在運(yùn)行兩年后開(kāi)始喪失其效率；自動(dòng)化程度高，操作人員少；低溫運(yùn)行穩(wěn)定，受溫度影響很?。挥捎谄渚哂羞B續(xù)的物理過(guò)濾能力，一旦生物反應(yīng)發(fā)生問(wèn)題，濾池仍可去除絕大部分的懸浮物；而且僅需要幾天即可恢復(fù)生物處理能力，而活性污泥法需要幾個(gè)星期才能恢復(fù)；由于其具有的眾多有點(diǎn)，我國(guó)已經(jīng)在2002年在廣東南海新建了一座設(shè)計(jì)流量為50000m3/d的新型曝氣生物濾池污水處理廠，從近6年的處理運(yùn)行情況來(lái)看，運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好，是投資較少的一種新技術(shù)應(yīng)用典型。

2.2天然有機(jī)化學(xué)污水處理技術(shù)的分析。天然有機(jī)化學(xué)在污水處理方面的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)被人們認(rèn)可，也使得其在污水處理中的發(fā)展前景越來(lái)越好。化學(xué)混凝與生物法共同作用污水處理法已經(jīng)成為了天然有機(jī)化學(xué)污水處理發(fā)展的新方向。該工藝能有效去除水中的顆粒物、磷和氮，使出水水質(zhì)達(dá)到一定的水平。有些國(guó)家把化學(xué)混凝法加生物處理作為主要的處理方法對(duì)城市生活污水進(jìn)行處理，如挪威、瑞典、丹麥，其70%的污水都用混凝法+生物處理。其它一些國(guó)家如美國(guó)和香港用一種叫做化學(xué)強(qiáng)化一級(jí)處理法，該法比化學(xué)混凝法需要的混凝劑量更少，但足以去除大部分磷同時(shí)大大加快沉降速度。

2.3污水生物處理方法分析。生物污水處理是用生物學(xué)的方法處理污水的總稱(chēng)，是現(xiàn)代污水處理應(yīng)用中最廣泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有機(jī)物轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，使污水得到凈化。按對(duì)氧氣需求情況可分為厭氧生物處理和好氧生物處理兩大類(lèi)。厭氧生物處理系利用厭氧微生物把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸，甲烷菌再把有機(jī)酸分解為甲烷、二氧化碳和氫等，如厭氧塘、化糞池、污泥的厭氣消化和厭氧生物反應(yīng)器等。好氧生物處理系采用機(jī)械曝氣或自然曝氣（如藻類(lèi)光合作用產(chǎn)氧等）為污水中好氧微生物提供活動(dòng)能源，促進(jìn)好氧微生物的分解活動(dòng)，使污水得到凈化，如活性污泥、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物處理效果好，費(fèi)用低，技術(shù)較簡(jiǎn)單，應(yīng)用比較簡(jiǎn)單。當(dāng)簡(jiǎn)單的沉淀和化學(xué)處理不能保證達(dá)到足夠的凈化程度時(shí)，就要用生物的方法作進(jìn)一步處理。生物處理中要特別注意掌握凈化污水的微生物的基本特點(diǎn)，滿足其要求條件；污水中BOD與COD比值要大于0.3。溫度影響較大，冬季一般效果較差。

3、加快分流制排水管網(wǎng)的推進(jìn)，促進(jìn)污水處理的實(shí)施

我國(guó)原有城市排水管網(wǎng)多位合流制排水管網(wǎng)，其是通過(guò)在城市中鋪設(shè)一套排水管網(wǎng)用來(lái)排泄污水和徑流雨水。這樣的排水管網(wǎng)導(dǎo)致后期在進(jìn)行污水處理時(shí)加大了處理量，增加了污水處理費(fèi)用。而目前較為先進(jìn)的分流制排水管網(wǎng)，是在城市中設(shè)兩套獨(dú)立的排水管網(wǎng)，分別排泄污水和徑流雨水。這就使得在后期進(jìn)行污水處理過(guò)程中，可以不對(duì)徑流雨水進(jìn)行處理，只針對(duì)污水進(jìn)行處理，大大降低了污水處理費(fèi)用。鋪設(shè)分流制排水管網(wǎng)的費(fèi)用與合流制排水管網(wǎng)污水處理費(fèi)用相比，分流制雖然一次性投入較大，但是綜合比較可以發(fā)現(xiàn)，其在管網(wǎng)運(yùn)行多年后，總體費(fèi)用只占合流制管網(wǎng)污水處理的42.7%。因此，加快我國(guó)老城區(qū)合流制管網(wǎng)改革，在建設(shè)新城區(qū)時(shí)積極采用分流制排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)是污水處理發(fā)展的必然方向。

篇7

論文摘要：目前，我國(guó)每年的廢（污）水排放總量很大，其中大部分未經(jīng)處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%的城市沒(méi)有污水處理廠，農(nóng)村地區(qū)的生活污水基本上未經(jīng)過(guò)處理就直接排放，農(nóng)村生活污水治理已經(jīng)影響到現(xiàn)代新農(nóng)村的建設(shè)。因此，農(nóng)村環(huán)境污染越來(lái)越受到人們的關(guān)注。文章針對(duì)農(nóng)村生活污水的實(shí)際情況，介紹了農(nóng)村生活污水處理的一些技術(shù)與措施，期望能為我國(guó)農(nóng)村污水治理分析的研究提供有益的借鑒作用。

據(jù)有關(guān)資料顯示，我國(guó)每年的廢（污）水排放總量已經(jīng)達(dá)到了620億噸，其中大部分未經(jīng)處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%的城市沒(méi)有污水處理廠，農(nóng)村地區(qū)的生活污水基本上未經(jīng)過(guò)處理就直接排放，農(nóng)村生活污水治理已經(jīng)影響到現(xiàn)代新農(nóng)村的建設(shè)。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)、人口大國(guó)，水資源嚴(yán)重短缺，水資源占有量?jī)H2200立方米，為世界人均占有量的1/4，并被列為13個(gè)貧水國(guó)家之一。到2030年我國(guó)人均水資源占有量將從現(xiàn)在的2200立方米降到1700至1800立方米，需水量接近水資源可開(kāi)發(fā)利用量，缺水問(wèn)題將更加突出。目前，我縣在開(kāi)展社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)中，污水治理任重而道遠(yuǎn)。

一、農(nóng)村水環(huán)境污染現(xiàn)狀和特點(diǎn)

（一）農(nóng)村水環(huán)境污染現(xiàn)狀

農(nóng)村水環(huán)境是指分布在廣大農(nóng)村的河流、湖沼、溝渠、池塘、水庫(kù)等地表水體、土壤水和地下水體的總稱(chēng)。我國(guó)總計(jì)有鄉(xiāng)鎮(zhèn)45412個(gè)，村民委員會(huì)739980個(gè)，鄉(xiāng)村戶(hù)數(shù)23692.7萬(wàn)戶(hù)，鄉(xiāng)村人口達(dá)91960萬(wàn)人。農(nóng)村人口分散，人口數(shù)量多，沒(méi)有任何生活污水的收集和處理設(shè)施，這使農(nóng)村生活污染源成為影響水環(huán)境的重要因素。據(jù)測(cè)算，全國(guó)農(nóng)村每年產(chǎn)生生活污水80多億噸，嚴(yán)重污染了農(nóng)村地區(qū)居住環(huán)境，農(nóng)村大部分地區(qū)河、湖等水體普遍受到污染，飲用水水質(zhì)安全受到嚴(yán)重威脅，直接危害農(nóng)民的身體健康，嚴(yán)重影響農(nóng)村地區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生，極易導(dǎo)致一些流行性疾病的發(fā)生與傳播。據(jù)估算，農(nóng)村環(huán)境問(wèn)題每年造成的經(jīng)濟(jì)損失已超過(guò)千億元，我國(guó)農(nóng)村環(huán)境與生態(tài)狀況令人擔(dān)憂。

改革開(kāi)放的三十多年來(lái)，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力獲得了較大幅度的提高。畜禽散養(yǎng)戶(hù)的不斷增多，大量畜禽糞便沒(méi)有處理就直接排放，糞便污染逐年加重。有資料顯示，養(yǎng)殖一頭豬所產(chǎn)生的廢水是一個(gè)人的7倍，而養(yǎng)殖一頭牛則是22倍。這些有機(jī)物未經(jīng)處理，滲入地下或進(jìn)入地表水，使水環(huán)境中硝態(tài)氮、硬度和細(xì)菌總數(shù)超標(biāo)，嚴(yán)重威脅著居民飲用水的安全。

（二）農(nóng)村污水特點(diǎn)

農(nóng)村生活污水的特點(diǎn)：廚房炊事用水、沐浴、洗滌用水和沖洗廁所用水，這些用水分散，農(nóng)村沒(méi)有任何收集的設(shè)施，隨著雨水的沖刷，隨著地表流入河流、湖沼、溝渠、池塘、水庫(kù)等地表水體、土壤水和地下水體，其中有機(jī)物含量大是其主要的特點(diǎn)。

1．水質(zhì)特點(diǎn)。（1）農(nóng)村村鎮(zhèn)人口較少，分布廣泛且分散，大部分沒(méi)有污水排放管網(wǎng)；（2）農(nóng)村生活污水濃度低，變化大；（3）大部分農(nóng)村生活污水的性質(zhì)相差不大，水中基本上不含有重金屬和有毒有害物質(zhì)（但隨著人們生活水平的提高，部分生活污水中可能含有重金屬和有毒有害物質(zhì)），含一定量的氮、磷，水質(zhì)波動(dòng)大，可生化性強(qiáng)；（4）不同時(shí)段的水質(zhì)不同；（5）廁所排放的污水水質(zhì)較差，但可進(jìn)入化糞池用作肥料。

2．水量特征。（1）一般農(nóng)村的生活污水量都比較小，除小城鎮(zhèn)外，農(nóng)村人口居住分散，水量相對(duì)較少，相應(yīng)地產(chǎn)生的生活污水量也較??；（2）變化系數(shù)大，居民生活規(guī)律相近，導(dǎo)致農(nóng)村生活污水排放量早晚比白天大，夜間排水量小，甚至可能斷流，水量變化明顯，即無(wú)水排放呈不連續(xù)狀態(tài)，具有變化幅度大的特點(diǎn)；（3）在上午、中午、下午都有一個(gè)高峰時(shí)段。

3．排放體制特征。農(nóng)村生活污水一般呈粗放型排放。很多農(nóng)村尚無(wú)完善的污水排放系統(tǒng)，污水沿道路邊溝或路面排放至就近的水體。少部分地區(qū)具有完善的污水排放系統(tǒng)。

農(nóng)村生活污水中有機(jī)物含量高，N、P含量增多。人們無(wú)意識(shí)的排放和雨水的沖刷，使大量的有機(jī)質(zhì)和N、P等物質(zhì)流入湖泊等水體，如果不加以處理利用，常常會(huì)引起富營(yíng)養(yǎng)化，給人們的身體健康帶來(lái)不利影響。

二、農(nóng)村生活污水處理技術(shù)的選擇

（一）污水處理技術(shù)路線

農(nóng)村污水處理技術(shù)的選擇要量力而行，充分考慮到農(nóng)村地區(qū)財(cái)力狀況薄弱、農(nóng)民實(shí)際承受能力較低這一普遍情況，處理工藝的選擇不能盲目攀比，不能一味地選擇時(shí)髦先進(jìn)、處理效果好、自動(dòng)化控制水平很高的處理工藝，而著重應(yīng)該考慮選用既成熟可靠，又適合農(nóng)村特點(diǎn)和實(shí)際的污水處理適用技術(shù)。建議污水處理技術(shù)的選擇優(yōu)先達(dá)到兩個(gè)目標(biāo)：一是達(dá)標(biāo)排放或回用；二是注重經(jīng)濟(jì)適用，運(yùn)行成本低，管理維護(hù)簡(jiǎn)單。

目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用農(nóng)村生活污水治理的處理技術(shù)比較多，名稱(chēng)也多種多樣，但從工藝原理上通?？蓺w為兩類(lèi)：第一類(lèi)是自然處理系統(tǒng)。利用土壤過(guò)濾、植物吸收和微生物分解的原理，又稱(chēng)為生態(tài)處理系統(tǒng)，常用的有：人工濕地處理系統(tǒng)、地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)等；第二類(lèi)是生物處理系統(tǒng)，又可分為好氧生物處理和厭氧生物處理。好氧生物處理是通過(guò)動(dòng)力給污水充氧，培養(yǎng)微生物菌種，利用微生物菌種分解、消耗吸收污水中的有機(jī)物、氮和磷，常用的有：普通活性污泥法、AO法、生物轉(zhuǎn)盤(pán)和SBR法等。厭氧生物處理是利用厭氧微生物的代謝過(guò)程，在無(wú)需提供氧氣的情況下把有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物和少量的細(xì)胞物質(zhì)，常用的有：厭氧接觸法、厭氧濾池、UASB升流式厭氧污泥床等。

（二）人工濕地處理系統(tǒng)

有條件的村莊，應(yīng)充分利用現(xiàn)有的農(nóng)田灌排渠道與附近的荒地、廢塘、洼地和沼澤地等，建設(shè)人工濕地處理系統(tǒng)。

污水濕地處理系統(tǒng)分自然和人工濕地處理系統(tǒng)，自然濕地就是自然的沼澤地，人工濕地污水處理技術(shù)是一種基于自然生態(tài)原理，使污水處理達(dá)到工程化、實(shí)用化的新技術(shù)。將污水有控制地投配到土壤經(jīng)常處于飽和狀態(tài)、生長(zhǎng)有象蘆葦、香蒲等沼澤生植物的土地上，利用植物根系的吸收和微生物的作用，并經(jīng)過(guò)多層過(guò)濾，來(lái)達(dá)到降解污染、凈化水質(zhì)的目的，它是一種充分利用地下人工介質(zhì)中棲息的植物、微生物、植物根系，以及介質(zhì)所具有的物理、化學(xué)特性，將污水凈化的天然與人工處理相結(jié)合的復(fù)合工藝。

濕地處理系統(tǒng)工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)管理方便、能耗低、工程基建低、運(yùn)行費(fèi)用低、對(duì)進(jìn)水負(fù)荷的適應(yīng)性強(qiáng)，能耐受沖擊負(fù)荷，凈化出水水質(zhì)良好、穩(wěn)定。缺點(diǎn)占地面積大，易受氣候影響，表面徑流的臭味比較大。

（三）地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)

分散的幾戶(hù)或十幾戶(hù)人家適合采用地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)。

地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)是一種基于自然生態(tài)原理，予以工程化、實(shí)用化而創(chuàng)造出的一種新型小規(guī)模污水凈化工藝技術(shù)，是將污水有控制地投配到經(jīng)一定構(gòu)造、距地面約50cm深和具有良好擴(kuò)散性能的土層中。投配污水緩慢通過(guò)布水管周?chē)乃槭蜕皩?，在土壤毛管作用下向附近土層中擴(kuò)散。表層土壤中有大量微生物，作物根區(qū)處于好氧狀態(tài)，污水中的污染物質(zhì)被過(guò)濾、吸附、降解。所以地下滲濾的處理過(guò)程非常類(lèi)似于污水慢速滲濾處理過(guò)程。由于負(fù)荷低，停留時(shí)間長(zhǎng)，水質(zhì)凈化效果非常好，而且穩(wěn)定。地下土壤滲濾凈化系統(tǒng)建設(shè)容易、維護(hù)管理簡(jiǎn)單，基建投資少，運(yùn)行費(fèi)用低。整個(gè)處理裝置放在地下，不損害景觀，不產(chǎn)生臭氣。

（四）好氧生物處理系統(tǒng)

好氧生物處理系統(tǒng)是新農(nóng)村污水處理中最常用的一種處理技術(shù)。好氧生物處理工藝眾多，各有優(yōu)缺點(diǎn)，選擇時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況仔細(xì)論證和比選，注重經(jīng)濟(jì)適用。

生物處理法就是通過(guò)風(fēng)機(jī)等設(shè)備給污水輸氧，培養(yǎng)生物菌種和微生物，通過(guò)菌種和微生物把污水中的大部分有機(jī)物分解為無(wú)污染的二氧化碳、水等物質(zhì)，少部分合成為細(xì)胞物質(zhì)，促使微生物增長(zhǎng)，并以剩余污泥的形式排出，使污水得以?xún)艋欧拧Ｈ鏢BR法，集曝氣、沉淀、排水功能于一體，不斷地轉(zhuǎn)換，省去了傳統(tǒng)的污泥回流設(shè)備，大大降低了建設(shè)費(fèi)用；A20法具有脫氮、除磷功能，還有如生物轉(zhuǎn)盤(pán)處理工藝、膜生物反應(yīng)器處理工藝等。生物處理法和自然處理系統(tǒng)比較，占地面積小，抗氣候等外界影響的能力強(qiáng)，建設(shè)的地點(diǎn)選擇范圍大，處理穩(wěn)定，處理效率高。但基建投資、運(yùn)行成本要高于自然處理系統(tǒng)。

（五）厭氧生物處理系統(tǒng)

我國(guó)從上個(gè)世紀(jì)80年代開(kāi)始開(kāi)展生活污水厭氧生物法的開(kāi)發(fā)和研制工作，許多形式各異的無(wú)動(dòng)力或微動(dòng)力的低能耗型一體化污水處理裝置得到應(yīng)用。如無(wú)動(dòng)力地埋式生活污水處理裝置采用無(wú)動(dòng)力厭氧生物膜技術(shù)，工藝流程簡(jiǎn)單，不耗能，全部埋于地下，也無(wú)需專(zhuān)人管理。與好氧生物處理相比，無(wú)動(dòng)力地埋式生活污水處理裝置技術(shù)設(shè)備的基建投資略高于好氧處理，無(wú)日常運(yùn)行費(fèi)用的支出。

厭氧生物法目前技術(shù)上還存在一些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在生物處理效率較低，尤其表現(xiàn)為氮磷去除率很低，在一定程度上限制了其應(yīng)用。

實(shí)踐證明，以上方法都能很好的解決農(nóng)村生活污水治理的問(wèn)題，但在運(yùn)用中要考慮到建設(shè)與運(yùn)行成本等費(fèi)用，要根據(jù)實(shí)際情況加以選擇。

參考文獻(xiàn)

[1]何剛，等．新農(nóng)村污水治理工作的探討[J]．北京水務(wù)，2007，（6）．

[2]寧桂興，高良敏．淺議農(nóng)村生活污水處理模式[J]．礦業(yè)科學(xué)技術(shù)，2007，（2）．

篇8

黑大我愛(ài)你,欲哭無(wú)淚地寫(xiě)的論文啊~~

偶包宿寫(xiě)的哦~~~

最關(guān)鍵的是我自己都看不懂~~~

現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用

摘要:在環(huán)境污染治理中,作為一種技術(shù)手段,生物技術(shù)具有高效性,反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn),它對(duì)環(huán)境污染的治理和修復(fù)發(fā)揮了巨大作用,為重金屬?gòu)U水,石油廢水,油脂廢水,農(nóng)藥廢水,以及生活污水提供了一條十分有效的途徑。隨著生物技術(shù)研究的進(jìn)展和人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題認(rèn)識(shí)的深入,人們已越來(lái)越意識(shí)到,現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,為從根本上解決環(huán)境問(wèn)題提供了無(wú)限的希望。我們要在污染環(huán)境修復(fù)、污染環(huán)境治理、廢棄物的循環(huán)再生過(guò)程中應(yīng)用生物技術(shù),其中應(yīng)用最廣泛的是酶工程技術(shù),微生物工程技術(shù),分子生物學(xué)技術(shù),基因工程。

關(guān)鍵詞:現(xiàn)代生物技術(shù)環(huán)境污染治理應(yīng)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環(huán)境保護(hù)已成為當(dāng)前國(guó)際關(guān)系、經(jīng)貿(mào)合作中的一個(gè)極為重要的問(wèn)題,也日益嚴(yán)重地影響著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在我國(guó)過(guò)去幾十年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,由于忽視了發(fā)展中的環(huán)境保護(hù),目前環(huán)境狀況十分嚴(yán)峻。近年來(lái)雖采取了大量控制措施,但環(huán)境質(zhì)量下降的趨勢(shì)仍在繼續(xù)。

1.2 我國(guó)是世界上環(huán)境污染最為嚴(yán)重的國(guó)家之一,從城市到鄉(xiāng)村,我國(guó)的大氣、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。當(dāng)前我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)仍然保持著高度發(fā)展的態(tài)勢(shì),環(huán)境保護(hù)的壓力將進(jìn)一步加重,由人類(lèi)活動(dòng)所造成的環(huán)境污染和環(huán)境質(zhì)量的惡化已成為制約我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的障礙。如何在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)控制環(huán)境污染,改善環(huán)境質(zhì)量,以實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展之目標(biāo)是我國(guó)目前亟待解決的重要問(wèn)題。

1.3現(xiàn)代生物技術(shù)不但在凈化環(huán)境,減少污染和改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面發(fā)揮出重要的作用,還可以為保護(hù)人類(lèi)生存環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展作出積極的貢獻(xiàn)。在環(huán)境治理中,生物技術(shù)因其投資少,處理效率高,運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用。

2. 現(xiàn)代生物技術(shù)的概況

2.1現(xiàn)代生物技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代生物科學(xué)以及某些工程原理,如酶工程,基因工程,微生物工程等,利用生命體(從微生物到高級(jí)動(dòng)物)及其組成(含器官,組織,細(xì)胞,細(xì)胞器,基因)來(lái)發(fā)展新產(chǎn)品或新工藝的一種技術(shù)體系。一般認(rèn)為,生物技術(shù)包括基因工程,細(xì)胞工程,酶工程和發(fā)酵工程四個(gè)方面。

2.2生物技術(shù)直接關(guān)系到與人民生活,衛(wèi)生,健康密切相關(guān)的醫(yī)藥衛(wèi)生,食品工業(yè),化學(xué)工業(yè),農(nóng)業(yè)的發(fā)展?？梢栽诩Z食危機(jī),能源危機(jī),環(huán)境污染中發(fā)揮巨大的作用,并且還可以從基因的角度治愈人類(lèi)的遺傳病。因此,現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)被世界各國(guó)列為重點(diǎn)項(xiàng)目。

2.3環(huán)境生物技術(shù)(Environmental Biotechnology,也稱(chēng)為Environmental Bioengineering)。是一門(mén)由現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境工程相結(jié)合的新興交叉學(xué)科。直接或間接利用完整的生物體或生物體的某些組成 部分或某些機(jī)能,建立降低或消除污染物產(chǎn)生的生產(chǎn)工藝,或者能夠高效凈化環(huán)境污染以及同時(shí)生產(chǎn)有用物質(zhì)的人工技術(shù)系統(tǒng),稱(chēng)之為環(huán)境生物技術(shù)。

3.現(xiàn)代生物技術(shù)的特點(diǎn)

生物是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的要素,生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)循環(huán)主要是依靠生物過(guò)程來(lái)完成的。科技的發(fā)展也充分證明生物技術(shù)是環(huán)境保護(hù)的理想武器,這一技術(shù)在解決環(huán)境問(wèn)題過(guò)程中所顯示的獨(dú)特功能和顯著優(yōu)越性充分體現(xiàn)在它是一個(gè)純生態(tài)過(guò)程。生物技術(shù)在處理環(huán)境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應(yīng)條件溫和以及無(wú)二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn),受到了高度重視。隨著生物技術(shù)研究的進(jìn)展和人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題認(rèn)識(shí)的深入,人們已越來(lái)越意識(shí)到,現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,為從根本上解決環(huán)境問(wèn)題提供了希望。

目前生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中主要是利用微生物。生物技術(shù)已是環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用最廣的、最為重要的單項(xiàng)技術(shù),其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質(zhì)的降解、清潔可再生能源的開(kāi)發(fā)、廢物資源化、環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染環(huán)境的修復(fù)等環(huán)境保護(hù)的各個(gè)方面,發(fā)揮著極為重要的作用。應(yīng)用環(huán)境生物技術(shù)/:請(qǐng)記住我站域名/處理污染物時(shí),最終產(chǎn)物大都是無(wú)毒無(wú)害的、穩(wěn)定的物質(zhì),如二氧化碳、水和氮?dú)?。利用生物方法處理污染物通常能一步到?避免了污染物的多次轉(zhuǎn)移。特別是現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,尤其是基因工程、細(xì)胞工程和酶工程等生物高技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用,大大強(qiáng)化了上述環(huán)境生物處理過(guò)程,使生物處理具有更高的效率。美國(guó)環(huán)保局(EPA)在評(píng)價(jià)環(huán)境生物技術(shù)時(shí)也指出“生物治理技術(shù)優(yōu)于其他新技術(shù)的顯著特點(diǎn)在于其是污染物消除技術(shù)而不是污染物分離技術(shù)”

由于大部分有機(jī)污染物適于作為生物過(guò)程反應(yīng)物(底物),其中一些有機(jī)污染物經(jīng)生物過(guò)程處理后可轉(zhuǎn)化成沼氣、酒精、生物蛋白等有用物質(zhì),生物處理方法也常是有機(jī)廢物資源化的首選技術(shù)。生物過(guò)程是以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)的,作為催化劑的酶是一種活性蛋白。生物反應(yīng)過(guò)程通常是在常溫、常壓下進(jìn)行的。

酶對(duì)底物有高度的特異性,生物轉(zhuǎn)化技術(shù)的效率高,副產(chǎn)物少,這與常常需要高溫、高壓條件的化工過(guò)程相比,反應(yīng)條件大大簡(jiǎn)化,因而消耗低,效果好、過(guò)程穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便。用生物過(guò)程代替化學(xué)過(guò)程可以降低生產(chǎn)活動(dòng)的污染水平,有利于實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程生態(tài)化或無(wú)廢生產(chǎn),真正實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的目標(biāo)。生物處理技術(shù)除易于大規(guī)模處理外,還可利用天然水體或土壤作為污染物處理場(chǎng)所。另外,生物技術(shù)的產(chǎn)品或副產(chǎn)品基本上都是可以較快生物降解的,并且都可以作為一種營(yíng)養(yǎng)源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化學(xué)藥物、化石能源、人工合成物等,有助于把人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境污染降至最低程度。生物是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的要素,生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)循環(huán)主要是依靠生物過(guò)程來(lái)完成的。

利用環(huán)境生物技術(shù)可治理用其他方法難以處理的環(huán)境介質(zhì),即用生物修復(fù)技術(shù)凈化環(huán)境,使受污染的寶貴資源如水資源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用,同時(shí)還可進(jìn)一步強(qiáng)化環(huán)境的自?xún)裟芰Α?/p>

環(huán)境生物技術(shù)不僅單純適用于環(huán)境污染治理,如今已相當(dāng)廣泛地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè),尤其是以生物傳感器為核心的環(huán)境生物監(jiān)測(cè)技術(shù),可在線在位迅速地提供環(huán)境質(zhì)量參數(shù),成為環(huán)境質(zhì)量預(yù)報(bào)和報(bào)警中的重要組成部分。

4.生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用

4.1以環(huán)境污染的生物治理為主,開(kāi)展環(huán)境微生物學(xué)的基礎(chǔ),應(yīng)用基礎(chǔ)和應(yīng)用研究,為重金屬?gòu)U水,石油廢水,印染廢水,油脂廢水,農(nóng)藥廢水,生活污水等提供效果好的,成本低的生物治理技術(shù)和設(shè)備,以促進(jìn)我國(guó)的環(huán)境工程建設(shè)。

4.2微生物技術(shù)在污染控制工程中的應(yīng)用主要有活性污泥法,生物膜法,厭氧生物處理法,生物脫氮法,生物除磷法,微污染飲用源水的生物處理,水產(chǎn)養(yǎng)殖水體的生物處理,城市生活垃圾的微生物處理,污泥的微生物處理,禽畜糞便處理與資源化工程,生物修復(fù),微生物脫臭,廢棄物的微生物資源化,固定化微生物技術(shù)及其在污染控制中的應(yīng)用,綠色環(huán)保產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

4.3環(huán)境污染的生物降解主要包括好氧生物處理,厭氧生物處理;貧營(yíng)養(yǎng)環(huán)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;鹵代有機(jī)化合物的生物降解;有機(jī)農(nóng)藥在環(huán)境中的生物降解;危險(xiǎn)性有機(jī)污染物的生物降解以及污染環(huán)境的生物修復(fù),如地下水污染生物修復(fù)等等。

4.4然而,由于技術(shù)有限,目前我們可以使用的技術(shù)主要有:

4.4.1城市有機(jī)垃圾處理技術(shù)

將城市垃圾通過(guò)分選后綜合治理,將可腐有機(jī)垃圾生產(chǎn)成優(yōu)質(zhì)有機(jī)粉肥或有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混粒肥;將可燃有機(jī)垃圾采用氣化焚燒或生產(chǎn)成版材;無(wú)機(jī)垃圾用于填埋,處理過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣,粉塵集中處理,廢水凈化后再排放,防止污染環(huán)境。

4.4.2生物曝氣濾池處理生活污水及資源化利用技術(shù)

集生物處理和過(guò)濾兩種功能于一體,出水水質(zhì)優(yōu)良,是一種高效的新型生物反應(yīng)器,極適用于生活污水和工業(yè)有機(jī)廢水的處理及資源化利用。

4.4.3含油污泥高新生物處理技術(shù)

對(duì)于我國(guó)大中型油田,煉油場(chǎng),石化企業(yè)等行業(yè)中含油污泥,煉油浮渣等進(jìn)行生物治理,通過(guò)生物處理達(dá)到回收石油資源和污泥達(dá)標(biāo)排放。

4.4.4高新生物工程技術(shù)處理油脂化工廢水

利用來(lái)自于自然界又經(jīng)培養(yǎng)馴化的功能菌株,根據(jù)廢水和污水的不同性質(zhì),組成,配制不同菌株,通過(guò)發(fā)酵培養(yǎng)形成多功能復(fù)合型菌液,用于油脂化工,化工有機(jī)廢水,食品,印染,生活污水,工業(yè)廢水的處理。

4.4.5油田,煉油廢水高新生物處理技術(shù)

通過(guò)對(duì)大中型油田,煉油場(chǎng)廢水石油污染物樣品采集,降解微生物菌株的分離,篩選,獲得石油降解優(yōu)勢(shì)微生物,針對(duì)含油廢水的不同水質(zhì)特征,選用不同的微生物菌劑處理,使其穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

5.結(jié)語(yǔ)

著名的天文學(xué)家和生物學(xué)家,佛瑞得 霍意耳(Fred Hoyle)先生曾經(jīng)說(shuō)過(guò),還未解決的主要問(wèn)題的答案應(yīng)該由基本的假設(shè)來(lái)得到,而且同時(shí)也必須依靠經(jīng)過(guò)反復(fù)嘗試和檢驗(yàn)的科學(xué)工具及方法。隨著處理技術(shù)的不斷發(fā)展,生物方法所能處理或修復(fù)的對(duì)象也在時(shí)刻不停地改變。為了使生物技術(shù)能滿足新的發(fā)展需要。我們必須真正進(jìn)行探索,并且可能以過(guò)去未曾想象到的方式來(lái)使用生物或是它們的衍生物。

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篇9

關(guān)鍵詞：空壓機(jī)；余熱回收系統(tǒng)；污水處理；溫度；微生物活性

空壓機(jī)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中，把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，最終轉(zhuǎn)化為空氣勢(shì)能，空氣受到強(qiáng)烈的高壓壓縮，產(chǎn)生大量的熱量，相當(dāng)于其輸入功率的3/4，其余熱回收系統(tǒng)是指通過(guò)換熱裝置把空壓機(jī)的熱量轉(zhuǎn)化出來(lái)通過(guò)熱氣或熱水的形式來(lái)利用到生活或者工藝過(guò)程當(dāng)中去。經(jīng)過(guò)近些年技術(shù)的的不斷發(fā)展余熱回收項(xiàng)目已經(jīng)日趨成熟，應(yīng)用也較為廣泛。

圖1：熱回收流程

圖2：經(jīng)典熱回收設(shè)備

目前國(guó)內(nèi)污水處理廠污水處理主體工藝為生物處理技術(shù)，其中活性污泥處理技術(shù)較為成熟并被廣泛應(yīng)用，其核心內(nèi)容是認(rèn)為為微生物創(chuàng)造良好的生活環(huán)境條件，使微生物的降解功能得到強(qiáng)化，而環(huán)境溫度在很大程度上影響微生物的生理活動(dòng)，從而影響污水處理廠的處理效果。經(jīng)過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐證明活性污泥法污水處理的最佳溫度為37℃左右。在中國(guó)北部地區(qū)常見(jiàn)的解決污水處理系統(tǒng)溫度低的方法為將處理池設(shè)在室內(nèi)或地埋、蒸汽預(yù)熱等，而無(wú)論采用何種方式都會(huì)造成處理單位能源成本的升高。

圖3：溫度與活性污泥中微生物生長(zhǎng)速率的關(guān)系

圖：4溫度與活性污泥中微生物活性的關(guān)系

當(dāng)前由于環(huán)保方面的壓力許多工廠都建有自己的小型污水處理車(chē)間，在冬季運(yùn)行方面都面臨很大的壓力，而工廠內(nèi)的空壓機(jī)余熱不是白白浪費(fèi)就是回用于員工洗澡等用途，沒(méi)有達(dá)到資源綜合再利用的效果，還導(dǎo)致運(yùn)行成本升高，以及污水排放不達(dá)標(biāo)等后果。經(jīng)過(guò)對(duì)本市某工廠的調(diào)研和數(shù)據(jù)采集分析，證明了將空壓機(jī)余熱用于活性污泥法污水處理系統(tǒng)的溫度提升的可行性，以及產(chǎn)生廣泛積極的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。以下為具體數(shù)據(jù)分析：

1、空壓站設(shè)備情況

2、熱回收數(shù)據(jù)計(jì)算

英格索蘭高效離心機(jī)余熱回收系統(tǒng)，功率為600KW的離心機(jī)機(jī)全年（5800小時(shí)/年）回收的熱量為1.68×109Kcal

600KW ×860Kcal/kwh ×70%（加載率） ×80%（余熱回收效率）× 5800H/年=1.68×109Kcal

3、工廠污水處理池冬季溫度約18℃、夏季溫度約26℃，污水平均流量為60m?/h

4、計(jì)算結(jié)論

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關(guān)鍵詞：油脂工業(yè)；廢水處理；工藝分析

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

中圖分類(lèi)號(hào): X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

前言

油脂廢水中含有大量的動(dòng)植物油、脂肪酸和膠質(zhì)等有機(jī)物質(zhì)，是一種高濁度、高色度、高油脂的有機(jī)工業(yè)廢水，如果不經(jīng)過(guò)有效處理而排放會(huì)對(duì)水環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重危害。目前常規(guī)的生物工藝出水中殘余有機(jī)污染物濃度和濁度仍相對(duì)較高，需進(jìn)一步采用強(qiáng)化處理技術(shù)去除這些污染物，減小對(duì)環(huán)境的影響。

1 油脂廢水的產(chǎn)生及其的特點(diǎn)

油脂加工廠生產(chǎn)過(guò)程中的污水來(lái)源主要有：浸出、精煉車(chē)間的生產(chǎn)廢水，各車(chē)間地面清洗廢水、油罐區(qū)初期雨污水。浸出車(chē)間生產(chǎn)廢水主要來(lái)源于蒸脫機(jī)、汽提塔及蒸煮罐所噴入的直接蒸汽，含有少量的粕末、溶劑與油脂，屬于低濃度污水。精煉車(chē)間要來(lái)源于堿煉工段經(jīng)離心機(jī)分離出的水相，溶有脂肪酸鈉皂和超量的堿，還含有部分乳化油脂、水溶性色素、蛋白質(zhì)、懸浮物等，屬于高濃度污水。地面清洗廢水與油罐區(qū)初期雨污水主要含有油脂、清洗劑、沉積物等，也屬于低濃度污水。

其特點(diǎn)為：（1）油脂加工廢水量一般不大。加工1t原料，浸出工段產(chǎn)生的廢水量在60~120t廢水，而精煉一頓油脂，產(chǎn)生的廢水量一般在0.2~0.6t廢水。（2）廢水一般呈酸性，含油高，有的達(dá)到10000mg/L；需要先預(yù)處理去除。（3）COD濃度高、可生化性好。（4）磷含量高。

生產(chǎn)廢水主生產(chǎn)廢水的指標(biāo)與排放量隨原料指標(biāo)、生產(chǎn)線配置、操作等情況差異較大，一般在正常生產(chǎn)情況下，浸出生產(chǎn)廢水在0.10～0.15m3/t料，精煉生產(chǎn)廢水在0.20～0.30m3/t油，生產(chǎn)廢水常規(guī)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1生產(chǎn)廢水常規(guī)指標(biāo)

目前, 對(duì)油脂廢水的處理方法主要有物理法, 化學(xué)法和生物法等。其中如化學(xué)絮凝、吸附、鹽析、臭氧氧化、電解、氣浮、膜分離等物理化學(xué)方法, 由于投資大、占地廣、流程復(fù)雜, 又需要特殊設(shè)備, 其結(jié)果也僅僅是對(duì)污染物的稀釋、聚集或在不同環(huán)境中的遷移, 還有產(chǎn)生二次污染的可能, 因而逐漸不受歡迎。生物處理法則是利用生物主要是微生物的生命活動(dòng)過(guò)程對(duì)廢水中的油脂進(jìn)行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化, 將油脂作為微生物生長(zhǎng)所需的碳源和能源, 并在酶的催化下將其水解成甘油、脂肪酸, 最后降解為H2O、CO2 等代謝產(chǎn)物。整個(gè)過(guò)程都在溫和的條件下進(jìn)行, 無(wú)需加投化學(xué)藥劑, 且微生物具有來(lái)源廣, 易培養(yǎng), 繁殖快, 對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)和易實(shí)現(xiàn)變異特性。相比之下, 生物法具有成本低, 占地少也不需特殊設(shè)備, 不會(huì)帶來(lái)二次污染的優(yōu)點(diǎn), 而倍受青睞。近年來(lái), 國(guó)內(nèi)外對(duì)生物法處理油脂廢水的研究逐漸形成熱點(diǎn), 并取得了一定的成果。

2 油脂廢水處理的一般工藝

污水處理工藝裝置一般按凈化程度要求可以分成三級(jí)。各種污水處理流程的凈化率和優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表1。

表1 各種污水處理流程的凈化率和優(yōu)缺點(diǎn)

3 油脂廢水生物處理技術(shù)

近年來(lái), 人們研究不斷開(kāi)發(fā)出了一些新的處理方法, 包括多種方法相結(jié)合的廢水處理技術(shù)工藝。

3.1固定化微生物技術(shù)

固定化微生物技術(shù)是20世紀(jì)80年代后興起的一種新型生物技術(shù),其優(yōu)點(diǎn)是利用固定化微生物處理有機(jī)廢水, 可以大幅度提高參加反應(yīng)的微生物濃度;固定化顆粒比重大, 固液分離迅速,可減少活性污泥數(shù)目; 微生物被高分子材料包埋, 耐環(huán)境沖擊, 可根據(jù)需要選擇有效微生物,可降低二次污染等特點(diǎn), 因而受到越來(lái)越多的關(guān)注。

例如采用聚乙烯醇( PVA) 加少量海藻酸鈉的方法對(duì)篩選的具有較高降解能力的優(yōu)勢(shì)菌種進(jìn)行包埋固定, 用于對(duì)餐廳污水的處理當(dāng)中, 與未固定的菌相比, 固定化后的菌種對(duì)油脂污水的耐受性明顯增強(qiáng), 處理的油脂濃度明顯提高, 時(shí)間進(jìn)程也加快, 降解率也高于未固定化的細(xì)胞。用固定化生物活性碳 (BAC) 核過(guò)濾處理法對(duì)煉油廠含油廢水進(jìn)行處理,控制入水流量40 ml/ min, 接觸時(shí)間20 min, 除油效果十分顯著達(dá)到85% 以上, 同時(shí)CODcr 的去除率也達(dá)到70%, 這些工作為固定化微生物技術(shù)處理油脂廢水提出了實(shí)用方法和理論基礎(chǔ)。

3.2遺傳工程育種技術(shù)

從自然界中篩選得到的野生土著微生物, 由于其降解酶活性較低且易受環(huán)境條件的影響而不穩(wěn)定, 在處理過(guò)程中往往會(huì)與其它菌株產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)或拮抗作用, 對(duì)降解產(chǎn)生負(fù)面影響, 因此需對(duì)野生菌進(jìn)行誘變處理或運(yùn)用遺傳工程的手段創(chuàng)建高效降解工程菌。研究發(fā)現(xiàn)在假單孢菌屬的某種菌種當(dāng)中存在降解質(zhì)粒NAHT 這為降解工程菌的構(gòu)建提供了可能。研究表明工程菌在處理油脂廢水的過(guò)程表現(xiàn)較好的穩(wěn)定性和較強(qiáng)的適應(yīng)性, 在25~ 35 e , pH 6~ 7, 50 h 內(nèi)可去除高濃度(2000 mg/L) 油脂90%以上。

3.2微生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)是指在污染環(huán)境中, 利用微生物將污染物現(xiàn)場(chǎng)降解成CO2 和H2O 或轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)的生物技術(shù)系統(tǒng), 是傳統(tǒng)生物處理方法的延伸。此方法可以處理較大面積的污染。它主要通過(guò)向油脂廢水中直接投入降解菌的途徑來(lái)實(shí)現(xiàn), 降解菌可以是土著微生物, 也可以是工程菌,一般有原位修復(fù)和異位修復(fù)2 種, 后者常與其它技術(shù)方法結(jié)合使用。近年來(lái), 投菌法處理油脂污水引起人們重視, 有的國(guó)家已推出了一些微生物菌劑的商品。比如日本的有效菌(EM)技術(shù), 它在水質(zhì)凈化方面能發(fā)揮神奇作用, 國(guó)內(nèi)利用好氣異氧菌、光合細(xì)菌和化能異養(yǎng)菌等3 株菌株進(jìn)行固體發(fā)酵培養(yǎng), 制備出生物除油菌劑,其脂肪酶酶活性為146. 7 L/ g, 活菌數(shù)為7×108個(gè)/ g, 用該菌劑采用投菌法處理油脂廢水40 h, 油值去除率可達(dá)90% , COD 值的去除率大于80% 。

缺點(diǎn)就是此方法在運(yùn)用過(guò)程中, 存在見(jiàn)效慢, 受廢水理化性質(zhì)及環(huán)境因子影響大, 其菌劑毒性和生物安全問(wèn)題也需要注意。

3.3酵母菌處理技術(shù)

脂酶一般廣泛存在于真菌中。20世紀(jì)70年代開(kāi)始, 日本有人開(kāi)始研究用酵母菌處理發(fā)酵廢水等高濃度有機(jī)廢水, 在80 年代末, 日本一家公司解決了酵母菌處理技術(shù)的實(shí)用化問(wèn)題。該公司將酵母處理工藝用于活性污泥的前段處理, 用于最大限度地降低廢水的有機(jī)負(fù)荷, 處理后的廢水用常規(guī)活性污泥法等工藝進(jìn)一步處理即可達(dá)標(biāo)。目前日本已建成了近50套使用該工藝的處理裝置, 用于處理含油廢水、水產(chǎn)加工廢水、發(fā)酵工業(yè)廢水、制醬廢水等。酵母菌處理工藝與活性污泥工藝相比具有負(fù)荷高, 污泥生成量小, 需氧量小等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)運(yùn)用酵母菌處理技術(shù)對(duì)色拉油加工廢水進(jìn)行處理, 結(jié)果顯示酵母菌處理系統(tǒng)非常穩(wěn)定, 除油率高達(dá)97%, 污泥沉降性也非常好, SVI最低可達(dá)40。實(shí)踐證明了酵母菌在處理濃度油脂廢水中具有較好的直接降解作用, 無(wú)需對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理。

優(yōu)點(diǎn)是酵母菌處理過(guò)程中所得到的酵母細(xì)胞可以考慮作為蛋白飼料, 實(shí)現(xiàn)廢水處理的資源化,運(yùn)用酵母菌處理技術(shù)每噸油脂廢水可生產(chǎn)飼料酵母粉11. 5 kg, 蛋白質(zhì)含量35% ~ 38% , 蛋白質(zhì)代謝率可達(dá)83. 53%。

4 結(jié)束語(yǔ)

油脂的微生物降解是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程, 它的效率和質(zhì)量受到多種因素的影響,包括油脂濃度及存在狀態(tài),環(huán)境條件及微生物的種類(lèi)組成, 以及水體環(huán)境中的營(yíng)養(yǎng)成分等,盡管目前已有一些生物處理技術(shù),但都在一定程度上存在一些缺陷和不足,如油脂的生物降解過(guò)程涉及很多酶，這些酶協(xié)同作用才能完成油脂的徹底降解，而環(huán)境中的酶是由不同微生物產(chǎn)生和分泌的，因此多種微生物間的緊密協(xié)作成為油脂高效降解的關(guān)鍵，目前絕大部分研究?jī)H僅關(guān)注于一株或者幾株降解菌對(duì)油脂的降解，忽略了微生物協(xié)調(diào)作用研究，這將成為以后研究的熱點(diǎn)。

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