浅析污水处理生物技术

摘要：本文主要分析了生物技术在污水处理过程中的应用。

关键词：污水处理；生物技术；应用

中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A

1、生物膜法技术

生物膜法是令微生物附着在惰性滤料上，形成膜状的生物污泥，从而对污水起到净化效果的生物处理方法。生物膜法技术在20世纪六十年代开始出现，起初主要应用于工业废水处理包括高负荷生物滤池、塔式生物滤池等方面，后来扩展到接触氧化法，并广泛运用在纺

织、印染、化纤等化工行业的废水处理。其中，接触氧化法因填料做不到经久耐用、成本低廉，且对大型池的均匀布水布气存在技术困难等，在城市污水处理工程中无法得到广泛应用。研究结果显示，高负荷生物滤池、固体接触法和生物曝气滤池法等生物膜法技术的突破和投入使用，表明生物膜法在市政污水处理上的良好前景。首先来看这两项技术的原理。高负荷生物滤池、固体接触，英文简称TF/SC，属于美国的城市污水处理标准技术，国内由国家市政工程西北设计研究院与兰州铁道学院联合开发，通过在试验室、中间试验和工程生产试验等各个环节实施全流程试验，获得完整的设计参数后，并建设两座污水量为10×104m3/d的规模处理厂投入实用。生物滤池则属于用卵石或塑料填料的深式、塔式滤池，国内研究结果表明，卵石填料的负荷是TF/SC工艺是否高效的关键指标，它的原理是拦截回流污泥，使之与生物滤池混合曝气，然后进行生物絮凝、生物吸附两种生物反应，把废水中的细小颗粒和凝聚能力较差的生物膜集合凝固，与此同时，还能吸附、降解掉其中的有机污染物，这种工艺处理污水时，在固体接触池中的停留时间不长，美国为30分钟左右，国内设计时长多为45分钟。其次，由于生物滤池、固体接触池和絮凝沉淀池都处于高负荷状态，停留时间短，所以工程造价低，能耗少。数据显示，运用TF/SC工艺处理污水的工程总投资比传统的活性污泥法降低约20%，而且污泥量减少20%多，大量节省了污泥处理费用。其三，除成本降低外，生物膜法还具备耐冲击、运行稳定、操作简单等特点。由于我国城市污水处理厂数量少，污水处理率低，需要大量建设，而目前城建资金来源不足，必须采用新技术降低工程造价，所以，生物膜法在国内城市污水处理的应用前景十分广阔。

2、活性污泥技术

活性污泥技术近20年来正朝着高效快速、低耗节能和多功能方而发展，该技术主要利用好气性微生物及其吸附和絮凝的其他生物，如：细菌、真菌、藻类和原生动物等的代谢作用，分解废水中的N，P 营养，降解污水中的有机、有害污染物，吸附有毒金属，使出水水质基木或完全达到二级生物处理厂的出水标准并能再利用。提高单位体积内好气性微生物的浓度及其与其他活性生物的比例；控制好系统的污泥循环速度、回用以及溶氧浓度是确保和提高该技术处理效果的关键。Frank及其同伴于活性污泥系统中添加人工培养的蛋白核小球藻处理初始COD浓度约为300mg/L的污水，结果，出水中COD的残留量为19-20mg/L，去除率91% 一95.4%，平均92.7%。未离心活性污泥的COD平均去除率为85%，最高90%；再澄清出水中COD的最高去除率为88.5%，平均82.5%。出水中有机氮平均维持在2.2mg/L，最低值为1.0mg/L，去除效果显著。Su等在室内条件下研究了活性污泥反应系统对有机污染物和重金属（Zn，Cd，Ni）的生物吸收作用，结果证实，活性污泥系统对BOD 的平均去除率达85% 以上，r=0.825；对COD 的去除率75% 以上，r=0.756；对重金属的生物吸附速度极快，在试验的第一个30分钟，溶液中的可溶性金属即可减少70%，其吸附等温线（Sorptionisotherm）完全依从平衡浓度大于0.05mg/L 的弗洛伊德等温线。Mcshan 研究了实验室规模的活性污泥系统对有毒沥滤液中的卤代苯氧化合物及缔合氯化苯酚的处理，结果含10% 沥滤液（TOC=280mg/L）的出水中苯酚和氯化苯酚的去除率达99.5%；TOC减少84%；相对毒性降低76%。活性污泥的性能随污水浓度的增加而下降，当TOC浓度增至378mg/L 时，对苯酚和氯化苯酚的去除率为76%。Darker 等设计了好气、缺氧、缺氧一好气、厌气一缺氧一好气4种不同类型的实验室规模过剩P活性污泥生物去除系统，针对有毒污染物的归宿问题进行了探讨，结果该设计可使有毒物及石油精炼过程中产生的其它有害污染物明显减少。系统中COD的平衡程度，各处理单元的实施参数，以及污水的来源和成份等均对活性污泥系统的处理效果产生影响。Manuel等利用活性污泥程序处理绿色橄榄加工废水获得成功，在常规污水COD浓度为200-300mg/d.m3 条件下，去除率为75%-85%，但对聚苯的去除率不高。延长停留时间、升高系统的温度，处理效果增强。吴启伟的研究结果显示，活性污泥技术可使生活污水中的BOD5和SS的浓度减少到国家《污水综合排放标准》中的一级标准，去污效果十分显著。Ren 报道了一种序批式活性污泥法（SBR）的污水处理效果，该法与传统的连续流式活性污泥法（CFS）的不同之处在于进水为间隙式。结果表明，SBR法在中小型常规污水处理领域较CFS法更具优越性：耐冲击负荷，污泥不易膨胀，对N，P的去除效率高。SBR法目前已在美国、澳大利亚、日木、西德等国家广泛用于生活污水及工业废水的处理，并在一定程度上取代了CFS法，但在我国，SBR法目前仍处于实验阶段，离国际水平尚有一定差距。

3、细胞固定化技术

细胞固定化技术始于20世纪80年代，要点是利用物理或化学的手段将游离细胞定位于限定的空间区域，使其成为一种既保持本身代谢活性，又可在连续反应后回收和反复利用的生物体系。通常用作固定细胞的载体材料有：藻蛋白酸钙、琼脂、角叉藻胶、聚丙烯酞胺、多孔硅石，以及聚乙烯或聚氨醋泡沫等，被固定对象有细菌或藻类，依实际条件选定。细胞被固定后，其合成代谢活性和光合强度提高，平均呼吸速率降低，对毒物、有机污染物的耐受力增强，对N，P及重金属的吸收、富集、去除能力提高，这些优点确保了细胞固定化技术广泛用于燃料、肥料、印染、选矿和啤酒等生产废水和城镇污水的处理。高效、经济、简易实用、选择性好是其特点，木节着重论述被固定细胞为藻类的藻类固定化技术的应用效果。

4、“wT 一FG“生物法技术

污水生化处理单元，用以除去污水中的污染物质。城市污水生化处理方法一般有：活性污泥法、生物膜法。“wT一FG”生物法污水处理技术是生化处理法之一。生物膜法是附着型生物处理技术，由于占地面积过大及环境卫生条件较差等因素，在城市污水处理厂中较少采

用。当前国内城市污水处理工艺较多采用活性污泥法。活性污泥法主要是悬浮生物处理法，其主要污水处理工艺有：普通曝气法（常规活性污泥法）、AB 法、氧化沟法、SBR 法、A/O 法、A，/O 法等。“wT 一FG”生物法污水处理技术，是近年来在我国推广应用的一项高科技生

物工程技术。它是联合使用“FG一12”菌剂和“wT一21”助剂两项高科技产品，让其在先进的生化反应池中产生强大的联动作用，使生化反应池中保持高活性微生物菌群绝对优势。这些针对水体污染物优势菌种的高浓度微生物菌群，具有高效、快速的生物降解性能，使水

体中各类污染物得到高效降解去除。

结束语:

综上所述，本人就现阶段我国污水处理生物技术做了浅要分析，随着上述技术的广泛应用，相信在不久的将来，会有更加经济、高效、实用的新型技术问世，使我国的污水处理技术更上一个新台阶。

参考文献：

[1]刘红玉，赵志春，吕宪国.中国湿地资源及其保护研究[J].资源科学，2009，（6）：1-5.

[2]陈汉标.生物膜法技术在污水处理中的应用[J].中国城市经济.2011（12）.