導語：如何才能寫好一篇微生物處理污水的方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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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.

關鍵詞：含油污水；生化處理

Key words: Wastewater Containing Oil；Bio-Chemical Treatment

中圖分類號：TU995 文獻標識碼：A文章編號：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發生產，含油污水量也在逐年增加。石油勘探開發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。如何對產出的污水進行有效處理，成為迫切需要解決的問題。目前，國內油田對含油污水的處理主要采用自然沉降、混凝沉降、過濾、氣浮等常規的物理方法，國內的一些環保設備生產廠家也在油田污水處理新設備、新技術的研制上不斷推陳出新。以上工藝設備經合理組合后，對污水中的懸浮物和油有較好的處理效果，符合回注指標，但一般不能完全達到外排要求。為解決剩余污水問題，國內一些油田開展了以達標外排為目的的試驗研究，試驗多以生物處理技術為核心，從國外引進菌種。生化處理工藝是利用微生物的代謝作用，將水中呈溶解、膠體狀態的有機污染物質轉化為穩定的易降解物質。為實現剩余污水的達標排放，在含油污水的處理過程中，采用生化處理工藝顯得必要而又可行。

1生化處理工藝的現狀

目前，國內比較成熟的生化處理工藝可以分為兩類，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，根據處理設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）、厭氧生物轉盤等幾種處理方法。好氧與厭氧處理工藝各有不同的優缺點，單靠一種工藝很難取得滿意的處理效果。在實際工程中，常見的是將兩種工藝結合起來，按照“分級處理、厭氧先行、好氧把關”的原則，來確定合理的工藝流程。生化處理污水技術在城市污水和煉油污水處理領域已被廣泛采用，對于大規模污水處理，它是一項經濟、實用的有機廢水處理方法。實踐證明，生化處理技術具有處理效果好，系統運行穩定、操作簡單、管理方便及運行成本低等優點。實際運行中，由于各油田的污水性質各不相同，確定生化處理工藝時，應結合本油田污水的實際特點，經過試驗研究后進行優化選擇，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、膠體狀態的有機污染物質轉化為穩定的易降解物質；利用微生物的生化作用，將復雜的有機物分解為簡單的物質，將有毒的物質轉化為無毒物質，從而使廢水得以凈化。根據氧氣的供應與否，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，將廢水中的有機物分解為CO2、H2O、NH3、NO3等；厭氧生物處理的特點是可以在厭氧反應器中穩定的保持足夠的厭氧生物菌體，使廢水中的有機物降解為CH4、CO2、H2O等。

3生物處理法的特點[2]

生物處理法較物理或化學方法成本低，投資少，效率高，無二次污染，廣泛為各國所采用。油田廢水可生化性較差，且含有難降解的有機物，因此，目前國內外普遍采用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處理污水溶解的有機污染物和膠體的有機污染物。在處理含油污水時，如果要求排放標準很高則可用生物處理法進行深度處理。生物處理法與化學法相比，具有經濟、高效等優點。生物處理法有好氧生物處理法和厭氧生物處理法兩種。生物處理法對被處理的污水水質有以下的具體要求：①水的PH值：對于好氣生物處理，要求水的PH值在6-9之間。對于厭氣生物處理，水的PH值在6.5-7.5之間。②污水溫度：溫度也是一個主要因素。對大多數微生物來講，適宜的溫度在20-40℃。③養料：微生物生長繁殖除需要碳水化合物作為食料外，還需要一些無機元素如氮、磷、硫、鉀、鈣、鎂、鐵等，因此用生物法處理含油污水時，需投加適量的營養物。④有害物質：污水中不能含有過多的有害物質，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，首先需對微生物進行馴化，使其能適應含油污水的環境。生物氧化法是利用微生物的生物化學作用使廢水得到凈化的一種方法。油類是一種烴類有機物，可以利用微生物的新陳代謝等生命活動將其分解為二氧化碳和水。含油廢水中的有機物多以溶解態和乳化態，BOD值較高，利于生物的氧化作用。對于含油質量濃度在30～50mg/L以下、同時還含有其他可生物降解的有害物質的廢水，常用生化法處理，主要用于去除廢水中的溶解油。含油廢水常見的生化處理法有活性污泥法、生物過濾法、生物轉盤法等?；钚晕勰喾ㄌ幚硇Ч茫饕糜谔幚硪蟾叨|穩定的廢水。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，從而構成了穩定的生態系統。但是，由于附著在載體表面的微生物量較難控制，因而在運轉操作上靈活性差，而且容積負荷有限。

4生物處理技術的展望[3]

生物處理技術被認為是未來最有前景的污水處理技術，一直是水處理工作者研究的重點和難點。特別是近年來，基因工程技術的長足發展，以質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用是今后污水生物處理技術的發展方向。開發工藝更為先進的復合反應器，提高處理效率，減少占地面積。膜生物反應器（MBR），是將膜分離技術與廢水生物處理技術組合而成的新工藝，該工藝是以膜分離技術替代傳統二級生物處理工藝中的二沉池，具有處理效率高、出水水質穩定；占地面積??；剩余污泥量少，處置費用低；結構緊湊，易于自動控制和運行管理；出水可直接回用等特點。膜生物反應器工藝，作為膜分離技術和生物處理技術的結合體，集中了兩種技術的優點，已經在一些工業廢水處理中應用，但目前未見其應用于油田污水處理的報道。但就其自身特點而言，膜生物反應器應用于油田污水處理的趨勢已經不可逆轉。

參考文獻：

[1]陳國華.水體油污治理[M].北京：化學工業出版社，2002.

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關鍵詞 溶氧分析儀；工業污水；應用

中圖分類號X703 文獻標識碼A 文章編號 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，通過溶氧分析儀可以找到最適合的凈化污水的方法。

1 工業污水處理的方法

生物處理法，顧名思義就是依靠微生物的代謝活動來凈化污水中有毒有害物質的方法。其原理是：利用活性污泥或者生物膜上的微生物，通過這些微生物的自身代謝活動，將工業廢水中的有毒有害的有機物等物質作為代謝的能源物質，最終轉化為無毒無害的CO2和水，從而達到凈化工業廢水的目的。生物處理法主要分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法，其分類標準是根據參與降解的微生物的種類不同分類的。

1.1 應用好氧生物進行廢水處理的方法

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境中，有機污染物被好氧微生物降解，從而使污染物變為無毒無害物質的方法。好氧微生物以有機污染物作為主要能源物質，通過好氧代謝將有機污染物降解。好氧生物處理法的應用范圍比較廣泛，排出的廢棄生活用水，含有有機廢物的工業用水是其主要處理的對象。比如，處理印染所產生的廢水，經好氧生物法處理后可以使 COD（化學需氧量）、 BOD（生化需氧量）、 SS（固體懸浮物）、 NH3-N、色度的去除率分別達到93.6%、93.9%、90.4%%、68.0%、87.5%。通過這種成熟高效的處理方法，這種方法的技術成熟，運行效果良好，并能使工業廢水穩定的達標排放。

1.2 應用厭氧生物進行廢水處理的方法

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有游離氧的存在，這時候需要厭氧微生物通過代謝活動來降解有機污染物的方法。 在實際應用中，甲醇廢水通過兩相分段厭氧法處理，在最優的條件下COD的去除率可以達到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，經過調試運行測得 COD的去除率可以達到95.7%，氨氮得去除率可以達到87%，處理后的排出水質量經檢測可到達規定要求的排出標準。生物處理法具在處理有機污染物方面具有成本低、效率高、出水質量好、污泥的沉降性能好等優點，但生物處理法也有對污水的水質要求很高、運行過程也相對復雜、適用地區限制大等缺點。

2 關于溶氧分析儀工作的原理

溶氧含量測定有以下3種方法：

1）化學分析測量和自動比色分析；

2）順磁法測量；

3）電化學法測量。

溶氧分析儀能夠在斷電等突況下進行工作，如DOG-2008型溶解氧儀表是一種用于測試和控制溶解氧的精密儀表，一個隱藏在內部的微型計算機可以儲存、計算和補償有關測定溶解氧值的所有參數，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生故障時，繼續使用該儀表，對校正和設定點的數值的保存的影響不大。

目前，電化學法測量在工業廢水處理中的應用比較廣泛，其主要針對水中溶氧量的檢測。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是其溶解度關鍵因素。大氣的壓力越高，水溶解氧的能力就越大，亨利定律認為氣體的溶解度與其分壓成正比。

我們以 COS4氧量測量傳感器為例來了解電化學法測量技術，傳感器由陰極（Pt）、帶電流的反電極（Ag）和無電流的參比電極（Ag）組成，傳感器表面覆蓋一層隔離層膜，當電極被浸沒在電解質中時，電極和電解質與被測量的液體隔離層膜分開，只有溶解的氣體才能滲透隔離層膜。通過這種設計，傳感器得到了很好的保護，電解質的溢出現象得到了控制，外來物質被保護隔離層擋在了外邊，保證了電解質的干凈和無污染，防止被毒化的情況。若施加極化電壓于反電極和陰極之間，氧就會通過拆入到電解質中的部件的隔離層膜擴散到電解液中，隨后陰極上帶有過剩電子的 O2就會被還原成氫氧根離子[OH-]。處在陰極的氧分子會輸放出4個電子，而在陽極的氯化銀分子會在電飽和的情況下接受4個電子中的1個，這樣在正負兩極發生了電子的流動，故形成了電流：

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

一般情況下被測污水的氧分壓與形成電流的大小成正比，這種關系體現在機器上就是：由于傳感器上的電阻會產生溫度，這種溫度信號被傳感器識別后，將其遞呈給變送器。同時，傳感器中存有含氧量，氧分壓以及它們與溫度之間關系等的相關公式，通過公式作出標準曲線，按照標準曲線給出的信息可以獲得水中含氧量的信息，這些信息經分析后以標準信號的形式輸出。

COS4溶氧傳感器在3分鐘內即可達到最終測量值的90%，如果想達到最終測量值的99%，僅需要9分鐘的時間；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點

溶氧儀的標準周期一般為3～4個月，周期比較長。而且操作簡單，安裝方便，適用范圍廣泛。專一性強，對其他物質敏感度較低。經濟、實用 ，可以監測隔離層膜和電解質的使用情況。使用周期長，一到三年換一次隔離層膜和電解質即可。

4 安裝和維護溶氧分析儀應注意的事項

安裝：溶氧分析儀最好使用原廠的支架，可以很好的調節深度，采用浸入式安裝，調節鋼繩的長度可以調節儀器傳感器的深度，注意保證進入管的密封。

維護：溶解氧的探頭應每周用水清洗，動作要輕柔，發現覆膜損壞需要及時更換，電解液受污染也要及時更換；污水中，隔離層膜會在含有 H2S、 NH3、苯或酚等成份的污水中會損害較大，這種環境下必須經常更換膜頭，以保證溶氧分析儀的正常使用。

5 結論

本文通過講解工業污水生物處理法來闡述污水中氧的含量對污水處理的影響來說明溶氧分析儀在工業污水處理上的應用，溶氧分析儀的應用原理，溶氧分析儀的優點以及安裝和維護事項。

參考文獻

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

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有機廢水無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徹底性（無二次污染或二次污染較?。┮约斑\行費用低廉等優點決定的。

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

第①類廢水可直接進行生物處理。第③類廢水較為復雜，此處不作討論。本文主要對第②類廢水中的毒物作用機制及應對措施加以討論。

1、毒物及其作用機制

廢水中凡是能延緩或完全抑制微生物生長的化學物質，統稱為有毒有害物質，簡稱毒物。這些毒物，從化學性質上來分可劃分為有機物和無機物兩大類。從處理的角度又可劃分為能被生物處理段去除、轉化的物質（如H2S、苯酚等，或稱非穩定性毒物）和不能被生物處理段去除、轉化的物質（如NaCl、汞、銅等，或稱穩定性毒物）兩大類。

毒物對微生物的作用機制主要有如下方式：

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

（2）損傷酶和重要代謝過程。一些重金屬（銅、銀、汞等）對酶有潛在的毒害作用，甚至在非常低的濃度下也起作用。這些重金屬的鹽類和有機化合物能與酶的-SH基結合，并改變這些蛋白質的三級和四級結構。

（3）競爭性抑制作用。當廢水中存在一種化學結構與代謝物質相類似的有機物時便會發生。因為二者都能在酶的活性中心與酶相結合，它們的競爭將抑制中間產物的形成，使酶的催化反應速率降低。

（4）對細胞成分合成過程的抑制作用。當某些化學物質的結構類似于細胞成分的結構時，它們便會被細胞吸收并同化，結果是合成無功能的輔酶或導致生長停止。這種作用最典型的例子便是磺胺酸。

（5）抗生素對核酸的抑制作用。不少抗生素能專一地抑制原核生物的蛋白質合成，如鏈霉素會抑制氨基酸正確結合于多肽上。

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

（7）對細胞壁合成的抑制作用。如青霉素便是通過干擾細胞壁的合成從而達到抑制微生物生長的效果。

2、菌種承受毒物的能力及菌種馴化法

需說明的是，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物質對微生物的抑制作用與其濃度有直接關系，并隨微生物的馴化而發生變化，經過馴化的微生物對有毒物質的適應能力將逐步加強。微生物這種巨大的適應性（變異性）是由它們的小體積決定的。如一個微球細胞僅具有約100000個蛋白質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備的，許多分解代謝酶類只有當存在合適的基質時才會產生。在某些條件下這類可誘導的酶可占蛋白質總含量的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（此時的濃度叫極限允許濃度），正是這種極限又要求含毒物有機廢水在生物處理前需要一定的預處理。

前已說過，微生物由于其體積的細小，而具有巨大的適應性（變異）。因此可以采用人工改變微生物生活環境的方法進行誘導變異，讓微生物直接適應原水中毒物濃度或提高微生物對毒物的去除能力。這種方法對穩定性毒物及非穩定性毒物均適用，是處理含毒有機廢水的一種基本方法。

在城市生活污水處理廠中，當進水中酚的濃度突然增加到50mg/L時，便會對生物處理系統產生巨大的破壞作用。嚴重時，會導致全系統的崩潰?？墒?，某焦化廠采用適應性變異的方法對菌種進行馴化即菌種馴化法，使微生物內的酶逐步適應了這種毒物的大量存在，便將這種毒物當成其底物而加以分解吸收。實際運行表明，進水中酚的平均濃度為117.5mg/L時，酚的去除率高達99.6%.

含酚廢水處理是應對一種不穩定性毒物的例子，當毒物很穩定時，亦可采用這種馴化方法以提高微生物對毒物的承受能力。但須注意，這種毒物的濃度必須滿足最終出水排放標準或另外采取其它措施加以控制。

3、預處理方法

前已說過，馴化是生物處理法中應對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，毒物濃度超過極限允許濃度時就需要一定的預處理。目前，預處理法主要有稀釋法、轉化法和分離法。

3.1稀釋法

污水中的毒物之所以成為毒物，是與其濃度有關的。當其濃度超過某一極限允許濃度時，毒物就成為毒物；在極限允許濃度以下時，毒物就不表現出毒性甚至成為營養。當廢水中毒物濃度超過生物處理的極限允許濃度時，為保證生物處理的正常進行，可采用簡單的稀釋法，將廢水中毒物濃度降低到極限濃度以下。

根據廢水中毒物的穩定或非穩定性質，結合實際情況，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不同，將它們混合起來，彼此稀釋，可將毒物濃度降低到極限允許濃度以下，這便是污水稀釋法。它最簡單、最經濟，是首選方法，不論毒物的性質是穩定或非穩定均適用。少量的工業廢水混入大量的城市污水中，幾乎所有的毒物濃度都會被降低到極限允許濃度以下。但是，少量的工業廢水彼此間混合后，毒物濃度仍有可能在極限允許濃度以上，仍需繼續采取其它措施。

污水稀釋法除了上面所說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，只要建一較大的調節池（停留時間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。這對后續處理非常有利。

（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。出于經濟方面的考慮，方法①應是首選。

實例：制革廢水中S2-的存在對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.制革廢水經調節池調節稀釋后，進入曝氣池時S2-仍然在50mg/L以上。以前，許多設計單位主張采用分隔處理，即先把灰堿廢水單獨進行脫S預處理，把進水中的S2-降低到30mg/L以下，再進行綜合處理。有經驗表明，可采用處理出水稀釋法來消除S2-對生物處理的影響，不需要進行分隔處理，而直接進行綜合處理。東南大學設計的南京制革廠廢水處理站，采用的處理流程為調節池初沉池生物處理，生物處理采用的是氧化溝，該氧化溝溝寬6m，有效水深3m，溝內水流平均流速0.4m/s，做如下兩個假定：①廢水進入氧化溝后經過1周的循環，其中的S2-經曝氣氧化后全被去除（被氧化成單體硫或硫代硫酸鹽）；②廢水一進入氧化溝后，橫向擴散很好，橫斷面上各點水質完全相同。按S2-的極限允許濃度30mg/L進行計算，理論上可得該氧化溝進水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。當然，在實際運行中①，②兩條假定不可能完全做到，故實際進水最大允許濃度遠遠不能達到7776mg/L.根據該廠長達12年的穩定運行經驗表明，在調節池出水S2-不超過100mg/L的情況下，S2-對氧化溝的穩定運行是完全沒有影響的，而且氧化溝出水S2-始終在排放標準1mg/L以下。這是稀釋法成功應用的一個例子。

（3）清水稀釋法。這種方法只有在廢水中的毒物為穩定性毒物，不能采用處理出水稀釋，工廠內部及其附近又沒有其它廢水可以用來稀釋它，而且這種毒物又不能采用分離法或轉化法去除時才能使用。這是由于①這種方法的不經濟性。采用清水稀釋本身就要花費大量的水費；原水采用大量的清水稀釋后，處理投資和運行費都要增加。②隨著環境管理的加強，已由濃度排放控制過渡到排放總量控制。

實例：南京某石化公司化工二廠廢水處理站，進水COD為6000mg/L，但同時含有CaCl250000mg/L，如此高的鹽度將會極大地抑制生物處理的正常運行，所以在生物處理之前必須對鹽加以適當處理?？紤]到生物處理對CaCl2無去除或轉化作用，其它的分離或轉化方法又不經濟，該廠地處郊區，附近無其它工廠或本廠的另類廢水可利用來稀釋，故設計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，再進行深井曝氣法處理，取得了滿意的效果。

3.2轉化法

化學物質只有在特定的情況下才會表現毒性，比如，硝基苯毒性較大，轉化為苯胺后，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，可以通過化學方法，將有機廢水中的毒物轉化為無毒或毒性較低的物質，以保證生物處理的正常進行。這種方法對穩定性毒物或非穩定性毒物均適用。采用這種方法一定要注意兩個問題：①轉化后，穩定性毒物的濃度必須在生物處理極限允許濃度以下，非穩定性毒物的濃度必須保證生物處理的正常運行；②最終出水中，毒物濃度也應滿足排放標準。

實例：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。直接對它進行生物處理，由于毒物負荷的限制，使得生化曝氣池的BOD負荷極低，效率不高。故絕大多數工程在廢水進入曝氣池之前進行預處理，用化學法（比如亞鐵還原）將硝基苯轉化為苯胺，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，將廢水中的毒物轉移到氣相或固相中去，以保證廢水生物處理的正常運轉，這便是分離法的原理。此法對穩定性或非穩定性毒物均適用。采用這種方法時應注意如下幾點：①分離后，廢水中穩定性毒物濃度必須在生物處理的極限允許濃度之下，非穩定性毒物的濃度必須保證生物處理的正常運行；②必須保證最終出水各項指項（包括毒物）達到國家排放標準；③轉移到氣相或固相的毒物必須進行妥善處理，不允許出現二次污染。

實例：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，出水可以直接進行生物處理而不受S2-的影響，沉淀的FeS可以送去制磚或進行填埋處理；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。

4、結語

為保證生物處理的正常進行，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最佳方案，是一個全系統優化課題。優化的原則是：①廢水中各項指標（包括毒物）必須達到國家排放標準；②必須保證生物處理的正常運行；③在此基礎上，應努力追求工藝流程簡單、投資省、運行費用低、無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的化學物質，統稱為有毒有害物質，簡稱毒物。這些毒物，從化學性質上來分可劃分為有機物和無機物兩大類。從處理的角度又可劃分為能被生物處理段去除、轉化的物質（如H2S、苯酚等，或稱非穩定性毒物）和不能被生物處理段去除、轉化的物質（如NaCl、汞、銅等，或稱穩定性毒物）兩大類。

毒物對微生物的作用機制主要有如下方式：

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

（2）損傷酶和重要代謝過程。一些重金屬（銅、銀、汞等）對酶有潛在的毒害作用，甚至在非常低的濃度下也起作用。這些重金屬的鹽類和有機化合物能與酶的-SH基結合，并改變這些蛋白質的三級和四級結構。

（3）競爭性抑制作用。當廢水中存在一種化學結構與代謝物質相類似的有機物時便會發生。因為二者都能在酶的活性中心與酶相結合，它們的競爭將抑制中間產物的形成，使酶的催化反應速率降低。

（4）對細胞成分合成過程的抑制作用。當某些化學物質的結構類似于細胞成分的結構時，它們便會被細胞吸收并同化，結果是合成無功能的輔酶或導致生長停止。這種作用最典型的例子便是磺胺酸。

（5）抗生素對核酸的抑制作用。不少抗生素能專一地抑制原核生物的蛋白質合成，如鏈霉素會抑制氨基酸正確結合于多肽上。

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

（7）對細胞壁合成的抑制作用。如青霉素便是通過干擾細胞壁的合成從而達到抑制微生物生長的效果。

2、菌種承受毒物的能力及菌種馴化法

需說明的是，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物質對微生物的抑制作用與其濃度有直接關系，并隨微生物的馴化而發生變化，經過馴化的微生物對有毒物質的適應能力將逐步加強。微生物這種巨大的適應性（變異性）是由它們的小體積決定的。如一個微球細胞僅具有約100000個蛋白質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備的，許多分解代謝酶類只有當存在合適的基質時才會產生。在某些條件下這類可誘導的酶可占蛋白質總含量的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（此時的濃度叫極限允許濃度），正是這種極限又要求含毒物有機廢水在生物處理前需要一定的預處理。

前已說過，微生物由于其體積的細小，而具有巨大的適應性（變異）。因此可以采用人工改變微生物生活環境的方法進行誘導變異，讓微生物直接適應原水中毒物濃度或提高微生物對毒物的去除能力。這種方法對穩定性毒物及非穩定性毒物均適用，是處理含毒有機廢水的一種基本方法。

在城市生活污水處理廠中，當進水中酚的濃度突然增加到50mg/L時，便會對生物處理系統產生巨大的破壞作用。嚴重時，會導致全系統的崩潰?？墒?，某焦化廠采用適應性變異的方法對菌種進行馴化即菌種馴化法，使微生物內的酶逐步適應了這種毒物的大量存在，便將這種毒物當成其底物而加以分解吸收。實際運行表明，進水中酚的平均濃度為117.5mg/L時，酚的去除率高達99.6%.

含酚廢水處理是應對一種不穩定性毒物的例子，當毒物很穩定時，亦可采用這種馴化方法以提高微生物對毒物的承受能力。但須注意，這種毒物的濃度必須滿足最終出水排放標準或另外采取其它措施加以控制。

3、預處理方法

前已說過，馴化是生物處理法中應對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，毒物濃度超過極限允許濃度時就需要一定的預處理。目前，預處理法主要有稀釋法、轉化法和分離法。

3.1稀釋法

污水中的毒物之所以成為毒物，是與其濃度有關的。當其濃度超過某一極限允許濃度時，毒物就成為毒物；在極限允許濃度以下時，毒物就不表現出毒性甚至成為營養。當廢水中毒物濃度超過生物處理的極限允許濃度時，為保證生物處理的正常進行，可采用簡單的稀釋法，將廢水中毒物濃度降低到極限濃度以下。

根據廢水中毒物的穩定或非穩定性質，結合實際情況，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不同，將它們混合起來，彼此稀釋，可將毒物濃度降低到極限允許濃度以下，這便是污水稀釋法。它最簡單、最經濟，是首選方法，不論毒物的性質是穩定或非穩定均適用。少量的工業廢水混入大量的城市污水中，幾乎所有的毒物濃度都會被降低到極限允許濃度以下。但是，少量的工業廢水彼此間混合后，毒物濃度仍有可能在極限允許濃度以上，仍需繼續采取其它措施。

污水稀釋法除了上面所說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，只要建一較大的調節池（停留時間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。這對后續處理非常有利。

（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。出于經濟方面的考慮，方法①應是首選。

實例：制革廢水中S2-的存在對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.制革廢水經調節池調節稀釋后，進入曝氣池時S2-仍然在50mg/L以上。以前，許多設計單位主張采用分隔處理，即先把灰堿廢水單獨進行脫S預處理，把進水中的S2-降低到30mg/L以下，再進行綜合處理。有經驗表明，可采用處理出水稀釋法來消除S2-對生物處理的影響，不需要進行分隔處理，而直接進行綜合處理。東南大學設計的南京制革廠廢水處理站，采用的處理流程為調節池初沉池生物處理，生物處理采用的是氧化溝，該氧化溝溝寬6m，有效水深3m，溝內水流平均流速0.4m/s，做如下兩個假定：①廢水進入氧化溝后經過1周的循環，其中的S2-經曝氣氧化后全被去除（被氧化成單體硫或硫代硫酸鹽）；②廢水一進入氧化溝后，橫向擴散很好，橫斷面上各點水質完全相同。按S2-的極限允許濃度30mg/L進行計算，理論上可得該氧化溝進水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。當然，在實際運行中①，②兩條假定不可能完全做到，故實際進水最大允許濃度遠遠不能達到7776mg/L.根據該廠長達12年的穩定運行經驗表明，在調節池出水S2-不超過100mg/L的情況下，S2-對氧化溝的穩定運行是完全沒有影響的，而且氧化溝出水S2-始終在排放標準1mg/L以下。這是稀釋法成功應用的一個例子。

（3）清水稀釋法。這種方法只有在廢水中的毒物為穩定性毒物，不能采用處理出水稀釋，工廠內部及其附近又沒有其它廢水可以用來稀釋它，而且這種毒物又不能采用分離法或轉化法去除時才能使用。這是由于①這種方法的不經濟性。采用清水稀釋本身就要花費大量的水費；原水采用大量的清水稀釋后，處理投資和運行費都要增加。②隨著環境管理的加強，已由濃度排放控制過渡到排放總量控制。

實例：南京某石化公司化工二廠廢水處理站，進水COD為6000mg/L，但同時含有CaCl250000mg/L，如此高的鹽度將會極大地抑制生物處理的正常運行，所以在生物處理之前必須對鹽加以適當處理?？紤]到生物處理對CaCl2無去除或轉化作用，其它的分離或轉化方法又不經濟，該廠地處郊區，附近無其它工廠或本廠的另類廢水可利用來稀釋，故設計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，再進行深井曝氣法處理，取得了滿意的效果。

3.2轉化法

化學物質只有在特定的情況下才會表現毒性，比如，硝基苯毒性較大，轉化為苯胺后，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，可以通過化學方法，將有機廢水中的毒物轉化為無毒或毒性較低的物質，以保證生物處理的正常進行。這種方法對穩定性毒物或非穩定性毒物均適用。采用這種方法一定要注意兩個問題：①轉化后，穩定性毒物的濃度必須在生物處理極限允許濃度以下，非穩定性毒物的濃度必須保證生物處理的正常運行；②最終出水中，毒物濃度也應滿足排放標準。

實例：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。直接對它進行生物處理，由于毒物負荷的限制，使得生化曝氣池的BOD負荷極低，效率不高。故絕大多數工程在廢水進入曝氣池之前進行預處理，用化學法（比如亞鐵還原）將硝基苯轉化為苯胺，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，將廢水中的毒物轉移到氣相或固相中去，以保證廢水生物處理的正常運轉，這便是分離法的原理。此法對穩定性或非穩定性毒物均適用。采用這種方法時應注意如下幾點：①分離后，廢水中穩定性毒物濃度必須在生物處理的極限允許濃度之下，非穩定性毒物的濃度必須保證生物處理的正常運行；②必須保證最終出水各項指項（包括毒物）達到國家排放標準；③轉移到氣相或固相的毒物必須進行妥善處理，不允許出現二次污染。

實例：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，出水可以直接進行生物處理而不受S2-的影響，沉淀的FeS可以送去制磚或進行填埋處理；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。

4、結語

為保證生物處理的正常進行，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最佳方案，是一個全系統優化課題。優化的原則是：①廢水中各項指標（包括毒物）必須達到國家排放標準；②必須保證生物處理的正常運行；③在此基礎上，應努力追求工藝流程簡單、投資省、運行費用低、無二次污染以及管理方便。

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關鍵詞：焦化廢水 生化法 環境污染

1 引言

隨著現代工業和城市建設的發展，我國環境污染特別是水污染問題日趨嚴重。焦化廢水是指煤在高溫干餾、煤氣凈化以及化工產品精制過程中所產生的廢水，其來源主要有兩個方面：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程中產生的廢水；二是工藝過程中產生的廢水，主要是來自煤氣凈化和化工產品精制過程中產生的分離水。就目前而言，通過改革焦化工藝完全消除污染物的排放或使其達標排放是不可能的，因此有必要尋求經濟合理、技術可行的焦化廢水處理方法。

2 焦化廢水處理技術簡介

焦化廢水中有多種有機物，如有酚、芳香族化合物、含氮硫氧的雜環化合物等。而無機物主要是氨鹽、硫氰化物、硫化物、氰化物等。由此可知，焦化廢水污染很嚴重，處理起來也十分困難，必須采用多種方法組合聯用處理才能達到排放標準。焦化廠對廢水的處理方法有很多種，但是歸納起來可以分為物理法、化學法、生物法以及這3種方法的之間的相互組合處理廢水。目前，國內企業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鍵環節，主要有傳統活性污泥法、A/O、A2/O、SBR、生物膜法等。然而，絕大多數焦化企業對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，達不到排放標準。

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預處理和二級生化處理。一級預處理的目的是去除漂浮物和大的懸浮物，均和水質水量，一級預處理主要有隔油、氣浮、調節、沉淀等方法。二級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（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?；钚晕勰喾ㄊ窍驈U水中連續通入空氣進行曝氣，經一定時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為主的微生物群，具有很強的吸附與氧化有機物的能力。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。

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稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，又稱序批式活性污泥法。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作，與傳統污水處理工藝不同，SBR技術采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩定生化反應替代穩態生化反應，靜置理想沉淀替代傳統的動態沉淀。

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。使污水連續流經固體填料，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。從填料上脫落下來死亡的生物膜隨污水流入沉淀池，經沉淀池被澄清凈化。生物膜主要有微生物細胞和它們所產生的胞外多聚物組成，通常具有孔狀結構，含有大量被吸附的溶質和無機顆粒。因此，生物膜也可認為是由有生命的細胞和無生命的無機物組成的?；谖⑸锛毎置诘陌舛嗑畚锛捌淅w維狀纏結結構，微生物細胞在水體中極易附著在載體表面，所組成的復雜有機結構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氧條件下降解有機污染物，主要用于處理高濃度難降解的有機工業廢水及有機污泥。厭氧微生物體內，具有易于誘導、較為多樣化的健全開環酶體系，使雜環化合物和多環芳烴易于開環裂解。

3.5 缺氧型生化法

缺氧型生化法從需氧的角度來說，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氧的環境下，可以是少氧環境也可以是含氧化合物存在于環境之中參與反應，是焦化廢水處理重要的組成部分。

3.6 傳統活性污泥法

A/O，A2/O，SBR在預處理時需要稀釋，進水稀釋到一定濃度運行相對穩定，對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，氨氮達標困難。然而，生物膜法雖然對預處理要求較高，但進水不需要稀釋，占地面積小，污染物負荷高，出水水質穩定，運行費用低，流程簡單，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的進展

由于我國對焦化廢水處理的研究起步比較晚，目前國內大多數焦化廠主要采用的是傳統活性污泥法，對于現行的新型微生物技術來說，與活性污泥法相比，其投資巨大，可行性不高，但占地面積小、生物相對豐富、生物鏈長、水力停留時間較短，可存活世代時間長的微生物，有利于營養物的去除；一般不需要污泥回流，無污泥膨脹，不需要調整反應器內污泥量和剩余污泥排放量，易于運行管理。因此對新型微生物處理技術的研究改進是我國焦化廢水治理的主要研究對象。

5 結語

焦化廢水目前所用的生化處理工藝，很難使COD，NH-3N同時達標。一些焦化廠在生化處理系統后又加了物化處理設備，也有的用大量清水稀釋，才使系統出水達標。為了減輕工藝的復雜程度，降低處理成本，可以通過以下幾個方面進行研究改進。

（1）培養對難降解有機物的優勢微生物，并能應用于工程中。

（2）提高預處理工藝的效果，以減輕核心處理工藝的負荷，為生化處理達標提供切實的基礎條件。

（3）研究改進生化處理工藝，特別是對填料，曝氣技術及設備等方面，不斷降低成本、提高使用壽命、改善其處理效果和經濟可行性。

（4）盡可能的采用多級處理相結合的處理技術，使得對COD和NH-3N的去除率到達預期目的，確保處理后的焦化廢水到達國家相應的排放標準。

參考文獻：

[1]鐘晨，張海峰，高培橋.A/O - BAF工藝在焦化廢水處理工程中的應用[J].煤化工，2008（137）：12～14.

[2]盧永，嚴蓮荷.鍍銅鐵內電解預處理焦化廢水的研究[J].精細化工，2008，25（3）：269～272.

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水污染已經成為我國國民經濟快速發展的重要瓶頸，如果不能很好地解決水污染問題，國民經濟的發展將受到嚴重的制約。對未來我國水環境污染趨勢進行科學的判斷，將有助于采取合理的措施，遏制水環境污染的趨勢。

中國不僅是一個水資源極其缺乏的國家，還是一個用水非常浪費的國家，據統計，2005 年各地區萬元工業增加值用水指標全國平均為169立方米/萬元，約為世界平均水平的4倍；中國的水污染狀況日益嚴重，Ⅰ類――Ⅲ類水所占比例不足50%，隨著城市化進程的加快，中國的水資源危機愈發嚴峻。

污水處理行業存在較大的發展空間。目前我國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70%，而內地許多地區卻還沒有開展。據統計，2005 年底全國還有二百七十八個城市沒有污水處理廠，沒有進行污水的實質性處理，一半以上的城鎮化的人口、工業污水的處理不足。建設部目前定下目標，至2010 年城鎮污水處理率要達到60%，其中主要城市的污水處理率要達到80%。為達到此項目標，2006-2010 年間我國將向污水處理和再生水循環行業投資達上萬億元人民幣，因此污水處理行業潛力巨大。

1、我國城市污水處理現狀分析

目前我國城市污水處理的面臨著重要的考驗，現有污水處理系統已經不能滿足日益增加的城市污水量。而工業廢水、日常生活排放污水在城市內部的流向對流經城市的河流以及淺層地下水也都有著不同程度的污染。這也使得我國多數城市水源受到污染，加大了城市生活用水處理的費用，加劇了我國城市廢水污染程度。近年來為了加快我國可持續發展戰略目標的實施、促進我國水資源優化、保護環境，我國很多城市已經開始了對城市內污水流向的治理，減少污水在城市內流向對淺層地下水的污染。同時大力應用新的廢水處理技術，加快污水處理建設，為我國可持續發展路線的實施打下堅實的基礎。

2、城市污水處理新技術分析

2.1曝氣生物濾池技術分析。曝氣生物濾池是一種經過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，并且能夠達到很高的排放水質標準。由于曝氣生物濾池工藝將濾池和生化反應器結合起來，因此不再需要沉淀池；占地面積小，是常規工藝的1/4～1/5，節省大量征地和地基處理費用；池容小，土建工程量比其它工藝少20%～40%；全部模塊化結構，改擴建容易，工期短；上部出水為清水，濾頭不易堵塞，檢修和更換容易。無需放空濾池中濾料；可對廠區進行全封閉，無臭味污染，視覺和景觀效果好；不需要單獨的反沖冼水和反沖洗水泵，降低了設備投資和運行費用；穿孔管曝氣，節省設備投資和維護費，效率高。而膜式曝氣頭通常在運行兩年后開始喪失其效率；自動化程度高，操作人員少；低溫運行穩定，受溫度影響很??；由于其具有連續的物理過濾能力，一旦生物反應發生問題，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生物處理能力，而活性污泥法需要幾個星期才能恢復；由于其具有的眾多有點，我國已經在2002年在廣東南海新建了一座設計流量為50000m3/d的新型曝氣生物濾池污水處理廠，從近6年的處理運行情況來看，運行穩定，處理效果好，是投資較少的一種新技術應用典型。

2.2天然有機化學污水處理技術的分析。天然有機化學在污水處理方面的優勢已經被人們認可，也使得其在污水處理中的發展前景越來越好?；瘜W混凝與生物法共同作用污水處理法已經成為了天然有機化學污水處理發展的新方向。該工藝能有效去除水中的顆粒物、磷和氮，使出水水質達到一定的水平。有些國家把化學混凝法加生物處理作為主要的處理方法對城市生活污水進行處理，如挪威、瑞典、丹麥，其70%的污水都用混凝法+生物處理。其它一些國家如美國和香港用一種叫做化學強化一級處理法，該法比化學混凝法需要的混凝劑量更少，但足以去除大部分磷同時大大加快沉降速度。

2.3污水生物處理方法分析。生物污水處理是用生物學的方法處理污水的總稱，是現代污水處理應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物轉化為簡單的無機物，使污水得到凈化。按對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。厭氧生物處理系利用厭氧微生物把有機物轉化為有機酸，甲烷菌再把有機酸分解為甲烷、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器等。好氧生物處理系采用機械曝氣或自然曝氣（如藻類光合作用產氧等）為污水中好氧微生物提供活動能源，促進好氧微生物的分解活動，使污水得到凈化，如活性污泥、生物濾池、生物轉盤、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物處理效果好，費用低，技術較簡單，應用比較簡單。當簡單的沉淀和化學處理不能保證達到足夠的凈化程度時，就要用生物的方法作進一步處理。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，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的推進，促進污水處理的實施

我國原有城市排水管網多位合流制排水管網，其是通過在城市中鋪設一套排水管網用來排泄污水和徑流雨水。這樣的排水管網導致后期在進行污水處理時加大了處理量，增加了污水處理費用。而目前較為先進的分流制排水管網，是在城市中設兩套獨立的排水管網，分別排泄污水和徑流雨水。這就使得在后期進行污水處理過程中，可以不對徑流雨水進行處理，只針對污水進行處理，大大降低了污水處理費用。鋪設分流制排水管網的費用與合流制排水管網污水處理費用相比，分流制雖然一次性投入較大，但是綜合比較可以發現，其在管網運行多年后，總體費用只占合流制管網污水處理的42.7%。因此，加快我國老城區合流制管網改革，在建設新城區時積極采用分流制排水管網設計是污水處理發展的必然方向。

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論文摘要：目前，我國每年的廢（污）水排放總量很大，其中大部分未經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%的城市沒有污水處理廠，農村地區的生活污水基本上未經過處理就直接排放，農村生活污水治理已經影響到現代新農村的建設。因此，農村環境污染越來越受到人們的關注。文章針對農村生活污水的實際情況，介紹了農村生活污水處理的一些技術與措施，期望能為我國農村污水治理分析的研究提供有益的借鑒作用。

據有關資料顯示，我國每年的廢（污）水排放總量已經達到了620億噸，其中大部分未經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%的城市沒有污水處理廠，農村地區的生活污水基本上未經過處理就直接排放，農村生活污水治理已經影響到現代新農村的建設。我國是農業大國、人口大國，水資源嚴重短缺，水資源占有量僅2200立方米，為世界人均占有量的1/4，并被列為13個貧水國家之一。到2030年我國人均水資源占有量將從現在的2200立方米降到1700至1800立方米，需水量接近水資源可開發利用量，缺水問題將更加突出。目前，我縣在開展社會主義新農村建設中，污水治理任重而道遠。

一、農村水環境污染現狀和特點

（一）農村水環境污染現狀

農村水環境是指分布在廣大農村的河流、湖沼、溝渠、池塘、水庫等地表水體、土壤水和地下水體的總稱。我國總計有鄉鎮45412個，村民委員會739980個，鄉村戶數23692.7萬戶，鄉村人口達91960萬人。農村人口分散，人口數量多，沒有任何生活污水的收集和處理設施，這使農村生活污染源成為影響水環境的重要因素。據測算，全國農村每年產生生活污水80多億噸，嚴重污染了農村地區居住環境，農村大部分地區河、湖等水體普遍受到污染，飲用水水質安全受到嚴重威脅，直接危害農民的身體健康，嚴重影響農村地區的環境衛生，極易導致一些流行性疾病的發生與傳播。據估算，農村環境問題每年造成的經濟損失已超過千億元，我國農村環境與生態狀況令人擔憂。

改革開放的三十多年來，我國農業生產能力獲得了較大幅度的提高。畜禽散養戶的不斷增多，大量畜禽糞便沒有處理就直接排放，糞便污染逐年加重。有資料顯示，養殖一頭豬所產生的廢水是一個人的7倍，而養殖一頭牛則是22倍。這些有機物未經處理，滲入地下或進入地表水，使水環境中硝態氮、硬度和細菌總數超標，嚴重威脅著居民飲用水的安全。

（二）農村污水特點

農村生活污水的特點：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，農村沒有任何收集的設施，隨著雨水的沖刷，隨著地表流入河流、湖沼、溝渠、池塘、水庫等地表水體、土壤水和地下水體，其中有機物含量大是其主要的特點。

1．水質特點。（1）農村村鎮人口較少，分布廣泛且分散，大部分沒有污水排放管網；（2）農村生活污水濃度低，變化大；（3）大部分農村生活污水的性質相差不大，水中基本上不含有重金屬和有毒有害物質（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），含一定量的氮、磷，水質波動大，可生化性強；（4）不同時段的水質不同；（5）廁所排放的污水水質較差，但可進入化糞池用作肥料。

2．水量特征。（1）一般農村的生活污水量都比較小，除小城鎮外，農村人口居住分散，水量相對較少，相應地產生的生活污水量也較??；（2）變化系數大，居民生活規律相近，導致農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，即無水排放呈不連續狀態，具有變化幅度大的特點；（3）在上午、中午、下午都有一個高峰時段。

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

農村生活污水中有機物含量高，N、P含量增多。人們無意識的排放和雨水的沖刷，使大量的有機質和N、P等物質流入湖泊等水體，如果不加以處理利用，常常會引起富營養化，給人們的身體健康帶來不利影響。

二、農村生活污水處理技術的選擇

（一）污水處理技術路線

農村污水處理技術的選擇要量力而行，充分考慮到農村地區財力狀況薄弱、農民實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，不能一味地選擇時髦先進、處理效果好、自動化控制水平很高的處理工藝，而著重應該考慮選用既成熟可靠，又適合農村特點和實際的污水處理適用技術。建議污水處理技術的選擇優先達到兩個目標：一是達標排放或回用；二是注重經濟適用，運行成本低，管理維護簡單。

目前國內外應用農村生活污水治理的處理技術比較多，名稱也多種多樣，但從工藝原理上通?？蓺w為兩類：第一類是自然處理系統。利用土壤過濾、植物吸收和微生物分解的原理，又稱為生態處理系統，常用的有：人工濕地處理系統、地下土壤滲濾凈化系統等；第二類是生物處理系統，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動力給污水充氧，培養微生物菌種，利用微生物菌種分解、消耗吸收污水中的有機物、氮和磷，常用的有：普通活性污泥法、AO法、生物轉盤和SBR法等。厭氧生物處理是利用厭氧微生物的代謝過程，在無需提供氧氣的情況下把有機污染物轉化為無機物和少量的細胞物質，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

有條件的村莊，應充分利用現有的農田灌排渠道與附近的荒地、廢塘、洼地和沼澤地等，建設人工濕地處理系統。

污水濕地處理系統分自然和人工濕地處理系統，自然濕地就是自然的沼澤地，人工濕地污水處理技術是一種基于自然生態原理，使污水處理達到工程化、實用化的新技術。將污水有控制地投配到土壤經常處于飽和狀態、生長有象蘆葦、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，并經過多層過濾，來達到降解污染、凈化水質的目的，它是一種充分利用地下人工介質中棲息的植物、微生物、植物根系，以及介質所具有的物理、化學特性，將污水凈化的天然與人工處理相結合的復合工藝。

濕地處理系統工藝設備簡單、運轉維護管理方便、能耗低、工程基建低、運行費用低、對進水負荷的適應性強，能耐受沖擊負荷，凈化出水水質良好、穩定。缺點占地面積大，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

分散的幾戶或十幾戶人家適合采用地下土壤滲濾凈化系統。

地下土壤滲濾凈化系統是一種基于自然生態原理，予以工程化、實用化而創造出的一種新型小規模污水凈化工藝技術，是將污水有控制地投配到經一定構造、距地面約50cm深和具有良好擴散性能的土層中。投配污水緩慢通過布水管周圍的碎石和砂層，在土壤毛管作用下向附近土層中擴散。表層土壤中有大量微生物，作物根區處于好氧狀態，污水中的污染物質被過濾、吸附、降解。所以地下滲濾的處理過程非常類似于污水慢速滲濾處理過程。由于負荷低，停留時間長，水質凈化效果非常好，而且穩定。地下土壤滲濾凈化系統建設容易、維護管理簡單，基建投資少，運行費用低。整個處理裝置放在地下，不損害景觀，不產生臭氣。

（四）好氧生物處理系統

好氧生物處理系統是新農村污水處理中最常用的一種處理技術。好氧生物處理工藝眾多，各有優缺點，選擇時要根據實際情況仔細論證和比選，注重經濟適用。

生物處理法就是通過風機等設備給污水輸氧，培養生物菌種和微生物，通過菌種和微生物把污水中的大部分有機物分解為無污染的二氧化碳、水等物質，少部分合成為細胞物質，促使微生物增長，并以剩余污泥的形式排出，使污水得以凈化排放。如SBR法，集曝氣、沉淀、排水功能于一體，不斷地轉換，省去了傳統的污泥回流設備，大大降低了建設費用；A20法具有脫氮、除磷功能，還有如生物轉盤處理工藝、膜生物反應器處理工藝等。生物處理法和自然處理系統比較，占地面積小，抗氣候等外界影響的能力強，建設的地點選擇范圍大，處理穩定，處理效率高。但基建投資、運行成本要高于自然處理系統。

（五）厭氧生物處理系統

我國從上個世紀80年代開始開展生活污水厭氧生物法的開發和研制工作，許多形式各異的無動力或微動力的低能耗型一體化污水處理裝置得到應用。如無動力地埋式生活污水處理裝置采用無動力厭氧生物膜技術，工藝流程簡單，不耗能，全部埋于地下，也無需專人管理。與好氧生物處理相比，無動力地埋式生活污水處理裝置技術設備的基建投資略高于好氧處理，無日常運行費用的支出。

厭氧生物法目前技術上還存在一些問題，主要表現在生物處理效率較低，尤其表現為氮磷去除率很低，在一定程度上限制了其應用。

實踐證明，以上方法都能很好的解決農村生活污水治理的問題，但在運用中要考慮到建設與運行成本等費用，要根據實際情況加以選擇。

參考文獻

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[2]寧桂興，高良敏．淺議農村生活污水處理模式[J]．礦業科學技術，2007，（2）．

篇8

黑大我愛你,欲哭無淚地寫的論文啊~~

偶包宿寫的哦~~~

最關鍵的是我自己都看不懂~~~

現代生物技術在環境污染治理中的應用

摘要:在環境污染治理中,作為一種技術手段,生物技術具有高效性,反應條件溫和等優點,它對環境污染的治理和修復發揮了巨大作用,為重金屬廢水,石油廢水,油脂廢水,農藥廢水,以及生活污水提供了一條十分有效的途徑。隨著生物技術研究的進展和人們對環境問題認識的深入,人們已越來越意識到,現代生物技術的發展,為從根本上解決環境問題提供了無限的希望。我們要在污染環境修復、污染環境治理、廢棄物的循環再生過程中應用生物技術,其中應用最廣泛的是酶工程技術,微生物工程技術,分子生物學技術,基因工程。

關鍵詞:現代生物技術環境污染治理應用

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環境保護已成為當前國際關系、經貿合作中的一個極為重要的問題,也日益嚴重地影響著我國國民經濟的可持續發展。在我國過去幾十年的經濟發展中,由于忽視了發展中的環境保護,目前環境狀況十分嚴峻。近年來雖采取了大量控制措施,但環境質量下降的趨勢仍在繼續。

1.2 我國是世界上環境污染最為嚴重的國家之一,從城市到鄉村,我國的大氣、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。當前我國社會經濟仍然保持著高度發展的態勢,環境保護的壓力將進一步加重,由人類活動所造成的環境污染和環境質量的惡化已成為制約我國社會和經濟可持續發展的障礙。如何在經濟高速發展的同時控制環境污染,改善環境質量,以實現社會經濟可持續發展之目標是我國目前亟待解決的重要問題。

1.3現代生物技術不但在凈化環境,減少污染和改造傳統產業等方面發揮出重要的作用,還可以為保護人類生存環境和社會可持續發展作出積極的貢獻。在環境治理中,生物技術因其投資少,處理效率高,運行成本低等優點而得到廣泛的應用。

2. 現代生物技術的概況

2.1現代生物技術是應用現代生物科學以及某些工程原理,如酶工程,基因工程,微生物工程等,利用生命體(從微生物到高級動物)及其組成(含器官,組織,細胞,細胞器,基因)來發展新產品或新工藝的一種技術體系。一般認為,生物技術包括基因工程,細胞工程,酶工程和發酵工程四個方面。

2.2生物技術直接關系到與人民生活,衛生,健康密切相關的醫藥衛生,食品工業,化學工業,農業的發展?？梢栽诩Z食危機,能源危機,環境污染中發揮巨大的作用,并且還可以從基因的角度治愈人類的遺傳病。因此,現代生物技術已經被世界各國列為重點項目。

2.3環境生物技術(Environmental Biotechnology,也稱為Environmental Bioengineering)。是一門由現代生物技術與環境工程相結合的新興交叉學科。直接或間接利用完整的生物體或生物體的某些組成 部分或某些機能,建立降低或消除污染物產生的生產工藝,或者能夠高效凈化環境污染以及同時生產有用物質的人工技術系統,稱之為環境生物技術。

3.現代生物技術的特點

生物是構成生態系統的要素,生態系統內物質循環主要是依靠生物過程來完成的。科技的發展也充分證明生物技術是環境保護的理想武器,這一技術在解決環境問題過程中所顯示的獨特功能和顯著優越性充分體現在它是一個純生態過程。生物技術在處理環境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應條件溫和以及無二次污染等顯著優點,受到了高度重視。隨著生物技術研究的進展和人們對環境問題認識的深入,人們已越來越意識到,現代生物技術的發展,為從根本上解決環境問題提供了希望。

目前生物技術應用于環境保護中主要是利用微生物。生物技術已是環境保護中應用最廣的、最為重要的單項技術,其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質的降解、清潔可再生能源的開發、廢物資源化、環境監測、污染環境的修復等環境保護的各個方面,發揮著極為重要的作用。應用環境生物技術/:請記住我站域名/處理污染物時,最終產物大都是無毒無害的、穩定的物質,如二氧化碳、水和氮氣。利用生物方法處理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次轉移。特別是現代生物技術的發展,尤其是基因工程、細胞工程和酶工程等生物高技術的飛速發展和應用,大大強化了上述環境生物處理過程,使生物處理具有更高的效率。美國環保局(EPA)在評價環境生物技術時也指出“生物治理技術優于其他新技術的顯著特點在于其是污染物消除技術而不是污染物分離技術”

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

酶對底物有高度的特異性,生物轉化技術的效率高,副產物少,這與常常需要高溫、高壓條件的化工過程相比,反應條件大大簡化,因而消耗低,效果好、過程穩定、操作簡便。用生物過程代替化學過程可以降低生產活動的污染水平,有利于實現工藝過程生態化或無廢生產,真正實現清潔生產的目標。生物處理技術除易于大規模處理外,還可利用天然水體或土壤作為污染物處理場所。另外,生物技術的產品或副產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養源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化學藥物、化石能源、人工合成物等,有助于把人類活動產生的環境污染降至最低程度。生物是構成生態系統的要素,生態系統內物質循環主要是依靠生物過程來完成的。

利用環境生物技術可治理用其他方法難以處理的環境介質,即用生物修復技術凈化環境,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,同時還可進一步強化環境的自凈能力。

環境生物技術不僅單純適用于環境污染治理,如今已相當廣泛地應用于環境監測,尤其是以生物傳感器為核心的環境生物監測技術,可在線在位迅速地提供環境質量參數,成為環境質量預報和報警中的重要組成部分。

4.生物技術在環境污染治理中的應用

4.1以環境污染的生物治理為主,開展環境微生物學的基礎,應用基礎和應用研究,為重金屬廢水,石油廢水,印染廢水,油脂廢水,農藥廢水,生活污水等提供效果好的,成本低的生物治理技術和設備,以促進我國的環境工程建設。

4.2微生物技術在污染控制工程中的應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,水產養殖水體的生物處理,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,微生物脫臭,廢棄物的微生物資源化,固定化微生物技術及其在污染控制中的應用,綠色環保產品的開發和應用。

4.3環境污染的生物降解主要包括好氧生物處理,厭氧生物處理;貧營養環境污染生物降解;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;鹵代有機化合物的生物降解;有機農藥在環境中的生物降解;危險性有機污染物的生物降解以及污染環境的生物修復,如地下水污染生物修復等等。

4.4然而,由于技術有限,目前我們可以使用的技術主要有:

4.4.1城市有機垃圾處理技術

將城市垃圾通過分選后綜合治理,將可腐有機垃圾生產成優質有機粉肥或有機無機復混粒肥;將可燃有機垃圾采用氣化焚燒或生產成版材;無機垃圾用于填埋,處理過程中產生的廢氣,粉塵集中處理,廢水凈化后再排放,防止污染環境。

4.4.2生物曝氣濾池處理生活污水及資源化利用技術

集生物處理和過濾兩種功能于一體,出水水質優良,是一種高效的新型生物反應器,極適用于生活污水和工業有機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

對于我國大中型油田,煉油場,石化企業等行業中含油污泥,煉油浮渣等進行生物治理,通過生物處理達到回收石油資源和污泥達標排放。

4.4.4高新生物工程技術處理油脂化工廢水

利用來自于自然界又經培養馴化的功能菌株,根據廢水和污水的不同性質,組成,配制不同菌株,通過發酵培養形成多功能復合型菌液,用于油脂化工,化工有機廢水,食品,印染,生活污水,工業廢水的處理。

4.4.5油田,煉油廢水高新生物處理技術

通過對大中型油田,煉油場廢水石油污染物樣品采集,降解微生物菌株的分離,篩選,獲得石油降解優勢微生物,針對含油廢水的不同水質特征,選用不同的微生物菌劑處理,使其穩定達標排放。

5.結語

著名的天文學家和生物學家,佛瑞得 霍意耳(Fred Hoyle)先生曾經說過,還未解決的主要問題的答案應該由基本的假設來得到,而且同時也必須依靠經過反復嘗試和檢驗的科學工具及方法。隨著處理技術的不斷發展,生物方法所能處理或修復的對象也在時刻不停地改變。為了使生物技術能滿足新的發展需要。我們必須真正進行探索,并且可能以過去未曾想象到的方式來使用生物或是它們的衍生物。

參考文獻

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[12]劉英南.《追求完美-現代生物技術》.[J]《科學時報》2005

篇9

關鍵詞：空壓機；余熱回收系統；污水處理；溫度；微生物活性

空壓機長期連續運行過程中，把電能轉化為機械能，最終轉化為空氣勢能，空氣受到強烈的高壓壓縮，產生大量的熱量，相當于其輸入功率的3/4，其余熱回收系統是指通過換熱裝置把空壓機的熱量轉化出來通過熱氣或熱水的形式來利用到生活或者工藝過程當中去。經過近些年技術的的不斷發展余熱回收項目已經日趨成熟，應用也較為廣泛。

圖1：熱回收流程

圖2：經典熱回收設備

目前國內污水處理廠污水處理主體工藝為生物處理技術，其中活性污泥處理技術較為成熟并被廣泛應用，其核心內容是認為為微生物創造良好的生活環境條件，使微生物的降解功能得到強化，而環境溫度在很大程度上影響微生物的生理活動，從而影響污水處理廠的處理效果。經過科學實驗和實踐證明活性污泥法污水處理的最佳溫度為37℃左右。在中國北部地區常見的解決污水處理系統溫度低的方法為將處理池設在室內或地埋、蒸汽預熱等，而無論采用何種方式都會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速率的關系

圖：4溫度與活性污泥中微生物活性的關系

當前由于環保方面的壓力許多工廠都建有自己的小型污水處理車間，在冬季運行方面都面臨很大的壓力，而工廠內的空壓機余熱不是白白浪費就是回用于員工洗澡等用途，沒有達到資源綜合再利用的效果，還導致運行成本升高，以及污水排放不達標等后果。經過對本市某工廠的調研和數據采集分析，證明了將空壓機余熱用于活性污泥法污水處理系統的溫度提升的可行性，以及產生廣泛積極的社會經濟效益。以下為具體數據分析：

1、空壓站設備情況

2、熱回收數據計算

英格索蘭高效離心機余熱回收系統，功率為600KW的離心機機全年（5800小時/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、計算結論

篇10

關鍵詞：油脂工業；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

中圖分類號: X703 文獻標識碼：A文章編號：

前言

油脂廢水中含有大量的動植物油、脂肪酸和膠質等有機物質，是一種高濁度、高色度、高油脂的有機工業廢水，如果不經過有效處理而排放會對水環境產生嚴重危害。目前常規的生物工藝出水中殘余有機污染物濃度和濁度仍相對較高，需進一步采用強化處理技術去除這些污染物，減小對環境的影響。

1 油脂廢水的產生及其的特點

油脂加工廠生產過程中的污水來源主要有：浸出、精煉車間的生產廢水，各車間地面清洗廢水、油罐區初期雨污水。浸出車間生產廢水主要來源于蒸脫機、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。精煉車間要來源于堿煉工段經離心機分離出的水相，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、懸浮物等，屬于高濃度污水。地面清洗廢水與油罐區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。

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

生產廢水主生產廢水的指標與排放量隨原料指標、生產線配置、操作等情況差異較大，一般在正常生產情況下，浸出生產廢水在0.10～0.15m3/t料，精煉生產廢水在0.20～0.30m3/t油，生產廢水常規指標見表1。

表1生產廢水常規指標

目前, 對油脂廢水的處理方法主要有物理法, 化學法和生物法等。其中如化學絮凝、吸附、鹽析、臭氧氧化、電解、氣浮、膜分離等物理化學方法, 由于投資大、占地廣、流程復雜, 又需要特殊設備, 其結果也僅僅是對污染物的稀釋、聚集或在不同環境中的遷移, 還有產生二次污染的可能, 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過程對廢水中的油脂進行轉移和轉化, 將油脂作為微生物生長所需的碳源和能源, 并在酶的催化下將其水解成甘油、脂肪酸, 最后降解為H2O、CO2 等代謝產物。整個過程都在溫和的條件下進行, 無需加投化學藥劑, 且微生物具有來源廣, 易培養, 繁殖快, 對環境適應性強和易實現變異特性。相比之下, 生物法具有成本低, 占地少也不需特殊設備, 不會帶來二次污染的優點, 而倍受青睞。近年來, 國內外對生物法處理油脂廢水的研究逐漸形成熱點, 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。各種污水處理流程的凈化率和優缺點見表1。

表1 各種污水處理流程的凈化率和優缺點

3 油脂廢水生物處理技術

近年來, 人們研究不斷開發出了一些新的處理方法, 包括多種方法相結合的廢水處理技術工藝。

3.1固定化微生物技術

固定化微生物技術是20世紀80年代后興起的一種新型生物技術,其優點是利用固定化微生物處理有機廢水, 可以大幅度提高參加反應的微生物濃度;固定化顆粒比重大, 固液分離迅速,可減少活性污泥數目; 微生物被高分子材料包埋, 耐環境沖擊, 可根據需要選擇有效微生物,可降低二次污染等特點, 因而受到越來越多的關注。

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

3.2遺傳工程育種技術

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境條件的影響而不穩定, 在處理過程中往往會與其它菌株產生競爭或拮抗作用, 對降解產生負面影響, 因此需對野生菌進行誘變處理或運用遺傳工程的手段創建高效降解工程菌。研究發現在假單孢菌屬的某種菌種當中存在降解質粒NAHT 這為降解工程菌的構建提供了可能。研究表明工程菌在處理油脂廢水的過程表現較好的穩定性和較強的適應性, 在25~ 35 e , pH 6~ 7, 50 h 內可去除高濃度(2000 mg/L) 油脂90%以上。

3.2微生物修復技術

生物修復是指在污染環境中, 利用微生物將污染物現場降解成CO2 和H2O 或轉化為無害物質的生物技術系統, 是傳統生物處理方法的延伸。此方法可以處理較大面積的污染。它主要通過向油脂廢水中直接投入降解菌的途徑來實現, 降解菌可以是土著微生物, 也可以是工程菌,一般有原位修復和異位修復2 種, 后者常與其它技術方法結合使用。近年來, 投菌法處理油脂污水引起人們重視, 有的國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, 它在水質凈化方面能發揮神奇作用, 國內利用好氣異氧菌、光合細菌和化能異養菌等3 株菌株進行固體發酵培養, 制備出生物除油菌劑,其脂肪酶酶活性為146. 7 L/ g, 活菌數為7×108個/ 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90% , COD 值的去除率大于80% 。

缺點就是此方法在運用過程中, 存在見效慢, 受廢水理化性質及環境因子影響大, 其菌劑毒性和生物安全問題也需要注意。

3.3酵母菌處理技術

脂酶一般廣泛存在于真菌中。20世紀70年代開始, 日本有人開始研究用酵母菌處理發酵廢水等高濃度有機廢水, 在80 年代末, 日本一家公司解決了酵母菌處理技術的實用化問題。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負荷, 處理后的廢水用常規活性污泥法等工藝進一步處理即可達標。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、水產加工廢水、發酵工業廢水、制醬廢水等。酵母菌處理工藝與活性污泥工藝相比具有負荷高, 污泥生成量小, 需氧量小等優點。國內運用酵母菌處理技術對色拉油加工廢水進行處理, 結果顯示酵母菌處理系統非常穩定, 除油率高達97%, 污泥沉降性也非常好, SVI最低可達40。實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, 無需對廢水進行預處理。

優點是酵母菌處理過程中所得到的酵母細胞可以考慮作為蛋白飼料, 實現廢水處理的資源化,運用酵母菌處理技術每噸油脂廢水可生產飼料酵母粉11. 5 kg, 蛋白質含量35% ~ 38% , 蛋白質代謝率可達83. 53%。

4 結束語

油脂的微生物降解是一個復雜的過程, 它的效率和質量受到多種因素的影響,包括油脂濃度及存在狀態,環境條件及微生物的種類組成, 以及水體環境中的營養成分等,盡管目前已有一些生物處理技術,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程涉及很多酶，這些酶協同作用才能完成油脂的徹底降解，而環境中的酶是由不同微生物產生和分泌的，因此多種微生物間的緊密協作成為油脂高效降解的關鍵，目前絕大部分研究僅僅關注于一株或者幾株降解菌對油脂的降解，忽略了微生物協調作用研究，這將成為以后研究的熱點。

參考文獻:

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