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【摘要】污水里面大都含有重金属离子等对人体危害很大的微小粒子，生物技术处理污水不仅环保，而且节省资金。本文通过生物处理污水的主要特点以及常见的生物处理污水技术对污水处理生物技术进行了论述。
【关键词】污水 ；处理；生物技术；特点；应用
中图分类号：U664文献标识码： A
一、前言
我们的地球生存环境不断遭到破坏，林木资源不断减少，很多的森林及土地被盖上了建筑物。随着工厂的增多，越来越多的污水、浊气排出来，严重影响了我们的水资源以及空气的质量。
二、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。
三、污水处理中常用的生物技术
1、生物膜法
生物膜法是通过将无声无息附着在惰性滤料上，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。生物膜法当初主要在处理工业废水中应用，有高负荷生物滤池和塔式生物滤池等技术工艺。经过几十年的发展之后，生物膜法逐渐扩展了接触氧化法等现代生物膜技术，并广泛的应用于印染、纺织、化纤等工业废水的处理当中。但是由于大型池的均匀布水布气存在技术困难，因此没有在城镇污水处理中得到广泛的应用。后来，随着高负荷生物滤池、固体接触法和生物曝气滤池法等生物膜法技术的出现，表明了生物膜法在城镇污水处理中有着良好的发展前景。
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。
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、生物强化技术
所谓生物强化技术，就是以生物制住生物，以菌制菌，向自然菌群中投入特殊的微生物以增强生物力量，并对污水等特定环境或特殊污染物加以反应。按投入菌种与底质之间的不同作用，可分为直接作用与共代谢作用两种方式。
其中，直接作用是以驯化、筛选、诱变、基因重组等一系列关键技术的实施，获得一批以污水为主要能源的微生物，然后复制投入一定数量，对目标物质进行降解，达到去除污染的目标，这种技术方法使用的菌株大多通过质粒育种和基因工程获取。共代谢作用则是针对废水中的一些有害物质，在一定条件下降解，改变其化学结构，从而降低物质的有害性，主要包括菌株通过新陈代谢将二级基质共同氧化、不同微生物之间的协同作用、休眠细胞对污染物降解等三种类型。这三种类型所采取的原理有所不同，例如不同微生物协同，是因为有些污染物的降解必须以两种甚至多种微生物共同作用才能完成，通过几种微生物的交替作用，微生物制造氧化物，然后氧化物再被另一种微生物降解，多次作用后彻底消除污染物。再如休眠细胞降解，由于处于休眠状态的微生物在含有不同有機物的污水中会产生不同的酶，在一定条件下可以相互作用，降解废水中的不同有机物。
生物强化技术作用用于焦化废水、印染废水和制药废水等几个领域。焦化废水因成分复杂，无机物和有机物的种类多，被列为难以降解工业废水，一般通过投放高效菌种，以固定化、高效降解微生物法等强化技术来进行处理。而印染废水中的有机物含量非常大，以前采用生物膜法来处理，无法有效去除其中的有机物，通过应用高效脱氧色菌和PVA降解菌，加快生物膜的形成速度，稳定性好，效率高。对于制药废水，近年通常以混合菌种加以处理，并得到广泛推广。
四、结束语
以上是对污水处理生物技术的应用的探讨。在如今这个已经遭到严重破坏的地球上，我们能够饮用的水资源越来越少，因此，我们呼吁更多的机构采用生物技术净化污水，拯救我们赖以生存的地球环境，还我们的后代一个美丽的地球。
参考文献：
[1]王俊杰 污水处理生物技术的应用 中国科技博览-2013年15期
[2]杜伟强 邓元月 邹佳霖 污水处理生物技术的应用 科学与财富-2014年4期
【关键词】污水 ；处理；生物技术；特点；应用
中图分类号：U664文献标识码： A
一、前言
我们的地球生存环境不断遭到破坏，林木资源不断减少，很多的森林及土地被盖上了建筑物。随着工厂的增多，越来越多的污水、浊气排出来，严重影响了我们的水资源以及空气的质量。
二、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。
三、污水处理中常用的生物技术
1、生物膜法
生物膜法是通过将无声无息附着在惰性滤料上，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。生物膜法当初主要在处理工业废水中应用，有高负荷生物滤池和塔式生物滤池等技术工艺。经过几十年的发展之后，生物膜法逐渐扩展了接触氧化法等现代生物膜技术，并广泛的应用于印染、纺织、化纤等工业废水的处理当中。但是由于大型池的均匀布水布气存在技术困难，因此没有在城镇污水处理中得到广泛的应用。后来，随着高负荷生物滤池、固体接触法和生物曝气滤池法等生物膜法技术的出现，表明了生物膜法在城镇污水处理中有着良好的发展前景。
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。
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、生物强化技术
所谓生物强化技术，就是以生物制住生物，以菌制菌，向自然菌群中投入特殊的微生物以增强生物力量，并对污水等特定环境或特殊污染物加以反应。按投入菌种与底质之间的不同作用，可分为直接作用与共代谢作用两种方式。
其中，直接作用是以驯化、筛选、诱变、基因重组等一系列关键技术的实施，获得一批以污水为主要能源的微生物，然后复制投入一定数量，对目标物质进行降解，达到去除污染的目标，这种技术方法使用的菌株大多通过质粒育种和基因工程获取。共代谢作用则是针对废水中的一些有害物质，在一定条件下降解，改变其化学结构，从而降低物质的有害性，主要包括菌株通过新陈代谢将二级基质共同氧化、不同微生物之间的协同作用、休眠细胞对污染物降解等三种类型。这三种类型所采取的原理有所不同，例如不同微生物协同，是因为有些污染物的降解必须以两种甚至多种微生物共同作用才能完成，通过几种微生物的交替作用，微生物制造氧化物，然后氧化物再被另一种微生物降解，多次作用后彻底消除污染物。再如休眠细胞降解，由于处于休眠状态的微生物在含有不同有機物的污水中会产生不同的酶，在一定条件下可以相互作用，降解废水中的不同有机物。
生物强化技术作用用于焦化废水、印染废水和制药废水等几个领域。焦化废水因成分复杂，无机物和有机物的种类多，被列为难以降解工业废水，一般通过投放高效菌种，以固定化、高效降解微生物法等强化技术来进行处理。而印染废水中的有机物含量非常大，以前采用生物膜法来处理，无法有效去除其中的有机物，通过应用高效脱氧色菌和PVA降解菌，加快生物膜的形成速度，稳定性好，效率高。对于制药废水，近年通常以混合菌种加以处理，并得到广泛推广。
四、结束语
以上是对污水处理生物技术的应用的探讨。在如今这个已经遭到严重破坏的地球上，我们能够饮用的水资源越来越少，因此，我们呼吁更多的机构采用生物技术净化污水，拯救我们赖以生存的地球环境，还我们的后代一个美丽的地球。
参考文献：
[1]王俊杰 污水处理生物技术的应用 中国科技博览-2013年15期
[2]杜伟强 邓元月 邹佳霖 污水处理生物技术的应用 科学与财富-2014年4期