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微生物處理污水的原理范文1

關(guān)鍵詞：中空纖維膜；生物反應(yīng)器；中水回用

收稿日期：2011-05-19

作者簡介：劉建艷（1965―），女，天津人，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測工作。

中圖分類號：X701

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號：1674-9944（2011）06-0042-03

1 水資源危機(jī)與污水回用的必要性

我國是一個(gè)水資源貧乏的國家,人均水資源僅為世界平均水平的1/4。同時(shí)水資源在時(shí)間和地區(qū)分布上很不平衡，南方多北方少,北方大部分地區(qū)人均水資源更低。在北方干旱半干旱地區(qū)全年的降水量主要集中在7～9月3個(gè)月，這使可利用的水尤其顯得不足；隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市比進(jìn)程的加快，城市缺水問題變得尤為突出。當(dāng)前相當(dāng)部分城市水資源短缺，城市缺水范圍不斷擴(kuò)大,缺水程度日趨嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì),全國669個(gè)城市中,400個(gè)城市常年供水不足,其中有110個(gè)城市嚴(yán)重缺水,日缺水量達(dá)1 600萬m ，年缺水量60億m ，由于缺水每年影響工業(yè)產(chǎn)值2 000多億元。天津、長春、大連、青島、唐山和煙臺(tái)等大中城市已受到水資源短缺的嚴(yán)重威脅。

天津市的引灤人津工程曾為天津的生存和發(fā)展發(fā)揮了巨大作用，但由于連年干旱,灤河潘家口水庫和于橋水庫庫存急劇減少。為了緩解天津市水危機(jī),從2000年開始,已經(jīng)3次從黃河緊急調(diào)水給天津,沿途省市為此付出了很大代價(jià)。雖然引黃濟(jì)津暫時(shí)解決了水危機(jī)，但黃河水也十分緊缺,保證率不高,不是長遠(yuǎn)之計(jì)。因此,對于天津這樣的資源性缺水性城市，不但要找水,更重要的是大力發(fā)展回用水技術(shù),節(jié)水技術(shù),使每一滴水更大限度的發(fā)揮作用。

水是自然界中唯一不可替代，也是唯一可再生的資源。在城市生活、生產(chǎn)用水中,約40%的水是與人們生活緊密接觸的,而多達(dá)60%的水使用在工業(yè)用水,農(nóng)業(yè)灌溉,環(huán)衛(wèi)用水和小區(qū)居民雜用水等方面。如將這部分用中水替代,在水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)上是完全允許的。同時(shí)節(jié)約了大量的新鮮水源。將中水引入小區(qū),實(shí)現(xiàn)雙路供水是建設(shè)節(jié)水型城市的重要體現(xiàn)。小區(qū)中自引中廁用水、綠化用水、洗車等方面都可以用中水代替、目前天津市的很多新建生態(tài)小區(qū)項(xiàng)目都有中水回用設(shè)施。將中水管線直接進(jìn)入用戶的馬桶內(nèi)用于沖廁。既避免了居民誤飲誤用,又使得管理收費(fèi)方便易行。

2 居民住宅小區(qū)小水回用現(xiàn)狀及主要處理技術(shù)

一般住宅小區(qū)的污水主要為居民生活用水。包括居民的洗浴廢水、廚房廢水、洗衣廢水以及沖廁用水等。隨著生活水平的提高,洗浴用水量莊住增長較快。使得雜排水水質(zhì)有逐漸變好的趨勢,水質(zhì)可生比性比較強(qiáng),但水量變化較大。因此用簡單的處理方法很難達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)小區(qū)污水回用系統(tǒng)的自身特點(diǎn)和規(guī)律,工程設(shè)計(jì)應(yīng)該注意：小區(qū)污水處理設(shè)施的建設(shè)應(yīng)遵循城鎮(zhèn)排水總體規(guī)劃和專項(xiàng)規(guī)劃；處理設(shè)施的占地和污泥產(chǎn)量應(yīng)盡量少。選擇性能穩(wěn)定的設(shè)備,管理維護(hù)應(yīng)簡便易行；處理系統(tǒng)應(yīng)有較強(qiáng)的抗水量、水質(zhì)波動(dòng)的能力。以適應(yīng)小區(qū)水質(zhì)、水量波動(dòng)較大的特性。一般均需設(shè)置調(diào)節(jié)池；處理系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到國家有關(guān)惡臭、噪聲等標(biāo)準(zhǔn),不能影響小區(qū)居民的正常生活。結(jié)合目前國內(nèi)外小區(qū)中水回用的實(shí)際情況。目前采用的生化工藝主要有生物接觸氧化法,SBR和膜生物反應(yīng)器工藝等。

2.1 生物接觸氧化法

接觸氧化法是小區(qū)污水處理中較常用的處理技術(shù)。該工藝具有操作簡便、不需回流污泥、抗沖擊負(fù)荷等優(yōu)點(diǎn)。通過合理設(shè)計(jì)可以達(dá)到脫磷除氮的處理效果。整個(gè)處理裝置可以埋地設(shè)置。上部仍可覆土、綠化,裝置的開停可以由調(diào)節(jié)池水位自動(dòng)控制。但其污泥量相對較大,污泥穩(wěn)定性較差。使后續(xù)污泥處理設(shè)備較復(fù)雜。生物接觸氧化法工藝流程如圖1。

污水――格柵――調(diào)節(jié)池――沉砂池――生物接觸氧化池――二沉池――消毒池――出水

圖1 生物接觸氧化法工藝流程圖

2.2 序批式活性污泥法

序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor）簡稱SBR,是近年來國內(nèi)外污水處理領(lǐng)域研究日趨增多并引起廣泛重視的處理技術(shù)。該工藝的基本特點(diǎn)是運(yùn)行時(shí)按照進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水、排泥5個(gè)工序,依次在一個(gè)池子中周期進(jìn)行。因此可以省去二沉池甚至初沉池,而且不需回流污泥,很適合小區(qū)污水處理與其它工藝相比SBR工藝提供了時(shí)間程序上的污水處理,而不是連續(xù)流提供的空間程序上的污水處理。即在時(shí)間上污染物基質(zhì)具有濃度梯度――與推流式相同。在空間上基質(zhì)濃度完全相同――具有完全混合式的特點(diǎn),也就是說該工藝集中了兩種地型的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)避免了其固有的缺陷。但是我國目前相關(guān)配套設(shè)備較少,主要依靠進(jìn)口,使得工藝投資較高。序批式活性污泥法工藝流程如圖2。

污水――格柵――調(diào)節(jié)池――沉砂池――預(yù)反應(yīng)池――主反應(yīng)池――消毒池――出水

圖2 序批式活性污泥法工藝流程圖

2.3 膜生物反應(yīng)器

近年來,隨著膜生產(chǎn)技術(shù)的提高和生產(chǎn)成本的降低,膜技術(shù)在污水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用,特別是與生物反應(yīng)器相組合的膜生物反應(yīng)器（Membrane Bioreactor）已經(jīng)成為目前公認(rèn)的水處理高新技術(shù),MBR綜合了膜處理技術(shù)和生物處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),在緊湊的空間內(nèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)微生物對污染物質(zhì)的降解和超濾膜對污染物質(zhì)的分離,而降解與分離之間又存在著協(xié)同作用,是一種高效、實(shí)用的污水處理技術(shù),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于中水回用、污水處理、以及各種工業(yè)廢水的處理中。目前全球已有8 000多套MBR裝置在正常運(yùn)行,處理規(guī)模在6～13 000m /h。美國2000年用在MBR裝置上的膜組件銷售額達(dá)67.5億美元,年增長速度約為13%，說明這一技術(shù)具有強(qiáng)大的生命力。隨著科技的進(jìn)步,我國對MBR的研究和應(yīng)用正在處于高速發(fā)展時(shí)期,隨著膜制造技術(shù)革新的技術(shù)進(jìn)步,膜使用壽命的提高和膜成本的降低,MBR技術(shù)在污水處理與回用事業(yè)中所起的作用越來越大。膜生物反應(yīng)器工藝流程如圖3。

圖3 膜生物反應(yīng)器工藝流程圖

膜生物反應(yīng)器（MBR）是將膜分離技術(shù)和生物處理技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一種優(yōu)化的污水處理技術(shù),其主要特點(diǎn)是用膜分離取代二沉池的沉淀分離,由于膜分離可將全部微生物截留在反應(yīng)器。如曝氣池內(nèi),不受二沉池重力分離效果的影響,因此反應(yīng)器內(nèi)活性污泥濃度高,泥齡長且根據(jù)需要可人為凋節(jié),膜分離截留了微生物也截留了難降解的物質(zhì)。由于泥齡長微生物可將這些易降解和難降解的物質(zhì)徹底降解,從而使膜幾乎只過濾潔凈的水和截留微生物及生物不可降解等膜能截留的物質(zhì)。這樣不但使出水水質(zhì)優(yōu)良,而且可大大減輕膜過濾時(shí)的膜堵塞和污染問題,從而延長了膜的使用壽命,使MBR成為一種真正有效的實(shí)用技術(shù)。此外,由于本方案采用的膜的孔徑只有0.2μm,其在進(jìn)行泥水分離的同時(shí),可以截流部分致病病毒及絕大部分的致病微生物。經(jīng)綜合比較.膜生物反應(yīng)器具備有以下一些特點(diǎn)。

（1）反應(yīng)器中生物污泥濃度可高出常規(guī)活性污泥的5～10倍,即可達(dá)10～30g/L。甚至可以做到40g/L以上。使污水中可降解的污染物完全氧化,硝化也可進(jìn)行完全,因此出水水質(zhì)非常好,最大限度地減少了污水對環(huán)境的污染。

（2）膜的截留作用可使出水幾乎無懸浮物和大腸桿菌等病源微生物及部分病毒。高污泥濃度和長的泥齡,使降解速度慢的難降解物也可得到徹底降解。

（3）由于泥齡可以很長,所以剩余污泥量極少,因此使一般污水生物處理常常需要花費(fèi)大量費(fèi)用用于處理污泥的難題得以較好解決。出水水質(zhì)很好,高于三級處理或國家雜用水的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)闆]有二沉池的沉淀分離問題。因此不用擔(dān)心污泥膨脹、上浮等麻煩。

（4）水力停留時(shí)間（HRT）和污泥泥齡（SRT）可以完全分開MBR的水力停留時(shí)間理論上可以很短。各種生物反應(yīng)器處理污水時(shí),其活性微生物總量是關(guān)鍵,即V?X是關(guān)鍵（V,反應(yīng)器容積,X,生物濃度）,如果VX

C不變,當(dāng)X增加5倍時(shí)，則V就減少5倍。因此MBR生物反應(yīng)器容積可比常規(guī)生物法小的多,再加上其出水相當(dāng)或優(yōu)于三級處理的出水,所以MBR一個(gè)反應(yīng)器又可取代三級處理的若干處理單元,所以在占地和運(yùn)行以及造價(jià)上都更加優(yōu)越。工藝簡單,單一的反應(yīng)器取代眾多處理設(shè)施,因此也很便于自動(dòng)化PLC控制。

3 小區(qū)生活污水和處理資源化中試研究

為了深刻了解小區(qū)污水的特性,確定最優(yōu)化的工藝流程,探討膜生物反應(yīng)器最優(yōu)運(yùn)行工況,對其進(jìn)行了中試規(guī)模的研究。這對該技術(shù)推向?qū)嶋H應(yīng)用有著重要意義。在總結(jié)膜生物反應(yīng)器處理生活污水多項(xiàng)研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了處理水量在3.36～4.32m /d的位差式中空纖維膜生物反應(yīng)器處理人工配水的中試試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明：該技術(shù)具有較強(qiáng)的技術(shù)可靠性,完全可以應(yīng)用于實(shí)際生活污水回用工程。

3.1 試驗(yàn)主要設(shè)備

（1）膜生物反應(yīng)器。反應(yīng)器為聚氯乙烯塑料制造,矩形截面柱體；截面積為0.3m 。有效水深H

3.6～3.9m；有效容積V

1.08～1.17m 高低水位差為0.3m。

（2）膜組件。反應(yīng)器內(nèi)置6只中空纖維膜膜組件。每個(gè)蟆組件的面積是20m 。

（3）控制柜。采用PLC（可編程序控制器）控制系統(tǒng)的運(yùn)行。

（4）浮球閥液位控制器。控制器控制反應(yīng)器內(nèi)的液位,進(jìn)水至最高水位時(shí)停進(jìn)水泵,液位降至最低水位時(shí),啟動(dòng)進(jìn)水泵。

3.2 運(yùn)行狀況分析

中空纖維膜膜生物反應(yīng)器處理污水實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了約4個(gè)月,設(shè)計(jì)出水流量200L/h采用間歇運(yùn)行方式,運(yùn)行期間無反洗,無人工及化學(xué)清洗,實(shí)驗(yàn)期間無排泥。實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)行其他條件，運(yùn)行出水期間曝氣氣水比25∶1；出水流量采用閥門、流量汁控制恒定,人為降低出水壓頭。間歇運(yùn)行,8min出水,2min停止空曝氣。

3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論：

3.3.1 COD的去除

整個(gè)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行期間進(jìn)水COD的平均值為366.4mg/L。最大值為780.9mg/L、最小值為228.0mg/L;出水COD的平均值為13.1mg/L,最大值為25.2mg/L。最小值為4.4mg/L：COD的平均去除率為96.0%沖擊負(fù)荷對出水COD去除率沒有影響。這說明系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

在實(shí)際污水處理工程中。沖擊負(fù)荷是難以避免的,這部分研究是考察COD沖擊負(fù)荷對膜通量的影響。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下,采用出水控制閥控制出水流量衡定。在研究COD沖擊負(fù)荷時(shí),短時(shí)間全開閥門,以觀察最大流量的變化,從而了解摸阻力的變化。

3.3.2 運(yùn)行方法

將原水引人調(diào)節(jié)池中。完成膜生物反應(yīng)器內(nèi)的污泥培養(yǎng)與馴化,并向每個(gè)膜生物反應(yīng)器內(nèi)投加15kg粉末活性炭。打開控制系統(tǒng)電源,預(yù)熱10～15min。檢查并調(diào)整各儀表、閥門狀態(tài),使整個(gè)系統(tǒng)水氣管路正常、通暢。在觸摸屏上,先進(jìn)人設(shè)置菜單,進(jìn)行各項(xiàng)目選擇。輕觸“自動(dòng)”,此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)按照PLC設(shè)定的程序開始運(yùn)行。運(yùn)行過程中,要注意觀察在線流量計(jì)、電流表的數(shù)值變化。如發(fā)現(xiàn)異常,要及時(shí)停車檢查。

3.3.3 日常保養(yǎng)和維護(hù)

（1）排泥、加炭。膜生物反應(yīng)器定期每周排泥一次,每個(gè)反應(yīng)器的排泥量約為3m 左右（注：排泥的同時(shí)必須曝氣）,排泥的液位差為310mm。排泥后,向每個(gè)反應(yīng)器投加粉末活性炭6kg左右。

（2）空曝氣。為了減少膜的污染,保持膜通量,每隔一定周期（一般為一個(gè)月）,需停止反應(yīng)器出水,至手動(dòng),啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)對膜組件進(jìn)行曝氣沖刷6h后,即正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（要選擇在排水低峰時(shí)進(jìn)行）每天定時(shí)巡視,發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)關(guān)閉反應(yīng)器,進(jìn)行檢查修理。二氧化氯發(fā)生器保持全天性連續(xù)工作。檢查二氧化氯發(fā)生器的工作情況,及時(shí)補(bǔ)充所需的原料。

微生物處理污水的原理范文2

論文關(guān)鍵詞：農(nóng)村生活污水；污水治理；滲濾凈化系統(tǒng)；厭氧生物處理系統(tǒng)

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(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%的城市沒有污水處理廠，農(nóng)村地區(qū)的生活污水基本上未經(jīng)過處理就直接排放，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)境污染越來越受到人們的關(guān)注。文章針對農(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%的城市沒有污水處理廠，農(nóng)村地區(qū)的生活污水基本上未經(jīng)過處理就直接排放，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)。我國是農(nóng)業(yè)大國、人口大國，水資源嚴(yán)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(gè)貧水國家之一。到2030年我國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發(fā)利用量，缺水問題將更加突出。目前，我縣在開展社會(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、水庫等地表水體、土壤水和地下水體的總稱。我國總計(jì)有鄉(xiāng)鎮(zhèn)45412個(gè)，村民委員會(huì)739980個(gè)，鄉(xiāng)村戶數(shù)23692.7萬戶，鄉(xiāng)村人口達(dá)91960萬人。農(nóng)村人口分散，人口數(shù)量多，沒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)測算，全國農(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)境問題每年造成的經(jīng)濟(jì)損失已超過千億元，我國農(nóng)村環(huán)境與生態(tài)狀況令人擔(dān)憂。

改革開放的三十多年來，我國農(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(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，水量相對較少，相應(yīng)地產(chǎn)生的生活污水量也較小；（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)引起富營養(yǎng)化，給人們的身體健康帶來不利影響。

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)簡單。

目前國內(nèi)外應(yīng)用農(nóng)村生活污水治理的處理技術(shù)比較多，名稱也多種多樣，但從工藝原理上通常可歸為兩類：第一類是自然處理系統(tǒng)。利用土壤過濾、植物吸收和微生物分解的原理，又稱為生態(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(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無機(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)過多層過濾，來達(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)

分散的幾戶或十幾戶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(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(fù)荷低，停留時(shí)間長，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，通過菌種和微生物把污水中的大部分有機(jī)物分解為無污染的二氧化碳、水等物質(zhì)，少部分合成為細(xì)胞物質(zhì)，促使微生物增長，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(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)

我國從上個(gè)世紀(jì)80年代開始開展生活污水厭氧生物法的開發(fā)和研制工作，許多形式各異的無動(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。如無動(dòng)力地埋式生活污水處理裝置采用無動(dòng)力厭氧生物膜技術(shù)，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(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)

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[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）．

微生物處理污水的原理范文3

微生物酶可以對染料分子進(jìn)行氧化或還原，從而破壞染料分子的發(fā)色基團(tuán)和不飽和鍵，利用該原理對印染污水進(jìn)行處理的方法稱為生物法處理技術(shù)。按微生物的類型，生物處理法又可分為好氧法和厭氧法。生物膜法和活性污泥法都屬于好養(yǎng)法，生物膜法的基本原理是，使廢水流過表面長滿生物膜的支撐物，利用各相間的物質(zhì)交換以及生物氧化作用來降解廢水中的有機(jī)污染物。活性污泥法需要向廢水之中加入空氣進(jìn)程曝氣，經(jīng)過一段時(shí)間以后，形成由大量微生物群體組成的絮凝體，從而通過沉淀分離將使處理的廢水變清澈。除了可以分解大量的有機(jī)物，還可同時(shí)去除一部分的色度，和調(diào)整pH值。這是一種特別適合處理含有機(jī)物量高的污水，其治理廢水效率高、水質(zhì)好。寇曉芳等人采用活性污泥和白腐真菌相結(jié)合的方法處理染料廢水，最終可以得到99%的脫色率，接近94.4%COD去除率。然而，好氧生物處理法具有僅能去除較易降解的有機(jī)物、且色度去除率不高的缺點(diǎn)。厭氧-好氧新型處理技術(shù)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了好氧法的不足。在厭氧微生物的作用下，難降解的有機(jī)染料分子及其助劑可進(jìn)行水解酸化，形成小分子有機(jī)物，之后在好氧型微生物的作用下分解成無機(jī)小分子。這種治理方法可以獲得80%～90%左右的COD去除率，以及90%左右總色度去除率。

目前印染廢水處理的主要發(fā)展方向是微生物方法與其他處理技術(shù)相結(jié)合，許多環(huán)境工程師正致力于篩選高效降解菌和構(gòu)建基因工程菌，主要包括生物強(qiáng)化技術(shù)和固定化微生物技術(shù)，這也是未來印染污水處理的發(fā)展方向。

1生物強(qiáng)化技術(shù)

針對特定的污染物，在傳統(tǒng)的生物處理工藝中增加具有特定功能的細(xì)菌去污，就是所謂的生物強(qiáng)化技術(shù)。從上世紀(jì)的80年代開始，強(qiáng)化脫色印染污水中經(jīng)常使用白腐真菌。高達(dá)文教授曾經(jīng)開展了白腐真菌降解實(shí)驗(yàn)，他是在限氮和限碳液體培養(yǎng)基中完成的，實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，這種培養(yǎng)基（碳氮摩爾比為56/2•2）會(huì)抑制細(xì)菌的生長，而且針對活性艷紅色利用白腐真菌可以獲得90%的脫色率。要完成生物強(qiáng)化技術(shù)從研究到工業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變，當(dāng)前這項(xiàng)技術(shù)的瓶頸是那些特定功能的微生物容易流失或者被其它微生物吞噬。

2固定化微生物技術(shù)

微生物處理污水的原理范文4

關(guān)鍵詞：農(nóng)村生活污水；污水治理技術(shù)；發(fā)展方向

Abstract: in recent years, rural sewage has become the influence of sustainable development of agriculture, endanger the countryside ecological environment, and even damage the farmers the main factors of physical health. Combining with the author's practical experience, the analysis in rural domestic sewage produce way on the basis of the characteristic extremely, introduces the current management in our country rural sewage treatment process, the common characteristics and application situation, and sewage disposal technology development prospects and the discussion.

Keywords: rural sewage; Sewage disposal technology; Development direction

中圖分類號： [R123.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及農(nóng)村生活條件的持續(xù)改善，農(nóng)民群眾的生活方式發(fā)生了巨大的改變。和以往相比，農(nóng)村生活污水的污染范圍和污染程度逐年增加，一直沒能得到妥善的解決和有效的控制。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國農(nóng)村生活污水每年產(chǎn)生量超過80億噸，90%以上的村莊缺乏污水處理設(shè)施，超過3億人面臨著生活用水不安全的狀況，農(nóng)村水環(huán)境污染已經(jīng)成為阻礙新農(nóng)村建設(shè)的絆腳石。因此，分析我國農(nóng)村生活污水的產(chǎn)生途徑及其特征，進(jìn)而研究并推廣先進(jìn)的、有效的、適宜的污水處理技術(shù)，對于促進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

一、農(nóng)村生活污水的產(chǎn)生途徑及其特征

1、農(nóng)村生活污水的產(chǎn)生途徑

農(nóng)村生活污水的來源主要包括廚房污水、清潔污水、人類糞便及生活垃圾產(chǎn)生的滲濾污水等。由于農(nóng)村缺乏科學(xué)完善的污水處理系統(tǒng)，各種污水處理設(shè)施不健全，或者采用的污水處理技術(shù)落后，導(dǎo)致各種本可以被有效處理的生活污水最終成為危及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境及農(nóng)民群眾身體健康的重大問題。

2、農(nóng)村生活污水的特征

和城鎮(zhèn)相比，農(nóng)村的居住人口較為分散，多數(shù)的人口聚居點(diǎn)缺少專門的、完備的排水及收集系統(tǒng)。從排放形式上講，農(nóng)村生活污水主要是就地就近排放，缺乏有效的約束和正確的引導(dǎo)。從水質(zhì)成分上講，農(nóng)村生活污水水質(zhì)簡單且濃度較低，污水中的成分以氮、磷居多，通常會(huì)在雨水的作用下帶來水資源富營養(yǎng)化的問題，許多藻類災(zāi)害便是有機(jī)物含量過高的生活污水造成的。

此外，農(nóng)村生活污水的產(chǎn)生量一般較小，但水量變化波動(dòng)較大，具有持續(xù)但不穩(wěn)定的特點(diǎn)。

二、農(nóng)村生活污水的治理技術(shù)

目前，農(nóng)村生活污水的主要治理技術(shù)包括人工濕地凈化技術(shù)、地下土壤滲濾凈化技術(shù)、好氧生物處理技術(shù)等。

1、人工濕地凈化技術(shù)

人工濕地凈化技術(shù)是結(jié)合農(nóng)村生活污水獨(dú)有的特點(diǎn)，依靠人工濕地對農(nóng)村生活污水實(shí)現(xiàn)半生態(tài)凈化治理。具體做法是在人工濕地中種植各種沼澤植物，借助沼澤植物根系和微生物的過濾作用，實(shí)現(xiàn)多層過濾消除污染的目的，從而完成對生活污水的凈化。由于這種技術(shù)充分利用了濕地的緩沖作用和植物的吸收作用，不僅凈化效果較好，而且凈化方式自然，不會(huì)帶來新的污染。人工濕地的剖面圖如圖1所示：

圖1 人工濕地剖面圖

目前用于農(nóng)村生活污水處理的人工濕地主要形式有表面流和潛流，這兩種濕地運(yùn)行費(fèi)用較低，建造、運(yùn)行和維護(hù)簡單，同時(shí)具有水力負(fù)荷與污染負(fù)荷較大的特點(diǎn)，衛(wèi)生條件好，少有惡臭和滋生蚊蠅的現(xiàn)象。

2、地下土壤滲濾凈化技術(shù)

該技術(shù)的原理在于依靠碎石、沙土等土層的過濾和微生物的作用，使農(nóng)村生活污水得到有效的過濾和降解，達(dá)到可供灌溉使用的標(biāo)準(zhǔn)和要求。操作方法是幾戶人家統(tǒng)一進(jìn)行污水收集，選擇合適的地點(diǎn)設(shè)置集水、滲水設(shè)施。該技術(shù)的優(yōu)勢在于對水質(zhì)的治理效果較好，并且技術(shù)簡單易操作，設(shè)備少，成本少，不需要大量的維護(hù)，還不會(huì)產(chǎn)生異味。然而該技術(shù)還存在一些弊端，例如需要處理的生活污水量較大時(shí)，該技術(shù)就難以滿足污水治理的要求。

3、好氧生物處理技術(shù)

好氧生物處理技術(shù)的原理是利用好氧生物來消耗污染物質(zhì)，從而達(dá)到凈化污水的目的。常用的工藝有生物接觸氧化、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、序批式反應(yīng)器（SBR）等。目前應(yīng)用較多的是生物接觸氧化法。

生物接觸氧化法是介于活性污泥法和生物膜法之間的處理技術(shù)。它是在填料表面上培養(yǎng)微生物，形成生物膜，并采用與曝氣池相同的方法向微生物供氧，污水流過時(shí)與填料上的生物膜接觸，通過微生物的新陳代謝作用降解污水中的污染物，從而達(dá)到凈化的目的。生物接觸氧化工藝對沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，在間歇運(yùn)行條件下仍能保持良好的處理效果，對于水量不均勻的農(nóng)村生活污水處理更具有實(shí)際意義。然而對于農(nóng)村生活污水來說生物接觸氧化工藝的投資和運(yùn)行費(fèi)用偏高，所以此工藝適合在我國南方及東部城市化速度快、比較富裕的農(nóng)村推廣應(yīng)用。

三、農(nóng)村生活污水治理技術(shù)的發(fā)展方向

根據(jù)我國農(nóng)村生活污水分散、水質(zhì)單一且濃度低、水量不大但變化幅度大等特點(diǎn)，結(jié)合我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀，我國農(nóng)村生活污水處理工藝的總體發(fā)展方向應(yīng)滿足以下要求：建設(shè)及管理運(yùn)行費(fèi)用低、操作管理簡便、處理穩(wěn)定、低耗能、耐負(fù)荷沖擊等。

1、厭氧生物處理是農(nóng)村生活污水處理工藝發(fā)展的潛在方向

厭氧生物處理主要是利用厭氧微生物的代謝過程，在無氧的條件下，把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物和少量細(xì)胞物質(zhì)。厭氧生物處理適用于處理不同濃度、不同性質(zhì)的污水，其污泥產(chǎn)率低，所以可節(jié)省污泥處理費(fèi)用。同時(shí)厭氧生物處理還具有低耗能和運(yùn)行管理費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

2、生物－生態(tài)組合工藝是農(nóng)村生活污水處理工藝發(fā)展的主要方向

組合工藝是目前污水處理技術(shù)發(fā)展的主要方向，不同的單一處理工藝的組合可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，從而取得更好更高效的處理效果。例如對于農(nóng)村生活污水，生態(tài)處理工藝（地下滲濾、人工濕地等）因其建設(shè)運(yùn)行費(fèi)用低、能耗低、運(yùn)行管理方便等特點(diǎn)而擁有廣闊的發(fā)展前景，好氧生物處理工藝則可以彌補(bǔ)生態(tài)處理工藝受氣候影響大，處理效果不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。

四、結(jié)束語

我國社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)正處于關(guān)鍵時(shí)期，盡快研究開發(fā)出新的有效的農(nóng)村生活污水的治理工藝和技術(shù)，對新農(nóng)村建設(shè)具有重要的意義。目前已有的治理技術(shù)各有特點(diǎn)，能夠在適宜的情況下取得較好的治理效果，未來應(yīng)著重加大厭氧生物處理及組合工藝的推廣應(yīng)用，同時(shí)應(yīng)積極借鑒國外的成功經(jīng)驗(yàn)并在國內(nèi)因地制宜引進(jìn)和消化吸收，以全面推進(jìn)我國農(nóng)村生活污水治理事業(yè)的發(fā)展，為新農(nóng)村建設(shè)保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)：

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[4] 劉呈波, 樊娟, 石靜, 李國良. 凈化槽在農(nóng)村生活污水處理中的應(yīng)用前景分析[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展, 2007,(05)

微生物處理污水的原理范文5

關(guān)鍵詞:污水處理 微生物 應(yīng)用

中圖分類號:X703.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號:1672-3791(2012)04(c)-0142-01

水是生命之源,沒有水就沒有生命跡象的存在。水對于生物的生存發(fā)展都是極其重要的。雖然地球表面70%都是被水所覆蓋,但是真正能被人們直接飲用的水資源卻是少之又少。然而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對于水的污染和破壞也在加大,使得可以利用的淡水資源更為貧乏。人類要生存和發(fā)展,就必須保護(hù)好水資源,尤其是淡水資源。因此,保護(hù)水資源人人有責(zé)。

人們的生活離不開水,水是生命的源泉。然而隨著人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,對于環(huán)境的破壞日益惡化,水資源更是面臨著極其嚴(yán)峻的威脅。全球缺水的城市已經(jīng)越來越多,但水污染則是造成缺水的首要因素。因此如何處理污水已經(jīng)成為世界性的問題,而微生物處理技術(shù)則是污水處理技術(shù)中的一項(xiàng)獨(dú)特技術(shù),占據(jù)著重要地位。目前國內(nèi)大多數(shù)采用二級或三級處理工藝進(jìn)行污水治理。一級處理主要是通過篩網(wǎng)對沉淀物、泥沙碎屑等進(jìn)行過濾處理,因此也稱其為預(yù)處理。而二級處理則是利用生物分解有機(jī)物,達(dá)到凈化污水的目的,也叫生物處理技術(shù)。三級處理則是用沉淀法除去在二級處理中遺留下來的磷,并且在中和性條件下通過增溫的方法使得氨氮逸出。所以提高微生物在環(huán)境污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用,使之快速啟動(dòng)以及遭到嚴(yán)重破壞時(shí)迅速恢復(fù)的能力已成為當(dāng)前相關(guān)工作人員最亟待解決的問題之一。高效的微生物污水處理技術(shù)正是目前國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)之一。

1 影響污水處理的微生物種群

據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),在16rRNA基因分析對污水反應(yīng)器的實(shí)驗(yàn)中,總共發(fā)現(xiàn)有36個(gè)細(xì)菌,這說明污水中微生物具有多樣性的特點(diǎn)。

1.1 除磷的重要細(xì)菌

生物除磷是可以通過在EBPR的微生物途徑來完成的,該過程是以循環(huán)火星泥沙進(jìn)行交替的厭氧、需氧為特征的。主要有Rhodocyclus群、lanctomycete群及茁?lián)蠗U菌屬、CFB群等。

1.2 硝化細(xì)菌

氮循環(huán)主要是依賴微生物活性和轉(zhuǎn)化的一個(gè)過程,因此這類微生物在污水處理中應(yīng)用極其廣泛。Kindaichi等對自養(yǎng)硝化生物膜進(jìn)行的FISH分析表明,膜上有50%屬于硝化細(xì)菌,50%為異養(yǎng)細(xì)菌。該結(jié)果還表明,硝化細(xì)菌是來通過可溶性產(chǎn)物的產(chǎn)生支持異養(yǎng)菌的,而異養(yǎng)菌也從代謝多樣性等方面確保了生物膜的生態(tài)的穩(wěn)定性。

1.3 反硝化細(xì)菌

反硝化細(xì)菌是通過依賴培養(yǎng)法來鑒定和計(jì)數(shù)的。它的屬的成員,例如產(chǎn)堿桿菌屬、假單胞菌屬、甲基桿菌屬,副球菌屬和生絲微菌屬等,是從污水廠中的脫氮微生物群分離出來的,這些細(xì)菌卻是鮮為人知的。通過研究分析發(fā)現(xiàn)氮弧菌屬等相關(guān)細(xì)菌,都是污水廠反硝化中的重要脫氮菌。

1.4 絲狀細(xì)菌

絲狀細(xì)菌顯著影響著絮狀活性污染的沉降性和引起生物量的變化和形成泡沫,這些都嚴(yán)重影響著污泥的處理效率。從活性污泥中分離出來的15種絲狀菌,然后利用FISH技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分類,發(fā)現(xiàn)了大多數(shù)未描述的絲狀菌是屬于綠色非硫細(xì)菌的,也可能是豐度最高的絲狀菌。

2 微生物的性能特點(diǎn)

高效微生物技術(shù)是通過利用生物工程手段,根據(jù)不同的污染物,培植出專門針對其中的降解微生物,直接在污水處理工藝中加以使用的一門技術(shù)。它們的主要性能特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾方面:(1)專一性。根據(jù)不同的水質(zhì)具體分析,培養(yǎng)出針對性強(qiáng)的微生物對其進(jìn)行處理。尤其是傳統(tǒng)方法無法處理或未處理干凈的高濃度有機(jī)污水和高氨氮污水效果良好。(2)微生物的活性高,抗沖擊能力強(qiáng),高效率、穩(wěn)定性強(qiáng)。(3)繁殖能力強(qiáng)、速度快,培養(yǎng)短,能快速啟動(dòng)和恢復(fù)力快。這些特點(diǎn)使得它在污水處理中意義重大。

3 方法原理

微生物污水處理技術(shù)主要是根據(jù)水體的微生物,在生命活動(dòng)中吸收和轉(zhuǎn)化污染物,分解有機(jī)質(zhì),從而達(dá)到水體的自凈。目前常見的有以下幾種方法。

第一,生物膜法。主要是以好氧微生物為主的,依據(jù)不同的處理裝置又可以分為濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池、流化床、懸浮顆粒等生物膜法。它在石油、造紙、農(nóng)藥、印染、食品等工業(yè)廢水的處理中廣泛應(yīng)用。而它的凈化效果也相當(dāng)不錯(cuò),能達(dá)到75%～90%左右。

第二,活性污泥法,又叫日曝氣法。它是利用好氧微生物的活性污泥,在通氣的條件下,使得污水凈化的方法。按照曝氣方式,可以分為普通曝氣法、完全混合曝氣法、逐步曝氣法、旋流曝氣法和純氧曝氣法。這種方法不僅應(yīng)用于日常生活污水的處理上,并廣泛應(yīng)用于煉油、印染、造紙等眾多工業(yè)廢水的處理中,去除率達(dá)到90%。活性污泥可以通過人工培養(yǎng)、馴化而成,能循環(huán)使用。

4 評價(jià)

眾多實(shí)驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明,微生物污水處理法比傳統(tǒng)方法具有明顯的優(yōu)勢。但也存在很多問題:(1)降解能力差。微生物是通過自然培養(yǎng)馴化的,有部分能夠與污水中的污染物匹配,因此降解能力有限,不能完全自凈。(2)自然培養(yǎng)馴化需要的時(shí)間較長。要是遇氣溫低的季節(jié),甚至?xí)?dǎo)致培養(yǎng)馴化工作失敗。(3)抗沖擊性能差,對水質(zhì)和環(huán)境的變化適應(yīng)性較差。針對微生物存在的這些問題,提出高效的解決措施,提高微生物在環(huán)境污水處理中的應(yīng)用。

5 結(jié)語

污水處理系統(tǒng)中的微生物,作為一種特殊的方法,對污水處理的幫助意義重大。微生物處理在污水的處理工作中用途甚為廣泛,并大量應(yīng)用于各種工業(yè)廢水和城市生活污水的處理中。而且它的去污能力達(dá)到87%～95%;凈化的水質(zhì)較好,一般可以直接排放;溶解有機(jī)物質(zhì)的效率高;與化學(xué)方法比較而言,成本相對較低;污水的肥力較好,可以作為肥料使用;污泥沉降性好,利于進(jìn)一步脫水。

然而在實(shí)際工作中,如果指利用單一的微生物對污水進(jìn)行處理,則這種方法不能完全達(dá)到預(yù)期的目標(biāo),需要綜合運(yùn)用多種手段。同時(shí)發(fā)展高效微生物,因?yàn)楦咝⑸镌诮到庑阅艿雀鞣矫婢哂泻軓?qiáng)的優(yōu)勢。提高微生物在污水處理中的利用率,使得污水自凈能力更高更好,使人類吃上真正干凈純凈的水。

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微生物處理污水的原理范文6

1惡臭氣體的成分

惡臭氣體的成分較多，目前已知的惡臭氣體種類有上萬種，按氣體的化學(xué)組分不同，可將其分成5類：一是含硫的化合物，如H2S、SO2、硫醇類、硫醚類；二是含氮的化合物，如胺類、酰胺、吲哚類；三是鹵素及衍生物，如氯氣、鹵代烴；四是烴類，如烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴；五是含氧有機(jī)物，如醇、酚、醛、酮、有機(jī)酸等。經(jīng)氣相色譜檢測，絕大多數(shù)惡臭氣體的主要成分為氨（NH3）和硫化氫（H2S）[2]。

2惡臭氣體的除臭方法

目前，處理惡臭氣體的方法有三大類，即物理法（掩蔽中和、稀釋擴(kuò)散、吸咐）、化學(xué)法（化學(xué)洗滌、氧化、燃燒、吸收）、生物法（過濾、吸收、堆肥等）[3-5]。

2.1物理吸咐法

優(yōu)點(diǎn)：工藝成熟，可處理多組分的惡臭氣體，可回收有用物質(zhì)，凈化效率約為95%。缺點(diǎn)：吸咐劑費(fèi)用較高，對待處理的惡臭氣體要求較高，一般要求氣體預(yù)凈化，否則吸附劑易堵塞。物理吸咐法適于處理脂肪酸、氨類及其他易溶于水的臭氣。

2.2化學(xué)處理法

2.2.1催化燃燒法。優(yōu)點(diǎn)：選用合適的催化劑，凈化效率可達(dá)99%，惡臭物質(zhì)可被徹底分解。缺點(diǎn)：催化劑的選擇較困難，設(shè)備復(fù)雜；消耗燃料，成本高，處理中可能形成二次污染。催化燃燒法適于處理所有惡臭氣體。

2.2.2化學(xué)吸收法。優(yōu)點(diǎn)：能處理低濃度大分子量的有機(jī)惡臭氣體，凈化效率一般為60%~80%。缺點(diǎn)：存在二次污染，污染物僅由氣相轉(zhuǎn)移到液相。化學(xué)吸收法適于處理脂肪酸、氨及其他易溶于水的臭氣。

2.3生物處理法

2.3.1生物除臭方法的特點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：凈化效率比較高，脫臭裝置簡單，處理成本低廉，投資運(yùn)行費(fèi)用低，無二次污染，易管理。缺點(diǎn)：一般細(xì)菌活性溫度范圍在10~40 ℃，在寒冷地區(qū)生物處理法受到一定的限制。生物處理法適于處理大部分惡臭氣體。

2.3.2生物除臭原理。物理法和化學(xué)法存在投資大、操作復(fù)雜、運(yùn)行費(fèi)用高等問題，生物除臭方法因其具有運(yùn)行效率高、無二次污染、所需設(shè)備簡單、便于操作、費(fèi)用低廉和管理維護(hù)方便的特點(diǎn)，已成為許多國家的研究熱點(diǎn)，是惡臭治理的一個(gè)發(fā)展方向。生物脫臭過程大致有如下3個(gè)階段：①惡臭成分的溶解過程，即臭氣由氣相轉(zhuǎn)為液相；②惡臭成分的水溶液通過微生物的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜被微生物吸收，其速度接近一般化學(xué)反應(yīng)的速度；③臭氣進(jìn)入細(xì)胞后，在體內(nèi)作為營養(yǎng)物質(zhì)被微生物所分解、利用。微生物將其轉(zhuǎn)化成自身能源，變成細(xì)胞物質(zhì)而繁殖，使臭氣得以去除[6-7]。

3生物除臭技術(shù)的應(yīng)用

3.1生活污水的除臭

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國城市廢水總排放量每年約為354億t，其中生活污水占30%以上，生活污水中的 COD、BOD嚴(yán)重超標(biāo)。家庭衛(wèi)生間、廚房下水道散發(fā)出的臭氣使人惡心、頭暈，直接影響人們的生活，危害人們的健康[8]。因此，惡臭源的控制已成為亟需解決的環(huán)境問題之一。在生物除臭技術(shù)處理生活污水方面具有代表性的是日本縣志川立圖書館采用EM（有效微生物菌群）處理生活污水，按原水的0.1%比例添加EM菌劑，每年2~4次，每天曝氣3 h，通過一段時(shí)間處理，2周后可使污水中BOD值從196 mg/L降到19 mg/L，30 d后檢測，表明無大腸桿菌、無污泥產(chǎn)生[9]。邵青[10]研究證實(shí)，用EM菌液對生活污水中有機(jī)污染物的去除有一定的作用，在好氧條件下對COD的去除效果優(yōu)于厭氧條件下的處理效果。在中性偏堿的條件下（pH值7.0~8.5），投加EM菌液對生活污水進(jìn)行處理，對COD的去除率達(dá)到較高水平。馬梅榮等[11]用微生物菌劑對生活污水進(jìn)行除臭處理，結(jié)果表明：對于嗅閾值比較高的混合生活污水，利用XM液體菌劑和 XM 固體菌劑都可以消除生活污水的臭味，二者都取得較好的效果。但在實(shí)際應(yīng)用方面，固體菌劑更具有使用方面的優(yōu)越性。

3.2生活垃圾的除臭

垃圾填埋場散發(fā)的臭氣主要來自于垃圾的腐爛和垃圾滲濾液。垃圾填埋場臭氣的主要成分是 NH3和H2S，其具有較高的揮發(fā)性，容易發(fā)生氧化還原反應(yīng)。魯艷英等[12]將EM原液加入到適合不同菌種生長的固體培養(yǎng)基中分別培養(yǎng)分離，鑒定出組成EM有效微生物的主要菌種，并將其用于垃圾滲濾液的除臭。結(jié)果表明：當(dāng)EM菌劑濃度為 10%時(shí)，除臭效果較好。日本Ohta et al[13]將從家畜糞便除臭中篩選出的除臭微生物用于廚房垃圾除臭，垃圾中的惡臭能在60 h的時(shí)間內(nèi)被快速去除；未經(jīng)處理的垃圾中，其惡臭成分如聚苯乙烯和低分子脂肪酸，經(jīng)添加微生物處理后，這些物質(zhì)均未檢出。羅永華等[14]利用從垃圾填埋場附近的土壤中分離得到微生物制成除臭劑，該除臭劑對氨氣、硫化氫、總烴、臭氣濃度、細(xì)菌總數(shù)的去除率可分別達(dá)到83.3%、80.7%、62.5%、86.8%、87.0%，可有效減輕垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的惡臭，還能有效抑制致腐敗微生物的生理生化活動(dòng)，從而使臭氣消除效果比較持久。張文斌等[15]研究新型微生物源抗菌除臭劑萬潔芬對垃圾的除臭效果，在含有 NH3的密封箱內(nèi)，噴施萬潔芬后 5 min的校正去除率較高可達(dá)53.80%，噴施后120 min，NH3去除率為92.62%；在含有高度腐爛且產(chǎn)生惡臭垃圾的密閉室內(nèi)，噴霧萬潔芬后 5 min NH3最高去除率達(dá) 82%，H2S最高去除率為 78.2%。進(jìn)一步將萬潔芬噴霧于垃圾填埋場和堆肥廠后，H2S濃度符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.3畜禽糞便的除臭

畜禽養(yǎng)殖場規(guī)模化、集約化的發(fā)展已使畜禽糞便的環(huán)境污染問題變得日益嚴(yán)重。堆肥處理是畜禽糞便資源化、減量化、無害化利用的一種有效途徑。在畜禽糞便中添加除臭微生物，既能加快畜禽糞便堆肥腐熟進(jìn)程，又能有效地減少臭味的逸出，對于控制環(huán)境污染具有重要的作用。Ohta et al[16]研究利用微生物快速去除牛糞中的臭味，摸索微生物的發(fā)酵條件，通過對添加該微生物處理后的牛糞進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)惡臭牛糞中的臭氣如H2S和低分子脂肪酸幾乎檢測不到。陳書安等[17]從環(huán)境中分離和篩選出除臭微生物 F468，能夠降低新鮮雞糞中67%的NH3和56%的H2S釋放量，降低風(fēng)干雞糞中NH3和H2S的釋放量分別在90%和52%以上。葉芬霞等[18]從養(yǎng)豬場的土壤中分離出具有除臭效能的微生物菌株 3株，其混合液對豬糞、雞糞和牛糞中NH3的去除率可以達(dá)80%以上，H2S的去除率可以達(dá)65%以上。歐亞玲等[19]從雞糞堆肥中分離出8株高溫細(xì)菌，可抑制NH3揮發(fā)量達(dá)58%。

4存在的問題與展望

生物脫臭法由于具有傳統(tǒng)方法所不可比擬的優(yōu)越性，如操作簡單，投資少，處理費(fèi)用低等，對低濃度、大流量的惡臭氣體，尤其是水溶性較好的污染物有較好的處理效果，處理后不產(chǎn)生二次污染，因而在處理臭氣上具有廣泛的前景。

我國在生物除臭方面的研究工作起步比較晚，到20世紀(jì)90年代以后才開展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室研究工作。因此，在理論研究與實(shí)際應(yīng)用中還有許多亟待解決的問題。以后的研究方向應(yīng)該考慮以下幾個(gè)方面：一是選擇適當(dāng)?shù)臑V料，提高濾料的表面性能，使之既有效地增強(qiáng)生物的吸附和吸收功能，又不造成濾料的堵塞；二是篩選和馴化適當(dāng)?shù)奈⑸铮槍π缘亟到馓囟ǖ挠袡C(jī)污染物，提高生物負(fù)荷；三是建立微生物降解動(dòng)力學(xué)模型，選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行參數(shù)及控制參數(shù)；四是合理選擇多種工藝串聯(lián)，使之適合不同污染物組成的廢氣，降低總的處理成本；五是開發(fā)結(jié)構(gòu)緊湊、投資成本低、能耗低、運(yùn)行穩(wěn)定的生物處理系統(tǒng)、裝置和設(shè)備[3，20-23]。隨著這些問題的逐一解決，生物除臭技術(shù)將有更加廣闊的應(yīng)用前景。

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