污水的生物处理方法及新技术

作者：张冠男

摘 要：本研究对多种污水处理法进行优缺点的比较，总结在实际污水处理工作中，针对处理不同类型的污水采用行之有效的处理方法，能够达到事半功倍的效果。

关键词：生物处理方法;微生物;氧化塘;生物膜;厌氧及兼氧

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1003-5168(2017)07-0151-02

Abstract： In this paper， the advantages and disadvantages of various sewage treatment methods were compared. It was concluded that in the actual sewage treatment work， the effective treatment method for different types of sewage can be achieved.

Keywords： biological treatment method;microorganism;oxidation pond;Biomembrane;anaerobic and facultative

1 污水处理方法

工业和城市生活污水的生物处理是利用微生物的代谢作用分解污水中的有机物。根据微生物生物呼吸过程的需氧要求，污水生物处理主要分为好氧处理和厌氧处理两大类。目前，常用的几种处理方法有氧化塘、生物膜、活性污泥、厌氧及兼氧生物处理法等[1]。

1.1 生物膜处理法

生物膜法分为生物滤池法、生物转盘法、生物接触氧化法、生物流化床法等。通过将微生物细胞固定于反应器内的载体上，实现了微生物停留时间和水力停留时间的分离，水处理填料的存在，对水流起到强制紊动的作用，同时可促进水中污染物质与微生物細胞的充分接触强化了传质过程。生物膜法克服了活性污泥法中易出现的污泥膨胀和污泥上浮等问题能代替活性污泥法用于城市污水处理厂的二级生物处理，具有运行稳定、抗冲击负荷强、更为经济节能、具有一定的硝化反硝化功能、可实现封闭运转防止臭味等优点。

1.2 活性污泥法

活性污泥法是处理生活和工业污水最广泛的方法，可去除溶解和胶体的可生物降解有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质。活性污泥法具有处理效果好、适用范围广、结构紧凑、处理水量大等优点，与物理、化学处理法比较，其投资成本高，但运行成本低。

1.3 氧化塘

氧化塘又称污水稳定塘或生物塘，是最古老的污水处理方法，又分为兼性塘、曝气塘、好氧塘和厌氧塘。

兼性塘是最常用的塘型，其优点是便于运行管理;曝气塘是一类主要依靠机械扩散装置供氧的塘，其优点是比兼性塘占地面积小，但增加了动力消耗;好氧塘是完全依靠藻类光合作用供氧的塘;厌氧塘是一类高有机负荷、以厌氧菌作用为主的塘，常与好氧塘和兼性塘串联使用。

1.4 厌氧生物处理法

厌氧处理也称甲烷发酵或沼气发酵，与好氧处理比较，具有以下优点：①用厌氧处理高浓度有机污水，BOD去除率可达90%以上，COD去除率约为70%～90%;②动力消耗低，约为活性污泥法的十分之一，并以沼气形式获得可利用的能量;③污泥量少，仅为好氧处理的十分之一甚至更低，且易于脱水;④处理设备投资少;⑤因在密闭系统总进行处理污水，有机物分解后的臭气易于控制;⑥可以利用某些废水本身所具有的温度条件进行高温厌氧处理，比好氧处理所需的营养盐少;⑦在好盐条件下不能降解的许多物质能够通过厌氧处理而分解(如果胶);⑧可以季节性或间歇性运转，厌氧污泥可以长期存放。

其缺点为：①装置启动周期长，首次启动要花费8～12周时间;②处理过的水仍有相当量的有机物(COD约为200～300mg/L)，尚需进一步处理才能达标;③厌氧处理构筑物缺氧，产生的沼气易燃，均构成安全隐患。

1.5 污水的兼氧生物处理法

兼氧处理是近年来发展起来的生物处理技术。兼氧处理一般不供氧，微生物在溶解氧0～0.3mg/L左右的缺氧条件下进行生物反应。这种生物处理工艺综合了厌氧、好氧工艺各自的优点：①电耗与处理费用小;②剩余污泥量少;③提高了污水中难降解物质的生物降解性，提高了处理效率，出水水质好;④提高了脱氮、脱磷效果;⑤工艺稳定，耐冲击，运行管理简便。

2 污水生物处理技术的新进展

2.1 微生物在污水处理中的特殊作用

随着科学研究的深入和技术的进步，一些微生物在处理有毒有害物质过程中所能发挥的特殊作用不断被发现。

微生物尤其是假单胞菌属的细菌具有同化甲苯、樟脑、水杨酸、萘和烯的能力;球形节杆菌能够积蓄大量的磷，对防止水体富营养化具有很大作用。

芳香族化合物几乎都有一些毒性，尤其是卤代芳香族化合物普遍都有毒性且难于分解，代表性的污染物聚氯联苯(PVB)、DDT都是与卤代联苯有关联的化合物，而氢单胞菌、无色杆菌等是有关联苯类的某些化合物的分解菌。作为塑料增塑剂大而大量使用的邻苯二甲酸酯被视为“第二多氯联苯”，而红平诺卡氏菌/假单胞菌/棒状杆菌能分解邻苯二甲酸酯。

氰是剧毒物质，目前已发现对氰有不同程度降解能力的微生物约有50种，如茄病镰刀霉、假单胞菌属等，它们能产生一种氰的水解霉，把氰中的碳、氮转变为CO2和NH3。镰刀霉还可以把氰转化成合成细胞所需的碳源和氮源，使污水净化和解毒。

产碱杆菌、棒状杆菌、诺卡氏菌、假单胞菌等属中某些种能降解蒽，应用肠杆菌、克氏杆菌和假单胞菌属的细菌有效地降解市场三硝基甲苯类炸药产生的废水。

随着生物工程技术不断发展，人们不仅能对现有的微生物进行改造，而且还创造出具有新的特殊功能的微生物，应用质粒工程技术，把分别降解芳烃、多环芳烃的质粒接合到降解酯烃的细菌体内，创造出一种具有多质粒的称为“超级菌”的新菌种。这种菌在消除石油污染中，不仅能把60%的烃降解，而且在几个小时内就可达到自然菌种一年多时间才能净化的效果。

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