中原油田污水站改造完善工程设计总结

1、中原油田污水站改造完善工程设计总结中原油田文一联污水处理站 （简称文一污） 、文明污水处理站 （简 称文明污）、胡二污水处理站（简称胡二污）分别隶属于采油一厂、 采油三厂和采油五厂。文一污于 1991 年底建成投产，设计规模为 12000用/ d,目前实际水量为11000mV d;文明污于1989年底建成 投产，设计规模为16000m3/d,目前实际水量为12000m3/d;胡二污 于1992年底建成投产，设计规模为8000m3/d,整个站承接的污水总 量已达8000- 9000n3i/do这三座污水站分别于1995、1996年实施了 “水体改性工业性实验”改造工程。现只有胡二污水站超负荷运行

2、, 其余两个污水站还没有达到设计规模。“水体改性工业性实验”工程实施后，为控制系统腐蚀和结垢，要求将水体PH控制在8.5 9.0之 间，向水中投加大量石灰乳，这三座站均将原站内500m3加高收油罐 改造为一次沉降罐，500m3斜管沉降罐改造为二次沉降罐，站内无收 油设施,无法收油,水中处理药剂与浮油形成吸附性悬浮物,在水中 悬而不沉;由于石灰乳投量太大,水中固体悬浮物含量剧增,大大超 过沉降罐原设计处理负荷，经常堵塞甚至压塌斜管，造成停产事故。 沉降罐沉降效果差, 还影响到后续处理设备压力滤罐的过滤效果和出 水水质,全站不能实现水质稳定达标, 进而影响到文中、 文明、卫城、 胡状、庆祖等油田注

3、水效率和原油采收率的提高。为彻底解决这些问题,中原油田勘察设计研究院做了大量研究工作, 进行了近三年的刻 苦攻夫, 通过室内实验和现场实验取得了多项成果, 并和采油厂密切 合作,经过大量的调查研究和细致深人的论证探讨,提出文一污、 文明污、胡二污水处理站改造完善工程设计方案，采取有针对性的 技术措施和先进高效处理设备， 提高了污水站自动化程度， 取得了可 喜成果，三座污水处理站均实现了长时间水质稳定达标， 全局水质监 测排名分别为第一、 第三和第四名， 使中原油田污水处理技术再上新 台阶，取得了十分可观的经济和社会效益。1 改造前三座污水处理站共同存在的主要问题1.1 加药系统经常发生故障，无

4、法实现 pH 准确控制“水体改性技术”实施后，加药自控系统靠内探头连锁计算机远 传实现自动控制，整个系统运转不灵， 经常发生故障。叫探头寿命短， 易损坏，价格高，每支近千元，但半月左右就需更换新探头。自控系 统发生故障后， 由于无设计程序和相关资料， 且原制造单位设置了密 码系统，无法自己维修，自控系统经常处于瘫痪状态，pH自控难以实现，pH忽高忽底，无法合理加药。且高 pH污水与低PH污水混台 后发生二次沉降，严重影响水质达标。1.2 沉降罐分离效果差，处理效率低，排污困难 三座污水处理站沉降罐采用传统的同向流沉降模式， 即沉降罐内 水流方向与固体悬浮物沉降方向一致。 这种沉降方式以去除原水

5、中污 油和有机悬浮物为主， 以去除 ss 为辅。但三座污水处理站自 1995 年 开始陆续实施“水体改性工业性实验研究工程”以来，力控制腐蚀与 结垢，在水中投加较大剂量石灰乳，以将水体pH控制在8.5 9.0之 间。这一处理工艺使处理站污泥量剧增， 大大超过沉降罐原设计排污 负荷（原设计排污负荷为处理水量的 3，水质改性后污泥量为水量 的 12 15），罐内大量污泥沉降，斜管被污泥堵塞甚至压塌， 经常需停产清淤，更换斜管，严重影响污水站正常生产运行。沉降罐 排污系统运行效果差，排污常发生短路，在排污阀周围形成漏斗，排 污率仅3%左右，罐底污泥堆积达2-2.5m,不仅缩小了罐内有效沉 降容积，减

6、小了沉降时间， 还增加了滤罐负荷， 缩短了滤罐反洗周期， 滤后水质恶化。为了方便清淤,有些站不得不修建了排污明沟。而这 是不符合规范要求的。1.3 压力滤罐运行负荷高,处理效率低,滤料流失严重 滤罐是污水处理最后一道关口, 直接关系到水质能否达标。 三座污水站改造前共有 22 座滤罐,滤料采用单一石英砂滤料,处理效率 较低。原滤罐采用喇叭口或挡板布水, 穿孔管集水。 单滤料比重相同, 粒径不同,在反冲洗流化状态下底层细滤料易与上层粗滤料发生混 层,大大减小了滤床有效过滤深度。喇叭口或挡板布水效果不理想, 降低了滤罐有效利用容积。反冲洗配水采用穿孔管,阻力较大,配水 不均,反冲洗效果不理想,旦易

7、造成滤料流失,每运行 2- 3 个月就 需补充滤料。1.4 全站自动化程度低由于污泥量大, 沉降罐底每个排污阀每两小时就需启闭一次。 每 座压力滤罐反冲洗操作每8h （个别站水量差时4h）左右进行一次才 能保证滤料及时再生, 保证过滤效果, 因此排污阀和滤罐操作阀启闭 十分频繁,人工管理难度大,易发生人为因素造成的水质超标问题。以上几方面问题严重干扰污水站正常生产运行， 影响水质稳定达 标，进而影响到油田的开发和生产，必须尽快解决。2 改造前三座污水处理站分别存在的主要问题2.1 胡二污水站处理站超负荷运行 胡二污水站主要负责处理现胡十二掺所辖油区产出水5500m3d,设备冲洗水200-500

8、卅/d,二矿及庆泪油田洗井回收水 600m3/d, 过滤罐反冲洗水量800-1000/d,污泥浓缩池上清液回收水量 1000m/d,合计水量8000-9000m/d，超过原设计处理能力(8000m3! / d)整个站超负荷运行，严重影响水质稳定达标。2.2 胡二污水处理站无事故流程 胡二污水处理站是全局唯一没有事故流程的污水站, 一旦发生事故情况,胡十二掺水站来水就没有出路,给整个生产带来被动局面。2.3 胡二污、 文明污污泥排放池容积小, 污泥沉降时间短, 处理程度 较低“水体改性技术”实施后,污水站悬浮物含量剧增,排污量大。站内各处理构筑物每2h排污一次，每次排污量300-500左右，而原

9、 建排污池容积仅500m,为保证排污正常进行，只能随排污随提升， 否则就会制约排污, 造成污泥排放不及时, 因此污泥浓缩池污泥静沉 时间短,污泥含水率高,压滤效果差。且设备运行负荷高,造成了电 能浪费。2.4 文一联、文明联来水含油过高文一联、文明联由于建设较早，三相分离器分离效果较差，再加 上洗并回收水进站，使文一污、文明污来水含油量经常超过 2000mg/L， 大大超过规范所规定的进站指标， 进入污水处理站后使含油污水处理 设备超负荷运行，处理效率降低，处理后水质不能稳定达标。2.5 文一污、文明污没有收油设施 由于“水质改性工业性试验”工程实施后，将石灰乳加在了原收 油罐前，使石灰乳吸附

10、水中的原油而形成松软的团状悬浮物， 悬浮在 水体中，既不上浮也不沉降，使得水中的原油回收变得非常困难，原 收油罐己基本丧失了原有的收油功能。3 文一、文明、胡二污水处理站改造设计指导思想3.1 改进工艺技术，提高设备处理效率(1) 三座污水站均采用新型逆向流分离沉降科研成果，提高混 凝沉降设备分离效率；(2) 胡二污扩建两台 3.0压力滤罐；对三座站原建压力滤罐的集配水系统进行改造，更换滤料，采用三滤料过滤技术，提高滤罐 过滤效率和效果，( 3)胡二污、文明污各增建排污池一座；( 4)文一污、文明污新建旋流分离器，提高除油效率。3.2 提高工艺自动化水平为提高污水处理系统运行效率及管理水平，

11、减轻人为因素对水质 达标的影响， 降低工人劳动强度， 主要工艺过程采用自动化控制形式(1) 计量加药调节自动化。(2) 沉降罐排污系统自动化。(3) 过滤反冲洗自动化。3.3较为彻底、有效地解决污泥排放和处理问题(1) 、加大沉降罐排污系统运行强度。(2) 文明污、胡二污各扩建一座500污泥浓缩池，设配套污泥 处理设施，减缓排污矛盾，提高污泥处理深度，降低污泥含水率。3.4文一、文明、胡二污水处理站改造完善工程主要工程量文一联污水处理站主要工程量表序号主要工程量1在文一联站内增设收油设施1. XL1000WI旋流除油器2台 1000mm2. DF155-30x3 耐腐蚀泵 3 台 H=90m

12、n=1450r/minP=75Kw Q=190mh 防爆3. 改造一座5000m高含水油罐为收油罐2一次沉降罐四座(原500m加高收油罐)改造为逆向 流分离结构1. 进出水管集配水结构进行高速改造，改为下集水 上布水，集配水支管上增加配水喇叭口；2. 增加排污冲洗管，3.自动排污。3二次沉降罐(原斜板沉降罐)改造 3座1. 内构件改造，同向流改逆向流；2. 排污环管改造；3增加斜管4管网改造：必要的管线改造5滤罐改造10座 自动过滤反冲洗 滤料改造为三层滤料集配水系统改为不锈钢腮管空气风系统一套：空压机1台过滤器3台冷干机16台后冷却器1台缓期冲罐2座文明污水处理站主要工程量表序号主要工程量1

13、在明一联站内增设收油设施1. XL1000WI旋流除油器 2台 800mm2. DF155-30x3 耐腐蚀泵3 台 H=90m n=145r/minP=75Kw Q=190nVh防爆3. 改造一座5000昭高含水油罐为收油罐2一次沉降罐4座（原500用加高收油罐）心造为逆向 流分离结构a.进出水管集配水结构进行调整改造，改为下集水 上布水，集配水支管上增加配水喇叭口；b.增加排污冲洗管c.增加自动排污3排污设施扩建：a.增建排污池32.5mx 6mX 3.0m1座，利用已建污水泵b丄链条式利油刮泥机GX-6.01台c.污泥提升泵 QGB2700.1 Q=80m3/h h=80M 2台 d.征

14、地1.0亩，围墙80m e.配电箱及电缆4管网改造：a.增设一次沉降罐到排污池的排污管：DN200PN0.6 100mb.冲洗水管网：DN150 PN0.6 100m5二次沉降罐（原斜板沉降罐）改造 3座1. 内构件改造，同向流改逆向流；2. 排污环管改造；3.增加斜管6事故排放池改造：把原有2格事故池改造为事故沉 降处理池1. 污水泵F200-34 P=75Kw 3台新建泵房4.2 X 6.6m 1 栋2. 挡泥墙高1.0m3.配电柜及电缆4.污泥提升泵QGB1450.1 2 台7滤罐改造8座自动过滤反冲洗滤料更换为三滤料8空气风系统一套：空压机1台过滤器3台冷干机1台后冷却器1台缓冲罐2座

15、9混合罐 2.6m 1座胡二污水处理站主要工程量表序号主要工程量1混合罐2.4m 1座2一次沉降罐（原500m3加高收油罐）改造2座为逆 向流结构a. 进出水管集配水结构进行调整改造，改为下集水 上布水，集配水支管上增加配水喇叭口；b. 增加排污冲洗管c.自动排污。3排污设施扩建：a.增建排污池24mx 8mx 3.0m 1座， 利用已建污水泵b.GX-4.0 2台c.污泥提升泵QGB1450.2 d.配电箱及电缆4管网改造：必要的管线改造5事故排放池：新建 60x 30X 2.5m事故排放池1座a. 污水泵F200-34 P=75Kw3台 新建泵房4.2 x 6.6m1栋b. 配电柜及电缆6

16、滤罐改造4座 新建2座滤罐 集配水系统改造 自动过滤反冲洗滤料改造为三滤料7新建300m3青水罐一座 清水泵2台（为方便站内生 产、生活用水，应甲方委托设计，建在胡一注水站内) 空气风系统一套：空压机1台过滤器3台冷干机18台后冷却器1台缓冲罐2座3.5改造工艺流程(1) 胡二污主体工艺流程为:(2) 文一污、文明污主体工艺流程为:乱板述.竹占哪映.疵 _宏就?llfifiiJTUiwr 冷慢删L_3.6采用的新技术(1)加药工艺实现自动化在来水管路安装流量计量仪表，将来水信息传递给计算机控制系统，由计算机将处理后信息反馈给变频调速器，由变频调速器控制加 药泵流量，从而实现对PH的控制。这套自

17、控系统现场使用方便，质 量可靠，操作简便，能够准确控制 PH合理加药。（2）将主要处理构筑物沉降罐结构改造为新型逆向流沉降 模式为解决高含固体悬浮物污水处理问题， 使沉降罐功能转化为以去 除 ss 为主，将原同向流沉降罐改造为逆向流沉降罐，即调整进出水 方位和有效沉降距离，由下部进水，上部出水，使 Tss 在下部己预沉 5060，水流经过斜板时，细粒径 ss 在斜板上沉降下来。这一处 理工艺可提高 ss 去除率 30左右，出水 ss 含量可控制在 50mg/l 以 内，大大减轻斜板运行负荷，减轻滤超过滤压力。（3）加大排污强度，增设冲洗系统，实现排污自动化原沉降罐底部设置两圈穿孔排泥营， 两个

18、排泥总管对称布置。 由 于布置方式不符和加碱后污泥特性， 排污效率很低。 本次系统治理在 罐底设置三圈穿孔排泥管， 将罐底排污分为四个分区， 设四个排泥总 管，对称布置，由PLC程控器对排污阀实现定时自动启闭，分区排污。 排污管路上同时设手动和自动阀门， 自控系统检修时可人工操作。 这 套系统不需操作人员在现场手动启闭阀门， 由PLC程控器定时实现阀 门启闭，排污时间和周期可根据现场情况人工设定。 非正常情况需手 动时，操作工可通过仪表盘上按钮启动沉降罐排污阀。 罐底设滑泥坡， 由加压泵出水管路引入冲洗营，可正冲和反冲，加大污泥流动性，以 利排污。4）采用三层滤料过滤技术，改造滤罐内构件，实现

19、反冲洗自动化三滤料滤罐上层采用轻质、大粒径滤料无烟煤，中层采用石英砂， 下层采用铝矶土，以有效提高滤床深度，避免反冲洗流化状态下滤料 混层，提高出水水质，延长过滤周期。将滤罐底部集水穿孔管改造为缠绕腮丝不锈钢穿孔管，上部配水 喇叭门采用特制缠绕腮丝不锈钢球面布水， 这样不仅可有效减小出水 和反洗时滤料流失，坯可提高集、配水均匀性，延长内构件使用寿命， 提咼过滤效果，保证出水水质。过滤反洗采用PLC程控器控制，由PLC按程序设定好的操作顺序， 依次实现过滤罐阀门的开启和关闭，非正常情况需手动时操作工可通 过仪表盘上的按钮启动过滤罐阀门，此时滤罐不按定时器设定时间自 动操作。(5) 湖二污、文明污

20、增建污泥排放池，设污泥配套处理设施污泥处理流程框图为：对排污池容积小、制约排污的污水处理站，新建一座排污池，(胡 二污分为两格，可交替使用，文明污由于受场地限制，只建一格)， 以保证污泥有定够的静沉的时间，排污池上设链条式刮泥机，将上层 浮渣和上清液刮入回收地，底部污泥刮入泥斗。回收池回收的上清液 打入处理流程，池边设污泥提升泵，将污泥提升至板框压滤机压滤成 泥饼。经污泥浓缩池沉降后，污泥含水率可由 99 98降至 96 92左右，经处理后泥饼含水率较低，一般可达 70 50，可 用于铺设路基、低热值燃料或回填。（6）在文一污、文明污采用了新型高效油水分离设备旋流分离 器；（7） 在自动控制上

21、采用了计算机、变频器、PLC控制器等；（8）在设计上为了防止高矿化度污水对工艺管道的腐蚀，工艺 管道均采用了机制玻璃钢管道。4 经济效益分析文一、文明、胡二污水处理站改造完善工程完成后，实现了处理 后水质全面、稳定达标，对提高原油注采率，改善地层注入环境起到 积极作用。改造工程采用的污水处理新工艺、新设备，运行费用低， 自动化程度高，节能效果好，处理效率大幅度提高，且工艺先进，管 理方便。加药自动化的实现，可准确控制 PH有效减缓系统腐蚀和 结垢，延长洗井周期，注入水性能得到彻底改善。逆向流沉降罐的应 用彻底解决了高含 ss 污水难度大、 堵塞斜管等问题， 提高 ss 去除率 30%左右。排污

22、自动化和反冲洗自动化提高了处理效率和污水站科学 管理水平，减轻了一线工人劳动强度和污水站管理难度， 效果是十分 显著的。设计实施后，相关注水站所辖油区每年可节省管线清洗费 100 万元，污水、注水系统防腐及维修费 1000万元。污水站每年可 节约设备维修及改造费 1600万元，年回收污油近 12000 吨，总计每 年可取得直接经济效益4140万元左右。更重要的是，注入水水质达 标，有效地减小地层污染，改善了油田勘探开发环境，间接的经济和 社会效益更是难以估算。5主要水质指标分析文一、文明、胡二污水处理站改造完善工程主体工程完工后，运 行情况良好，实现了水质稳定达标。特别是 1999年4月系统治

23、理全 部完成后，效果更为喜人，DO含量检测为0,机杂含量稳定控制在 3mg/l以下，滤膜系数稳定控制在30以上，含油量小于5mg/l，各项 指标完全达到且部分指标超过部颁中低渗透油层注水指标，二个站均 实现了水质二十四小时稳定达标。1999年5月设计院委托有关检测 单位对胡二污水站水质做了检测，结果见表一。胡二污水处理站5月 份全局十二座污水站水质曾查排名第二，6、7月份上升至第一，文 一污从97年的最后一名上升为第五名，文明污上升到第三名（见表 二5月份全局水质普查公报）。由于站内水质稳定达标，沿线注水管 网及井筒水质也趋于稳定，5月份系统抽查两次，水质指标见表三。表一、胡二污水处理站水质检

24、测情况一览表（199955）指标PHDOS机杂含油MFFe刀FeSRB个TGB个项目mg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/l/ml/ml标准7.0-9.50.05 10 3 10 150.5 00100来水6.5-2.14358-1.723100100滤后8.5001.6237.50.10.41010表二一九九九年五月三座污水处理站水质普查指标指标项目PHDOmg/lSmg/l机杂mg/l含油mg/lMFFemg/l刀Femg/lSRE个/ml3TGB个/ml胡污标准7.0-9.50.05 10 3 10 150.5100 100来水6.5-1.122.5130-0.393110100

25、00滤后8.500.021.01.3735.30.150.20100文明污标准7.0-9.50.05 10 3 10 150.5100 100来水6.5-15.332.5130-4.56451010000滤8.509.151.23.0630.30.890.50100后文污标准7.0-9.50.05 10 3 10 150.5100 100来水6.5-1.522.5130-0.87311010000滤后8.500.031.64.5129.60.210.401006结束语（1）文一、文明、胡二污水处理站改造完善工程设计方案针对 性强，措施有效，工艺及设备先进，为中原油田污水站改造和挖潜提 供了可靠

26、的经验和参考；（2）改造工程完成后，回注水质各项指标全部达到且部分指标超 过部颁中、低渗油层注水水质指标，水质稳定，抗环境能力强，可有 效减缓系统腐蚀，减小地层污染，提高油田开发效果；（3）自动化程度高，处理效率显著提高，管理方便，大幅度降 低一线工人劳动强度，提高了中原油田污水处理水平和科学管理水 平。系统治理实施后，将对油田开发和生产形成良性循环起到促进作 用。重金属废水处理技术探讨及其前景展望随着经济的快速发展，废水的大量排放，土壤和水源中重金 属积累的加剧， 重金属的污染也日益严重。 由于重金属易通过食物链 而生物富集， 构成对生物和人体健康的严重威胁。 如何有效地治理重 金属污染已成

27、为人类共同关注的问题。 而重金属的污染情况在开发区 的污水中也较为严重， 根据长沙市环境监测站的检测情况， 我们发现 开发区废水中的镍（ Ni ）存在间歇超标的现象，在对污泥进行监测的 时候也发现了污泥中总镉、 总镍、总铜超过了污泥农用时污染控制标 准限值因此在这里对重金属的处理方法进行了以及发展前景进行了 探讨。国内外学者对重金属污染的治理问题做了大量的研究 1 、2 。目前 已开发应用的废水处理方法主要有化学法、 物理化学法和生物法， 包 括化学沉淀、电解、离子交换、膜分离、活性碳和硅胶吸附、生物絮 凝、生物吸附、植物整治等方法。采用化学法、物理化学法都将残生 污染转移，易造成二次污染，且

28、对于大流域、低浓度的有害重金属污 染难以处理。而生物法具有效果好、投资少及运作费用低、易于管理 和操作、不产生二次污染等优点，日益受到人们的关注。下面就这几 种方法进行探讨：1 化学法化学法主要包括化学沉淀法和电解法， 主要适用于含较高浓度重 金属离子废水的处理。化学沉淀法的原理是通过化学反应使废水中呈溶解状态的重金 属转变为不溶于水的重金属化合物， 通过过滤和分离使沉淀物从水溶 液中去除，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法 。由 于受沉淀剂和环境条件的影响， 沉淀法往往出水浓度达不到要求， 需 作进一步处理， 产生的沉淀物必须很好地处理与处置， 否则会造成二 次污染。电解法是利用金

29、属的电化学性质， 金属离子在电解时能够从相对 高浓度的溶液中分离出来， 然后加以利用。 电解法主要用于电镀废水 的处理，这种方法的缺点是水中的重金属离子浓度不能降的很低。 所 以，电解法不适于处理较低浓度的含重金属离子的废水。2 物理化学法离子交换法和膜分离技术适用于含较低浓度重金属离子废水的 处理。离子交换法是在离子交换器中进行 , 此方法借助离子交换剂来完 成。在交换器中按要求装有不同类型的交换剂， 含重金属的液体通过 交换剂时， 交换剂上的离子同水中的重金属离子进行交换， 达到去除 水中重金属离子的目的。 这种方法受交换剂品种、 产量和成本的影响。 几年来，国内外学者就离子交换剂的研制开

30、发展开了大量的研究工作 4 、5 。随着离子交换剂的不断涌现，在电镀废水深度处理、高价金属 盐类的回收等方面，离子交换法越来越展现出其优势膜分离技术是利用一种特殊的半透膜， 在外界压力的作用下， 不 改变溶液中化学形态的基础上，将溶剂和溶质进行分离或浓缩的方 法，包括电渗析和隔膜电解。电渗析是在直流电场作用下，利用阴阳 离子交换膜对溶液阴阳离子选择透过性使水溶液中重金属离子与水 分离的一种物理化学过程。 隔膜电解是以膜隔开电解装置的阳极和阴 极而进行电解的方法，实际上是把电渗析与电解组合起来的一种方 法。上述方法在运行中都遇到了电极极化、结垢和腐蚀等问题。3 生物法3.1 生物絮凝法生物絮凝法

31、是利用微生物或微生物产生的代谢物， 进行絮凝沉淀 的一种除污方法 6 。微生物絮凝剂是由微生物自身构成的，具有高效 絮凝作用的天然高分子物，它的主要成分是糖蛋白、粘多糖、纤维素 和核酸等。 由于多数微生物具有一定线性结构， 有的表面具有较高电 荷或较强的亲水性， 能与颗粒通过各种作用相结合， 起到很好的絮凝 效果。目前开发出具有絮凝作用的微生物有细菌、霉菌、放线菌、酵 母菌和藻类等共 17 种。其中对重金属有絮凝作用的有 12 种。陈天等 7 利用从多种微生物中提取的壳聚糖为絮凝剂回收模拟工业废水中PbT、Cr3+、Cf，在离子浓度是100mg/L的200mL废水中加入10mg 壳聚糖，处理后

32、溶液中Cr3+、Cf浓度都小于0.1mg/ L, Pb2+浓度小 于1 mg/ L,得到了令人满意的结果。用微生物絮凝法处理废水安全 方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好，且微生物生长快、易于实现工业化等特点。此外，微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具 有特殊功能的菌株。因此微生物絮凝法具有广阔的发展前景。3.2 生物吸附法生物吸附是对于经过一系列生物化学作用使重金属离子被微生 物细胞吸附的概括理解，这些作用包括络合、鳌合、离子交换、吸附 等。这些微生物从溶液中分离金属离子的机理有胞外富集、沉淀；细 胞表面吸附或络合； 胞内富集。 其中细胞表面吸附或络合对死活微生 物都存在， 而胞内和胞外的

33、大量富集则往往要求微生物具有活性。 许 多研究表明活的微生物和死的微生物对重金属离子都有较大的吸附 能力，作为生物吸附剂的生物源能够从低浓度的含重金属离子的水溶 液中吸附重金属，且有实用价值的微生物容易获得。例如：发酵过程 中的酵母菌是生物吸附剂很好的生物源， 大量来自海洋中的藻类也是 便宜的生物源 8、9 。赵玲等 9 用海洋赤潮生物原甲藻 (Prorocentrum micans) 的活体和甲醛杀死的藻体对 Cu 、Pb 、 Ni 、 Zn 、Ag 、Cd 的吸附能力进行研究， 实验证明，金属离子混合液经原甲藻吸附 30min 后，各离子的浓度显著下降且达到平衡， 原甲藻的活体和死体对这六

34、 种金属离子具有相似的吸附能力。利用载体通过物理或化学方法将微生物吸附剂经预处理固定后， 吸附剂吸附机械强度和化学稳定性增强、 使用周期延长、 可以提高废 水处理的深度和效率、减少吸附解吸循环中的损耗。近年来，国内 外很多学者开展了固定化细胞处理含重金属有毒废水的研究工作 10 、11。生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点， 而且使用死的微生物作为生物源具有容易固定化， 并可 根据需要制成特殊的生物吸附剂并反复使用。 因此，生物吸附法有很 好的工业应用前景。 现阶段我国的污水处理厂大多数采用活性污泥处 理法，因此可以考虑在需进行重金属去除的地域， 通过对活性污泥的

35、 驯化(在此过程中应注意避免过量重金属使活性污泥中毒)，以及生 物接种法接种相应的菌种，达到对低浓度含重金属污水的处理。3.3 植物整治技术植物对重金属的吸收富集机理， 主要为两个方面： 一是利用植物 发达的根系对重金属废水的吸收过滤作用， 达到对重金属的富集和积 累。二是利用微生物的活性原则和重金属与微生物的亲和作用， 把重 金属转化为较低毒性的产物。 通过收获或移去已积累和富集了重金属 的植物的枝条，降低土壤或水体中的重金属浓度，达到治理污染、修 复环境的目的。在植物整治技术中能利用的植物很多，有藻类植物、草本植物、 木本植物等等。其主要特点是对重金属具有很强的耐毒性和积累能 力，不同种类

36、植物对不同重金属具有不同的吸收富集能力， 而且其耐 毒性也各不相同。浩云涛等 12 分离筛选获得了一株高重金属抗性的椭圆小球藻 (Chlorella ellipsoidea) ，并研究了不同浓度的重金属铜、锌、镍、镉对该藻生长的影响及其对重金属离子的吸收富集作用。结果显示，该藻对Zn2+和Cd+具有很高的耐受性。对四种重金属的耐受能力依次 为锌镉镍铜。该藻对重金属具有很好的去除效果，经15 mol/L2+ 2+ 2+ 2+Cu、300 卩 mol/L Zn 、100 卩 mol/L Ni 、30 卩 mol/L Cd 浓度 72 h 处理，去除率分别达到 40.93%、 98.33%、 97.

37、62%、 86.88%。由此可 见，此藻类可应用于含重金属废水的处理。对重金属离子具有吸附作用的草本植物有凤眼莲 (Eichhoria crassipes Somis)、香蒲(Typhao rientalis Presl)等13、14。香蒲是国际上公认和常用的一种治理污染的植物，它具有特殊的结构与功 能，如叶片成肉质、栅栏组织发达等。香蒲植物长期生长在高浓度重 金属废水中形成特殊结构以抵抗恶劣环境并能自我调节某些生理活 动，以适应污染毒害 15 。招文锐等16研究了宽叶香蒲人工湿地系统处 理广东韶关凡口铅锌矿选矿废水的稳定性。历时 10年的监测结果表 明，该系统能有效地净化铅锌矿废水。 未处理的废水含有高浓度的有 害金属铅、 锌、镉经人工湿地后， 出水口水质明显改善， 其中铅、锌、 镉的净化率分别达到99.0%, 97.%和94.9%。分析其pH和Pb Zn、 Cd