微生物在废水处理技术中的应用现状

1、微生物在废水处理技术中的应用现状论文导读：随着工业现代化开展，工业污水和生活废水的处理手段日益增强，生物处理是目前常用的废水处理手段，这种处理方法通过微生物的新陈代谢作用，将废物分解、吸收从而到达治理污染的目的，在城市污水和工业污水的处理中得到了广泛的应用。金敏、李君文、王新为等根据生活污水组成成分的特点，特意地择产蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶的菌株和硝酸细菌及亚硝酸细菌组成强化微生物制剂，与中空纤维膜生物反响器结合处理生活污水并同时与普通活性污泥膜生物反响器进行启动时间和出水水质比拟。当进水COD、氨氮、色度、浊度分别为230580mg/L、80130mg/L、6080倍、4080NTU，反响器

2、有效体积为36L，水力停留时间为510h时，膜生物反响器启动时间仅为2448h，且稳定期出水COD平均为40mg/L(去除率为90.0%)。关键词：生物制剂，膜生物反响器，高效厌氧技术，废水处理1. 引言随着工业现代化开展，工业污水和生活废水的处理手段日益增强，生物处理是目前常用的废水处理手段，这种处理方法通过微生物的新陈代谢作用，将废物分解、吸收从而到达治理污染的目的，在城市污水和工业污水的处理中得到了广泛的应用。2. 生物制剂在污水处理中的应用2.1生物制剂在城镇生活污水处理中的应用城市废水中含有大量的碳水化合物及含氮、磷的有机物，为强化微生物提供了丰富的营养物质。用特效生物强化制剂处理城

3、市废水，可以显著提高有机物的去除率，减少固体物质的产生、增强硝化作用、提高污水脱氮脱磷效果【1】。20 世纪 80年代，美国亦开始关注开发有效的环保微生物菌剂。美国克里夫兰大学的洪永哲教授与俄亥俄州辛辛那提的环境科学总公司共同研制成功微生物活菌液(IIMO)，由芽孢杆菌 (Baeillus)、假单孢杆菌(Pseudomona)、纤维单孢菌(Cellueomona)、肠细菌(Enterbaeter)、亚硝化杆菌(Nierobaeter)、硝化细菌 (Nitrosomonas)、 红单孢菌(Rebodopseudo-mona)7 种细菌组成。将这种混合菌液投人曝气池中处理城市污水，大大降低了污泥的

4、沉降量，提高了 COD、BOD的去除能力。金敏、李君文、王新为等根据生活污水组成成分的特点，特意地择产蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶的菌株和硝酸细菌及亚硝酸细菌组成强化微生物制剂，与中空纤维膜生物反响器结合处理生活污水并同时与普通活性污泥膜生物反响器进行启动时间和出水水质比拟。当进水COD、氨氮、色度、浊度分别为 230580mg/L、80130 mg/L、6080 倍、4080 NTU，反响器有效体积为 36 L，水力停留时间为 5 10 h 时，膜生物反响器启动时间仅为 2448 h，且稳定期出水 COD 平均为40 mg/L (去除率为 90.0%)；氨氮平均为 0.66 mg/L(去除率为

5、99.4%)；色度为 050 倍；浊度为 01NTU，连续运行 3 个月，出水水质稳定，到达?生活杂用水水质标准?(GB/T18920-2002 )，与普通活性污泥膜生物反响器处理生活污水相比，启动时间快、出水水质稳定而优质且氨氮去除率高。2.2 生物制剂在工业污水处理中的应用我国从 20 世纪 70 年代至今，各研究院所和高等院校先后别离出治理电镀废水的硫酸盐复原菌、酚的降解菌、氰和腈的降解菌、硝基苯系物降解菌，印染废水降解合成染料的高效脱色菌、多种农药降解菌和氯代芳烃降解菌、有机磷及乐果农药降解菌、苯并花降解菌、高浓度有机废水处理的非硫细菌、焦化废水处理的微生物菌剂、硫氰酸钠和硫代硫酸钠等

6、的降解菌，并在电镀废水治理、TNT-DNN 和 TNT-RDX 的混合状废水治理、农药废水治理、印染废水治理、含酚废水治理、石油化工废水等工程中得到应用，效果十分显著。宋乾武、王之晖等对某制浆厂生产废水处理系统投加由多种酵素混合而成的生物制剂前后的运行效果进行详细分析【2】。结果说明：在工艺运行参数不变的条件下，使用生物制剂能够提高生物处理系统的生物活性，增加活性生物量，使生物处理系统对 CODCSS、色度去除率分别提高 16%、17%、27%，降低了化学处理单元药剂使用量，增强了生物处理系统的耐冲击负荷能力，降低了水处理本钱，对生物制剂在制浆废水处理中应用具有重要的推动作用。3.膜生物反响器

7、在废水处理中的应用3.1粪便污水的处理粪便污水中有机物含量很高,利用传统的反硝化处理方法要求有很高的污泥浓度,但是在固液别离时极其不稳定,因而影响了三级处理效果。而MBR的出现就很好地解决了这一问题,并且使粪便污水不经稀释而直接处理成为可能【3】。3.2工业废水处理近年来,人们利用MBR处理食品工业废水、水产加工废水、养殖废水、化装品生产废水、染料废水、石油化工废水,均获得了良好的处理效果。吴志超等采用分置式好氧MBR研究了对巴西基酸生产废水的处理效果结果说明:MBR具有产泥量少、污泥活性好、能有效提高有机物的去除效率等优点。3.3饮用水生产随着氮肥与杀虫剂在农业中的广泛应用,饮用水也不同程度

8、受到污染。LyonnaisedesEaux公司在90年代中期开发出同时具有生物脱氮、吸附杀虫剂、去除浊度功能的MBR工艺,1995年该公司在法国的Douchy建成了日产饮用水400m3的工厂,出水中氮浓度低于0.1mgNO2/L,杀虫剂浓度低于0.02g/L。3.4城市生活污水处理1967年第一个采用MBR工艺的废水处理厂由美国的Dorro-liver公司建成,这个处理厂处理14m3/d废水。1980年,日本建成了两座处理能力分别为10m3/d和50m3/d的MBR处理厂。付婉霞等采用一体式MBR处理高校学生宿舍盥洗废水,试验证明,无论进水水质如何变化,均能得到优质而稳定的膜过滤水,符合生活用

9、水水质标准。3.5城市污水回用1977年,一套MBR污水回用系统在日本的一幢高层建筑中得到实际应用,90年代中期,日本就有39座这样的厂在运行,最大处理能力可达500m3/d,并且有100多处的高楼采用MBR将污水处理后回用于中水道。鲍建国等用一体式MBR处理港口污水,系统稳定后出水(CODCr)3.6 难降解有机废水处理近年来MBR的研究已经从生活污水扩展到一些难降解废水,MBR对难降解废水表现出很强的处理能力。韩怀芬等采用管式MBR处理造纸废液,原水CODCr质量浓度为9001300mg/L,通过混凝沉淀后进入反响器,出水可达一级排放标准。刘超翔等采用规模为10m3/d左右的一体式MBR对

10、毛纺厂印染废水的处理进行了中试研究,实验结果说明:用此装置处理印染废水,出水水质稳定良好,明显优于该毛纺厂现有接触氧化处理工艺出水。4.高效厌氧技术在印染废水处理中的应用高效厌氧技术的中试研究采用了三类厌氧反响器 AnaEG、折流板式ABR 和回转式反响器 APFR。处理后 COD 平均消减量分别为 494、393、307mg/L，消减幅度分别为 36.0%、28.6%和 22.4%。AnaEG 反响器处理后 BOD平均降低了近 100 mg/L；ABR 和 APFR 分别降低了 8 和 61 mg/L。B/C 最终都保持 0.4 左右或略高于 0.4，处于易生化降解范围内。经厌氧处理后 C：

11、N：P 的比例都是明显改观的。硫酸盐复原作用使出水硫化物的增加，产甲烷菌的生长受到严重抑制，各反响器均未大量产生沼气。后续好氧阶段能正常运行【4】。一期厌氧池清理改造后，厌氧出水 COD 均值平均削减了 165 mg/L，BOD 平均削减了 40 mg/L， B/C 略有提高。硫酸盐含量削减 70 mg/L 左右，SS 均值降低了 81 mg/L。厌氧对 TN 和 TP 的削减幅度都不大，C：N：P 的比例都有所优化。进出水 pH 均值分别为 9.58、8.51，变化范围明显减小。本钱分析说明厌氧工艺的使用使可以污水厂处理总本钱降低 490万元/年左右。AnaEG 对TA 的降解率为 8.5%

12、，说明 TA 是难于被厌氧降解。GC-MS分析说明经 AnaEG 处理后，烷烃含量由进水的 71.26%下降到出水的19.57%，有机物种类由进水的 112 降到了 64。AnaEG 反响器对高级烷烃这类对产甲烷菌等厌氧菌有很强毒性的物质也有很高的降解效率。三种毒性测定方法测定均说明废水毒性很强，AnaEG 那么可大大减轻废水的毒性。卫生填埋场内厌氧消化了一年的颗粒污泥产甲烷活性最高，最适合做接种用的颗粒污泥，其可以加速反响器的启动。扫描电镜分析说明，三个泥样分别为：填埋场内厌氧消化一年后的泥、消化前即好氧剩余污泥浓缩压滤后的泥及运行了 400 d 的AnaEG 内的颗粒泥的微生物结构有很大不

13、同，而 PCR-DGGE 说明三个泥样的菌种类型差异不大，这些颗粒污泥的粒径分布存在着明显的差异。据此提出了填埋场生产颗粒污泥的污泥颗粒化过程的新三步模型。在出水 TCOD 均在排放标准 150 mg/L 以下的前提下，好氧剩余污泥回流比率可到达好氧处理时剩余污泥量的60%。进水高 pH 能有效促进剩余污泥减量化。SRT 为 10 d 和 25 d 的好氧剩余污泥，最大污泥回流比率分别可达 60%和 40%。好氧和厌氧/兼性菌在污泥产率上的明显差异，是不同pH条件或不同SRT的剩余污泥在减量化时会有不同最大削减量的重要原因。生产应用说明，一期污泥可减量 0.24 吨干泥/万吨水；二期污泥可减量 0.45 吨干泥/万吨水。从 AnaEG 内提取的好氧 TA 降解菌 JD-1 经生理生化及分子生物学鉴定为铜绿假单胞菌，厌氧 TA 降解菌 JD-2 鉴定为蜡状芽孢杆菌。JD-1 24h 内对 1000 mg/L TA 降解率 99%，JD-2 72 h 内对 1000 mg/L TA 降解率98%。GC-MS 分析说明厌、好氧降解途径有较大不同。高效兼性厌氧染料脱色菌JD-3 也为铜绿假单胞菌，其 72h 内可使各类 100