生物处理技术篇1

关键字：污水处理厂生物除臭

1产生气味的物质

在污水处理工艺过程中产生气味物质主要由碳、氮和硫元素组成。只有少数的气味物质是无机化合物，例如：氨(NH3)、膦(PH3)和硫化氢(H2S)；大多数的气味物质是有机物，比如：低分子脂肪酸、胺类、醛类、酮类、醚类、卤代烃以及脂肪族的、芳香族的、杂环的氮或硫化物。值得注意的是：这些物质都带有活性基团，容易发生化学反应，特别是被氧化。当活性基团被氧化后，气味就消失，生物除臭工艺就是基于这一原理。

一般来说，扩散源废气的成分相当复杂，其气味又是一个不可客观确定的量，它与接受对象的敏感性、心理和生理作用有关。常用嗅觉法的原理是：将待测气体用无味的人造合成空气逐步进行稀释，直到刚好可以闻出气味(嗅阈)时为止，把此时的稀释比作为表示被测气体气味强度的量度，所需的稀释倍数越大，说明气体气味越大。这个稀释比被表示成“气味单位”。

2城市污水处理厂内气味的分布情况

城市污水处理厂内的主要气味源是污水厂的进水部分和污泥处理部分。德国工程师协会对城市污水厂各个部分的气味扩散进行了调查，结果见表1。

表1城市污水处理厂污水部分和污泥部分的气味值和波动范围

3除臭方法

废气处理的方法可以分成吸收吸附法和燃烧法两种，吸附法的主要代表是活性炭滤池。废气处理的方法可以归纳如图1。

在这些方法中最为经济有效的是生物吸收法，其原理是气味物质被液相吸收并被微生物氧化，所以该法要求被去除的臭味物质有好的水溶性并可被生物氧化。污水处理厂的生物吸收除臭法主要有废气直接通入曝气池法、生物过滤法和生物洗涤法，其中常用的是前两种。

废气直接通入曝气池法是将从格栅间、沉砂池、浓缩池、污泥脱水机房收集到的废气直接通入曝气池中，有机气味物质在曝气池中被活性污泥吸收，随后被分解。其主要优点是方法简单，费用低，但除臭效果较差，存在过曝气的可能，曝气池中污水生化处理过程将受到一定的影响，使得曝气池成为严重的气味扩散源，因此其应用有较大的局限性。

3.1工作原理

生物过滤是使收集到的废气在适宜的条件下通过长满微生物的固体载体(填料)，气味物质先被填料吸收，然后被填料上的微生物氧化分解，完成废气的除臭过程。

固体载体上生长的微生物承担了物质转换的任务，因为微生物生长需要足够的有机养分，所以固体载体必须具有高的有机成分。要使微生物保持高的活性，还必须为之创造一个良好的生存条件，比如：适宜的湿度、pH值、氧气含量、温度和营养成分等。

环境条件变化会影响微生物的生长繁殖，因此在试运行时或改变工况时要考虑生物过滤池会有一个适应期。

生物过滤池工艺流程见图2。

3.2影响因素

生物过滤池的工作受以下几种因素的影响：

①反应速度

反应速度的快慢取决于气体成分的浓度和性质，填料上的微生物种类、数量和活性，温度，废气和填料的湿度，pH值。

②停留时间

停留时间由体积流量、自然堆放体积和空池体积决定。

③气味物质浓度

3.3填料选择

生物过滤池的最主要部分是填料。一种好的填料必须满足：容许生长的微生物种类多；供微生物生长的表面积大；营养成分合理(N、P、K和痕量元素)；吸水性好；自身的气味少；吸附性好；结构均匀孔隙率大；价格便宜；腐烂慢(运行时间长、养护周期长)。

单成分填料一般只满足上述的部分要求，配方合适的多成分混合物可以较全面地满足要求。常用的填料有：干树皮、干草、纤维性泥炭或其混合物。

由于填料本身是有机养分，当过滤池暂停运行时，微生物可以利用填料的有机成分继续维持生命活动。

过滤池填料的堆放高度取决于所要求的停留时间和表面负荷。工程上填料高度一般为1.0～1.2m。如果选择的填料合适，工艺上能做到布气均匀、排除气流短路的话，最低高度可以为0.5m。经过几年运行后，填料的最终高度约为初始堆放高度的60%。过滤池的表面负荷能力可达200m3/(m2•h)，一般选用100m3/(m2•h)。

3.4工艺条件控制

整个处理工艺包括收集和处理。为了避免气味源气味扩散，扩散源要求封闭，并使它处于负压状态。吸气量的大小可根据室内是否进人，按2～8次/h换气量计算;不进人或一般不进人的地方，空气交换量应为2～3次/h；对于有人进入、但工作时间不长的空间，空气的交换量为2～3.5次/h；有人长时间工作的空间，空气的交换量为4～8次/h。

在寒冷地区空气的交换量比较大时，要考虑防止冬天室内结冰问题。

从气味源收集到的气体被送到生物过滤池处理，进过滤池的空气要求潮湿，相对湿度必须为80%～95%，否则填料会干化，微生物将失活。为了防止过滤池被堵塞，必须在空气进入以前除去其中的小颗粒，所以空气进入以前要进行水洗以提高湿度，并去除灰尘和分离油分。运行中要调节喷水量，维持洗涤器中气体达到所要求的湿度，用于喷淋的水可以是自来水、厂区工业用水或者过滤池本身的渗水。

3.5计算示例

某城市污水处理厂进水流量为10×104m3/d，采用活性污泥法处理污水。

根据环境要求，决定收集进水泵房和格栅间、初沉污泥浓缩池和浓缩机、脱水机房以及二次浓缩池的废气，并用生物过滤法处理收集到的废气。

3.5.1废气量计算

①进水泵房和格栅间

进水泵房和格栅间的面积为100m2，高度为4m，设空气交换量为5次/h(经常有人出入)。

Q1=100×4×5=2000m3/h

②初沉污泥浓缩池

两座初沉污泥浓缩池加盖密封，池内空气用鼓风机抽出，液面和加盖空间的体积为350m3/座，空气的交换量为2次/h(不进人空间)。

Q2=2×350×2=1400m3/h

③消化污泥浓缩池

二次浓缩池和初沉污泥浓缩池一样，换气量为：

Q3=2×350×2=1400m3/h

④浓缩机、脱水机房

根据计算，机房的总面积为150m2，高度为5m，空气的交换量为5次/h。

Q4=150×5×5=3750m3/h

3.5.2生物过滤池设计计算

待处理废气的总流量为：

Q=Q1+Q2+Q3+Q4=8550m3/h

选用鼓风机的进口流量为1×104m3/h。鼓风机压力为收集管网的阻力加滤池阻力，滤池总阻力损失可选用为10kPa。过滤池表面负荷能力选用100m3/(m2•h)。由此可得过滤池表面积为：

A=10000/100=100m2

滤料的堆放高度定为1.0m，滤料的需要量为：

V=A×H=100m3

参考文献：

[1]徐晓军，宫磊，杨虹，《恶臭气体生物净化理论与技术》，化学工业出版社，2005.5（参考页码：33-69）

[2]沈培明，《恶臭的评价与分析》，化学工业出版社，2005.9（参考页码：23-89）

生物处理技术篇2

关键词：畜禽粪便废水生物膜有效处理

1前言

近年来，随着上海市畜禽养殖业的发展和"菜篮子工程"的实施，集约化、规模化畜禽养殖业迅速崛起。据估算［1，2］，全市畜禽废弃物年排泄量相当于1700万人口的排泄量之多，若按BOD5估算，全市畜禽BOD5的排泄量相当于3000万人口的排泄规模。为了减轻市郊水环境日趋严重的污染问题，畜禽粪便废水的处理显然极其必要。畜禽粪便废水有机物浓度高、氨氮浓度高、恶臭严重，对其处理目前尚缺乏成功的经验。该类废水的处理难度较高，常规的厌氧—好氧处理难以实现氨氮达标排放。本文介绍膜生物技术处理某养猪场排放废水，取得了很好的效果。

2处理设施概况

奉贤芦泾饲养场废水处理设施设计水量为60m3/h，经实地取样分析，进水水质如表1。

污染物名称

污染物浓度（mg/L）

排放标准要求[3]（mg/L）

化学耗氧量（CODCr）

10000

400

生化耗氧量(BOD5)

5000

200

固体悬浮物(SS)

1000

150

氨氮（NH3-N）

500

100

3工艺选择及工艺流程

畜禽粪便废水是一种高COD和高NH3—N的废水，要实现去除COD和去除NH3—N的目的，达到排放的要求，必须采用具有硝化－反硝化功能的生物脱氮系统，理论上来说采用生化厌氧+好氧处理较适合。但以下几点因素限制了厌氧处理技术在畜禽粪便废水处理中的应用：1）厌氧处理对温度、pH等环境因素很敏感，对操作人员要求高，不适用于畜牧场；2）畜禽粪便废水氨氮浓度高，实际操作中容易造成系统酸化；3）厌氧处理会产生一定量的沼气，由于沼气收集系统造价高、操作要求高，若直接排放存在安全隐患。

因此，厌氧+好氧处理不是最合适的选择。而单一的好氧处理对氨氮没有很好的处理效果。为了达到稳定脱氮的效果，设计采用处理能力大、净化功能高的膜生物废水处理技术。废水首先经过螺旋式固液分离机预处理后，清液进入调节池，均衡水质水量后用泵打入处理池，处理后通过膜分离单元的水排放，处理过程产生的污泥排入污泥干化池。该工艺流程如图1。

4工艺原理及特点

生物处理池中关键的膜分离单元，以一定间隔放置在池后端，池内的活性污泥对废水中的有机物进行降解。降解后的水通过中空丝状膜排放。膜孔孔径为0.1μm，颗粒性物质及活性污泥不能通过该膜孔而被分离。

细菌等不会通过膜孔而流失，而是附着后形成生物膜[4]，随着时间的增加，生物膜上能生长世代时间较长、增殖速度慢的硝化菌。由于微生物附着生长并使生物膜具有较少的含水率，单位处理池容积内的生物量可比普通活性污泥高5～20倍，因而具有较大的处理能力。又由于硝化菌的生产繁殖，使处理池不仅能有效地去除有机污染物，且具有一定的硝化脱氮功能。

生物处理池采用微孔曝气器曝气，部分污泥回流至池前端，回流比最高可达到9：1。在膜分离装置前，高浓度活性污泥与废水充分混合，有机物在被微生物降解的同时，NH3—N也被亚硝酸菌氧化成NH3-，再回流至池前端利用进水的有机物碳源进行反硝化，最终使NH3-还原成为N2，达到脱氮的作用。在正常运转后，处理池中活性污泥浓度可达8000～12000mg/L。

采用膜生物技术的处理工艺与普通活性污泥法相比较，膜生物处理池通过膜分离单元将清水直接抽出，不参加回流的部分污泥可直接被分离，不需要再设置二沉池进行固液分离。这样池内的活性污泥及微生物不会流失，可保持高浓度的微生物菌类，这样保证了稳定的有机物降解率和NH3—N去除率，同时由于处理池中的活性污泥浓度是普通活性污泥法污泥浓度的3～4倍，使其占地面积只有普通活性污泥法处理池的1/4～1/3。

5调试及运行状况

该废水处理站2000年3月开始调试，取松江张泽养猪场好氧活性污泥进行接种、驯化。进水量在驯化过程中渐次放大，维持2周后投入使用。分4个阶段进行水质监测（见表3）。通过表3可以看到，随着时间的推移，池中的硝化作用逐渐增强，NH3-N指标逐渐达到标准，其间有由于NO3-N累积引起CODCr超标、最后完全达标的过程。膜生物技术脱氮作用是通过硝化菌的不断繁殖实现的。

根据各阶段调试的出水水质监测（见图3），2000年8月出水水质分析结果显示，CODCr=150mg/L、BOD5=40mg/L、SS=70mg/L、NH3-N=1mg/L，都大大低于设计标准。

上述排放指标达到了《上海市畜禽粪便综合处理工艺技术方案征集任务书》规定的排放标准，而且达到了合流污水接管标准。整套处理设施占地面积200m2，能耗9.6kW，主要为水泵、鼓风机动力消耗，每日开启时间在8h左右，每日耗电量在80kWh。本工艺无需投加药剂，因此日常运行费用主要由电费、人工费组成。

表3调试进程

阶段

日期

调试情况

1

03-10～03-20

2

3

4

5

6结论

本处理设施证明了膜生物膜技术在针对高COD、高NO3-N的畜禽粪便废水处理是非常有效的。我们将膜生物处理技术的特点总结如下：

1）处理出水水质稳定；

2）处理设备占地面积小；

3）处理效率高，抗有机负荷冲击能力强；

4）动力消耗低；

5）由于活性污泥不会流失，因此不会出现污泥膨胀影响正常运行的现象；

6）操作管理简单。

7参考文献

1上海统计局编.上海市统计年鉴.上海：中国统计出版社，1999.

2井艳文.畜禽养殖业污水控制与粪污资源化利用.北京水利，1998，6：37～41.

生物处理技术篇3

关键词：固定化；微生物；载体；废水处理

中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：

前言

随着社会进步和时展，特别是工业文明的飞速发展，城市化进程中工农业生活废水的处理越来越得到社会各界的重视。随着生物科技术水平的不断提高进步，固定化生物技术作为一种环保高效可行的废水处理技术得到越来越广泛的应用和认可。所谓的固定化微生物技术，我们又称作固定化细胞技术，是依靠固定化酶技术发展而来的。其主要特征是利用化学或者物理的手段，将游离的细胞或酶定位于限定的区域，使其保持活性并可反复利用的手段方法来影响微生物固定化的因素主要有微生物性质、载体性质及环境特征。现在，在应用固定化微生物技术来处理废水及各类难降解生物的有机污染物方面使其受到国内外的广泛关注并取得了显著的成绩，固定化微生物技术在废水处理中的优势越来越明显。

1固定化微生物技术的特点

研究试验表明固定化微生物具有其特有的反应特性，在应用中必须要利用和遵循这一特性。经过固定化后的微生物，其本身的反应特性可以分为多类，主要表现在微生物稳定性、微生物活性及氧和底物传质速率等都发生变化。正是由于这些变化决定了固定化微生物与游离微生物在工程及处理工艺上存在差异。固定化后的微生物具有不易流失，加固后主链结构的性质较稳定，微生物本身不易被破坏的特点。此外，PH值变化、有机物浓度变化及生物毒性物质对其破坏系数低，且不易失活，从而使固定化微生物稳定性增加。通过对从某污水处理厂氧化沟采集的微生物进行诱导驯化，得到以氧化亚铁硫杆菌为优势菌的脱硫菌，进而研究了该固定化微生物脱硫菌在不同环境条件下的性能。结果表明，固定化后的微生物对热、pH等得稳定性提高，对金属等有毒物质的毒性抵抗力增强。

同时，实验研究及国内外应用实践都表明，利用固定化微生物技术，可以将筛选出的优势菌种加以固定，构成一种高效、快速、耐受性强、能连续处理的废水处理系统，不但可以有效地减少二次污染，并且具有处理效率高、运行稳定、可纯化和保持高效优势菌种、反应器生物量大、污泥产量少以及易于实现固液分离等一系列优点。这些突出的优点使固定化微生物技术成为国内外废水处理领域的研究热点。

2固定化载体的选择及原则

2.1固定化载体的分类及性能比较

就国内外应用现状来看，目前，可以用来作为固定化微生物的载体的物质主要可以分为：有机高分子载体、无机高分子载体和复合载体三类。其中有机高分子载体又可以分为天然和人工合成两类。常见的天然有机高分子载体有琼脂、角叉莱胶、明胶、海藻酸钠等；常见的人工合成的有机高分子载体有聚丙烯酰胺凝胶（ACAM）、聚乙烯醇凝胶(PVA)、光硬化树脂、聚丙烯酸凝胶等。常见的无机载体有多孔玻璃、多孔硅酸盐、石英砂、生物活性炭（BAC）、硅藻土等。微生物固定化载体各有各的优缺点，其中天然有机高分子载体对生物无毒性，传质性能好，但机械强度较低，在厌氧条件下易被微生物分解；人工合成的有机高分子载体一般强度较大，但传质性能较差，微生物固定时对其活性影响较大，聚乙烯醇与琼脂、明胶和丙烯酰胺凝胶相比较，具有机械强度较高、传质性能较好，生物毒性较低和固定操作容易等优点。无机载体具有机械强度大、对微生物无毒性、不易被微生物分解、耐酸碱、成本低、寿命长等优点。由于有机载体和无机载体各有优缺点，在许多性能方面两类载体可以互补，因而，就有了复合载体材料，它是将两类载体结合起来，以改进载体性能，降低成本，提高废水处理效果。

2.2固定化载体选择所遵循的原则

固定化载体的选择将直接影响所固定微生物的生物活性等性能，所以，固定化微生物技术的使用对载体的选择有一定的要求。在进行选择载体的过程中，主要应遵循以下几点原则：固定化过程简单，常温下易于成型，固定化过程及固定化后对微生物无毒，生物滞留量高；具有生物相容性，不能干扰生物分子的功能，基质通透性好，传质性能优良；物化稳定性好，机械强度高，抗微生物分解，沉淀分离性能好；价格低廉，寿命长等。

3.固定化微生物技术在废水处理中的应用

下面简要通过具体实验谈一谈固定化微生物技术在具有典型特征的废水处理中的应用。

3.1含重金属离子废水的处理

目前，重金属污染对生物的影响越来越严重，由于固定化后的微生物，稳定性能好，抗毒性强，因此微生物被广泛用于去除废水中的重金属离子。我们进行了采用固定化微生物SBR反应器和普通活性污泥SBR反应器处理投加了Cr6+的生活污水，考察了固定化微生物去除COD及Cr6+的能力及抗毒性的实验。结果表明：在保证对COD的去除率较稳定的条件下，固定化微生物与普通活性污泥所能承受的Cr6+浓度分别为70mg/L和1.9mg/L。还了解到有关试验利用聚丙烯酰胺与壳聚糖形成的互融聚合物网络凝胶固定非活性的铜绿假单胞菌，研究了这种固定化微生物颗粒对Cu2+的吸附特性。结果表明，该固定化微生物对Cu2+的吸附很迅速，在40min内吸附基本达到平衡。固化微生物技术对含重金属离子废水的处理效果显著。

3.2含氮废水的处理

利用微生物去除氮和氨，一般是通过好氧微生物的硝化反应过程来和厌氧微生物的反硝化反应过程来进行。我们采用聚乙烯醇（PVA）为载体的包埋固定化微生物处理低浓度氨氮絮凝余水进行试验，在HRT为3h之内从地表水环境质量V类水标准以外达到了I类水标准，在较短的水力停留时间成功实现了氨氮的去除。进而又以竹炭为载体，将硝化菌、反硝化菌等微生物固定在竹炭上，研究竹炭固定化微生物对氨氮的去除及影响因素。结果表明：竹炭固定化微生物处理氨氮水样存在竹炭吸附和微生物脱氮两种作用。对于初始氨氮质量浓度≤200mg·L-1的水样，调节水样pH为8，控制水样溶解氧质量浓度为1mg·L-1左右，竹炭固定化微生物系统中可发生同时硝化—反硝化作用，氨氮去除率可达70%以上。固化微生物技术对含氮废水的处理效果显著。

3.3酚类及醇类废水的处理

我们采用聚乙烯醇（PVA）—硼酸法制作固定化活性污泥小球，进行从温度、浓度和pH3方面比较了固定化活性污泥和游离活性污泥对氯苯酚降解效果的影响的实验。研究表明：固定化活性污泥降解对氯苯酚的最适宜温度为25℃～35℃，最适pH为6～8；固定化活性污泥对氯苯酚的降解速度大于游离活性污泥。有关试验以苯酚模拟废水为研究对象，采用苯酚驯化后的优势菌群，利用竹炭作为载体，用竹炭固定化微生物处理含酚废水。实验表明，在苯酚浓度为40mg/L低浓度废水，在投菌量为100mL/10g竹炭，竹炭量为10g/100mL污水的条件下经5h处理后，苯酚和COD的去除率分别为95%和70%。固化微生物技术对酚类及醇类废水的处理效果显著。

3.4印染、造纸废水的处理

印染、造纸废水的水量大，污染物质也比较复杂，是比较难处理的工业废水。我们采用固定化微生物工艺，进行对混凝沉淀后退浆工序的印染废水进行了现场中试处理研究。实验结果表明，在水力停留时间（HRT）为20h的条件下，对于进水化学需氧量（CODCr）为1.0～1.2g/L的退浆废水，经过两级水解酸化、两级好氧处理后，其出水CODCr＜100mg/L，达到国家一级排放标准。其中，水解酸化阶段的HRT为10h，CODCr复合1.7kg/（d·m

3），去除率为44%；好氧阶段HRT为10h，CODCr复合1.9kg/(d·m3),去除率为83%，效果同样显著。

结束语

综上所述，固定化微生物技术，不论技术本身，还是反映特性，都具其绝对的优势，引起了人们的广泛关注和对其进一步的研究。但同时，我们也看到了，要将固定化微生物技术工业化，还需要进一步的研究：降低载体的成本和延长载体的寿命；将固定化微生物技术与其他废水处理技术相结合，以达到最佳处理效果。通过不断的深入研究，固定化微生物技术一定会很快成熟起来，并高效而实用的应用于各种废水处理。

参考文献：

[1]彭云华.对固定微生物技术净化有机废水最佳方法的探讨[J].城市给排水，2005.

生物处理技术篇4

【关键词】污水；处理；生物滤池技术；应用

1、生物滤池技术

随着生活水平的提高，大量污水也随之产生，污水处理逐渐引起人们的重视。为了追求简洁、灵活、易操作的污水处理方式，一些集约化程度较高的新工艺应运而生。在欧洲，生物滤池技术已广泛应用于各类污水处理中，约七成以上的城市污水厂采用生物滤池法。生物滤池技术，应用规整波纹板、陶粒等填料，采用气水反冲洗，产生生物净化和过滤作用的方法。其具有高生物量，并且高低负荷并存。面对不同的污水类型、进水水质指标，可以采取不同的工艺来处理污水。

2、生物滤池技术的工作原理

2.1滤料选择。生物滤池选用的主要滤料是EPS发泡塑料粒子。它来源十分广泛，而且体积与质量都较小，每升约15克，粒径为3～8mm。表面适合微生物生长，耐用性较好。

2.2滤池结构。生物滤池的结构：上部是出水槽、中部是过滤层、下部为空气室。使用孔板与滤网将上部与中部隔离，而中部与下部之间的隔离板则主要是孔板。

2.3工作过程。生物滤池的以周期来进行工作的，一个完整的周期是从过滤开始，到反冲洗结束。在实际运行中，进水通过中心导流筒，流入到滤层的下部，再自下而上穿过滤层；在滤层区的下部布置空气布气管，在滤料的表面会生长微生物生物膜，且数量较多，利用水中的溶解氧，微生物生物膜可以降解一部分的有机物和氨氮，在被出水当中的悬浮物过滤之后，生物膜被截留；水流经过过滤层的顶部滤网，再到出水槽当中，最后由排水管排出。

2.4滤料冲洗。在工作一定的周期之后，生物滤池就要对其中的填料进行反冲洗。若是采用传统的冲洗方法如水、气反冲洗方法，则会由于池中的滤料体积较小的缘故而较达到理想效果，所以这里采用的方法是空气脉冲冲洗工艺。很简单，只要在生物滤池的下部设计一个空气室，以此使得滤料层突然向下膨胀，从而可以进行空气脉冲冲洗。

3、生物滤池的特点

3.1生物滤池的优点。（1）强大的处理能力。由于表面有大量的颗粒填料，滤池的表面积相当可观，这对生物滤池内存在充足的生物体，有了极大的保障。同时填料上所附着的生物膜很薄，有比较高的活性，保障了生物滤池技术的较高的容积与水利负荷。生物滤池可以截留如COD、BOD、SS等很多物质，净化效果较为全面。（2）强大的抗冲击能力。生物滤池的表面积大，不仅可以保障充足的生物体的存在，还可以有其他强大的功能。当不断增加有机负荷之时，因为较高的生物特性，存在于滤料表层的生物膜，就可以迅速的繁殖微生物。此外，水质与水量发生变动对滤池产生的影响也较小，这归功于滤池的整体缓冲能力。实践经验证明，短期冲击负荷在正常负荷2～3倍的数值下，生物滤池的出水水质所发生的变化是相对较小。（3）挂膜简单，启动速度快。实践经验表明，若水温保持在10至15℃之间，生物滤池完成挂膜只需两到三周时间。当滤池不使用时，可以暂时关闭其运行，附着在滤料表层的生物薄膜不会死亡，当恢复运行时，生物膜便可以迅速进入运作状态。所以在水量变化较大的地方，可以使用生物滤池技术进行污水处理。（4）高出水水质。生物滤池的滤料表层所覆盖的高活性生物薄膜，对多种有机污染物，如BOD、COD等可以进行有效截留。填料本身就所具有一定的截留作用，此外生物膜还具有生物絮凝效果，所以可以有效截取与吸附难降解物质。这些，都造成了生物滤池的高出水水质。若是对所处理水进行消毒，其水质则符合国家的生活杂用水的水质标准，那么就可以直接回用了。（5）模块化结构。生物滤池结构模块化，对运行管理、维护以及后期建设都带来了极大的方便。将传统相关技术与生物滤池技术有机结合起来，对污水处理的老厂房进行有效改造，不仅将以前的资源重新利用起来，节约资金，避免浪费，还可以将传统技术中的优点推广到滤池技术上来。（6）生物滤池建设所需占地面积较小，投资比较小。由于数量多、活性高的特点生物膜净化污水时间相对较短。除此之外，生物滤池技术的运行与过滤，是在同一个单元内进行的，所以不需要二次沉淀池，污水处理设备紧凑即可，那么滤池的建设就只需要较小的占地面积，就能满足整个运作。因此生物滤池处理污水时，所需的生物处理面积、体积均很小从而有效节省占地面积以及基础建设投入。

3.2生物滤池的缺点及措施。生物滤池的优点很多，但也存在几方面的缺点需要加以了解，以及采取相应的补救措施。（1）预处理。生物滤池内的填料由于粒径较小，在进水比较高的时候，滤池内的水头就会极易发生损失，从而导致堵塞。所以要增加反冲洗的次数，同时管理上增加许多不便，处理费用也随之上升。面对这种情况，就需要对要进的水预先进行处理。（2）水头的损失大。在上述内容中提到水头极易损失，所以水头的损失就比较大，这是滤池技术与其他污水处理技术相比较下较为欠缺的地方。（3）反冲洗。为了避免滋生细菌，保持池内清洁卫生，要定期更换生物膜，对生物滤池中遗留下来的填料定期反冲洗。在反冲洗的过程中，短时间的缘故导致水力的负荷相当大，水反冲出来之后会直接流回到最初的初沉池里，这是一个巨大的负荷冲击。若是有一个池可以对污泥进行缓冲，就可以减轻水回流而造成的冲击。（4）滤料流失。倘若生物滤池的设计或管理不恰当，则极易造成滤料随着水流流失的后果，进而对滤池造成破坏，降低其工作效率。这些缺点，也正是生物滤池技术未来改进的方向，将这些缺点改善之后，生物滤池技术的实践效果将会更加显著，从而为环境作出更大的贡献。

4、污水处理中生物滤池技术的应用

4.1应用实例。将生物滤池技术应用于某小区的生活污水处理中。工程在2009年3月完工，在试运行2个月之后，5月正式投入运行。在两年的运行期间观察发现，从效果来看，设备的运行情况较为稳定，污水处理效果良好；从经济效益来看，工程共投资110万，与同等情况下采用活性污泥技术相比，每年约节省6万余元，并且出水消毒后，可作为中水回用，提高了资源回收利用率。

4.2去除有机物和悬浮物。生物滤池技术中，曝气生物滤池技术运用广泛，效果显著。其将生物滤池出水与回流污泥混合曝气，将废水中细小的颗粒以及凝聚性较差的生物膜，通过絮凝与吸附性，絮凝成絮体，使其易于沉淀。同时对污水中的有机污染物进行吸附和降解，所以污水在滤池技术运用过程中停留的时间较短。

4.3去除氨氮。污水中的主要污染物就是氨氮，曝气生物滤池技术对氨氮的去除率高达90%。为了保障硝化细菌的生长，将较短的停留时间与污泥有机结合。该硝化作用在各个国家都引起了重视，纷纷对硝化效率进行了实验，并且验证了对氨氮的高去除率。

5、结语

随着污水量的不断增加，人们对污水处理技术和设施也提出了更高的要求。生物滤池在处理污水方面具有高效率、低耗能的特点，对解决水污染与污水生物处理有明显的效果。除此以外，运行流程短，过程简单，所需费用低，并且池中的有机负荷很高，这样的工艺非常适合那些对环境要求高但资金少、技术水平低的工业，是处理生活污水以及工业产生的低浓度污水的理想技术。

参考文献

[1]王永波.浅谈文昌污水处理厂三期工程生物滤池工艺的特点与运行原理[J].黑龙江科技信息，2010（13）.

[2]林琦.生物滤池在污水处理中的应用[J].环境保护与循环经济，2012（5）.

生物处理技术篇5

【Abstract】TextileprintinganddyeingwastewaterisoneofthemostimportantsourcesofindustrialwastewaterpollutioninChina.Becausethewastewatercontainsalargenumberofrefractorysubstances，ithasbeenadifficultpointinindustrialwastewatertreatment.Theimmobilizedmicroorganismtechnologyhasmanyadvantages，suchashighefficiency，stability，adaptabilityandsoon，andthesecharactersmakesitplayedanimportantroleinthetreatmentofprintinganddyeingwastewater.Thispaperintroducestheprincipleofimmobilizedmicroorganismtechnologyanditsresearchprogressinthetreatmentofprintinganddyeing.

【P键词】固定化微生物技术；印染废水；应用

【Keywords】immobilizedmicroorganismtechnology；dyeingwastewatertreatment；application

【中图分类号】R139+.1【文献标志码】A【文章编号】1673-1069（2017）04-0142-02

1固定化微生物技术的发展和意义

纺织染整工业作为我国传统的支柱产业之一，为我国的国民经济发展做出了重要的贡献，同时也带来严重环境污染问题。据不完全统计，我国纺织染整工业每天产生的废水量约为每天排放量为3×106～4×106m3。随着纺织染整工业的高速发展，一方面废水的产生量也在逐年增加，另一方面由于新工艺、新技术及染料助剂的更新等，印染废水的水质变得越发复杂，增加了其处理难度。以目前印染废水的处理方法来看，可以分为两个大类，一类是物理化学方法，另一类是生物方法，其中以生化方式为主。

固定化微生物技术自20世纪60年代产生以来，以其具有的高效、稳定、耐毒性等特点受到各方研究人员青睐，从国内外的研究表明，固定化微生物技术已被运用于环境修复、食品工业、化学分析、能源开发、医学和制药等多种领域。其中，固定化微生物技术在污水处理中已由实验阶段向工程应用方面发展。国内外研究固定化微生物技术对于印染废水的作用，通过不断培养合适的菌种，组成高效的废水处理系统，实践证明，这种处理方法的效果是比较好的，具有非常广阔的市场前景。

2微生物的固定化方法

固定化微生物技术关键在于微生物的固定，而微生物的固定化方法种类很多，可以根据微生物细胞和载体的作用力作用形式等因素对方法进行分类：

2.1吸附法

吸附法是一种十分常见的微生物固定化方法，与此同时，吸附法又常常被我们称之为载体结合法，在此种方法之中，需要用到多孔载体，然后利用这个载体本身的吸附作用来修复微生物细胞，吸附法的重要优点就是对于细胞活性的影响比较小，基本上不会造成细胞的抵抗反应，反应过程比较温和，而且操作步骤很简单，操作思路很明了。缺点就是当受到的负荷比较大时，载体就会发生破坏，而且固定的细胞是有一定的数量限制的。董新姣利用丝瓜穰的网状结构来进行了微生物固定化研究，实验证明，是瓜瓤的网状结构，能够很好地固定化菌体，当pH值为6的时候，对于颜色颗粒的吸附能力是最强的。

2.2包埋法

除了吸附法之外，包埋法也是一个十分常见的微生物固定化方法，其主要原理就是把微生物细胞放置在多孔的网络空间中，这个网络空间是不溶于水的，也应当是多聚体化合物，因而可以通过聚合作用而让细胞汇集，把细胞固定住。与此同时，多聚体化合物的网络是十分致密的，这不但能够防止细胞发生泄漏，而且能够让底物进行一定程度的渗出，让那些不想要的产物扩散出来，得到浓度更高的目标产物。包埋法的操作是比较简单的，因而制作效率比较高，除此之外，通过包埋法制作出来的固定化细胞球体强度更高。刘志培等人探索了聚乙烯醇对于固定混合细胞的作用，并把其运用到了印染废水脱色的研究之中，实践结果表明，聚乙烯醇具有很好的应用价值，当温度在30℃左右，pH值在7左右的时候，具有非常高的脱色效率，可以被投入到工业使用之中。

2.3交联法

交联法是一种化学方法，通过一定的形式让微生物细胞与交联剂进行结合，从而达到固定化的效果。交联法的应用并不是很广泛，主要是因为此种方法所耗费的资金比较多，包括交联溶剂以及交联操作的实验设备等，而这些设备都是十分昂贵的。

2.4自固定化法

在自固定法中，没有用到载体，因此，这种固定方法又被称为无载体固定化法，当颗粒形成的时候，微生物的周围会形成相应的小型生态系统，有利于微生物的生存和代谢，这种协调发展能有助于微生物的信息传递，细胞颗粒的整体活性就会提高很多。最重要的是，这种自固定化法是比较简单的，非常容易进行操作，因而得到了广大工程技术人员的青睐。[1]

3在印染废水处理中的应用

固定化微生物技术在印染废水处理中得到了较为广泛的应用，在传统的印染污水处理过程中，我们通常采用悬浮生物方法，然而这种方法的操作效率并不是很高，菌种并不能得到足够的纯化。当我们采用固定化微生物技术之后，不但菌种的纯化度提高了，而且菌种的工作效率大大提升，污泥的产量也有所降低，固体与液体的分离效果十分明显，正是由于固定化微生物技术的巨大优势，我们把这项技术广泛运用在了废水处理中，充分运用生物技术来美化环境。在实际的工业生产中，印染废水是五颜六色的，而且颜色的浓度比较大，因此这些印染废水是达不到排放标准的，这时候，通过采用固定化微生物技术，我们可以用一些混合脱色细菌对废水进行处理，从而消除印染废水的颜色，大大降低有害物质含量。实践证明，此种方法对于废水的脱色率可以达到85%，是一种十分可靠的方法。[2]

固定化微生物技术有非常大的优点，并且在印染废水处理行业中得到了广泛的应用，但是其应用水平并不是很高，有很多时候，此种技术与实际工作并不能很好地契合，要想加强固定化微生物技术在废水处理中的应用水平，我们还需要加强以下几个方面的研究工作：

首先，优势微生物细菌的培养。在目前的废水处理工作中，我们已经发现了大量的可以用于降解印染废水的生物菌种，但是存在的这些菌种数量是远远不够的。印染废水的种类非常之多，因此所需要的降解菌种也非常多，只有不断开发和培养新的微生物细菌，才能够让印染污水的处理更加顺畅。这些优势菌种不但要能够在常温中很好地生存，而且需要适应低温环境和高温环境，从而满足各种处理条件的需要。

其次，固定化载体的开发与改进。虽然说我们已经开发了很多固定化载体，但是很多载体还仍然存在着容易坍塌、容易堵塞的问题，而且很多载体的制作成本比较高，这在很大程度上阻碍了载体的运用，因此，开发出更加便宜和性能稳定的固定化载体，是一项任重而道远的任务。

固定化微生物反应器的研究也是一个重要环节，只有构建好高效的反应器，才能够让反应更加彻底，从而高效的去除掉废水中的颜色，有效净化污水。因此，我们应当研究透彻印染废水的特性，并有针对性地探索固定化微生物反应器的工作方法，不断优化和筛选，从而充分提高固定化微生物反应器的工作效率。

总而言之，固定化微生物技术对于印染废水处理工作具有重要意义，相关的工程技术人员必须要不断探索新技术和新材料，并在具体的工作实践之中不断改进工作思路、改善工作方法，为印染污水处理行业的进步而不断努力。

【参考文献】

生物处理技术篇6

关键词：生物法处理废水好氧生物处理活性污泥法

(一)活性污泥简介

1912年英国的克拉克和盖奇发现对污水长时间曝气会产生污泥，水质会得到明显的改善。阿尔敦和洛开脱对这一现象进行了研究。曝气试验在瓶中进行，每天试验结束时把瓶子倒空，第二天重新开始，他们发现由于瓶子清洗不完善，瓶壁附着污泥处理效果反而好。由于认识了瓶壁留下污泥的重要性，他们把它称为活性污泥。他们在每天结束试验前，把曝气后的污水静止沉淀，只倒去上层净化清水留下瓶底的污泥供第二天使用，这样大大缩短了污水处理的时间。这个试验的工艺化便是于1916年建成的第一个活性污泥法污水处理厂。在显微镜下观察这些褐色的絮状污泥，可以见到大量的细菌，还有真菌，原生动物和后生动物，它们组成了一个特有的生态系统。正是这些微生物以污水中的有机物为食料进行代谢和繁殖，才降低了污水中有机物的含量。

活性污泥的基本性质包括，物理性能为“菌胶团”、“生物絮凝体”；颜色为褐色、黄色、铁红色；气味为泥土味；比重略大于1；粒径为0.02-0.2mm；比表面积为20-100cm2/ml。活性污泥的含水率为99.2-99.8%；固体物质的组成为活细胞、微生物内源代谢的残留物、吸附的原废水中难于生物降解的有机物、无机物质。活性污泥中的微生物包括细菌是活性污泥净化功能最活跃的成分，主要菌种有动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等。

基本特征为绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌；在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能；具有较高的增殖速率，世代时间仅为20-30分钟；其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。其它微生物包括原生动物、后生动物――在活性污泥中大约为103个/ml。

(二)活性污泥法基本要素

构成活性污泥法有三个基本要素，一是引起吸附和氧化分解作用的微生物，也就是活性污泥；二是废水中的有机物，它是处理对象，也是微生物的食料；三是溶解氧，没有充足的溶解氧，好氧微生物既不能生存也不能发挥氧化分解作用。作为一个有效的处理工艺，还必须使微生物，有机物和氧充分接触，只有密切的接触，才能相互作用。因而在充氧的同时，必须使混合液悬浮固体处于悬浮状态。[9]充氧和混合是通过曝气设备来实现。曝气的好坏决定了活性污泥法的能耗和处理的效果。要达到好的效果，曝气设备的选择还必须和曝气池的构造相配合。

(三)活性污泥法的基本组成

1、曝气池：反应主体。

2、二沉池：进行泥水分离，保证出水水质、回流污泥，维持曝气池内污泥浓度。

3、回流系统：维持曝气池的污泥浓度，改变回流比，改变曝气池的运行工况。

4、剩余污泥排放系统：去除有机物的途径之一，维持系统的稳定运行。

5、供氧系统：提供足够的溶解氧。

(四)活性污泥法的基本原理

活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理废水的一类好氧生物处理方法,生物絮体称活性污泥。由好氧微生物(包括真菌、细菌、原生动物及后生动物)及其代谢和吸附的有机物,无机物组成，显示生物化学活性，具有降解废水中有机污染物的能力。活性污泥在曝气过程中，对有机物的降解（去除）过程可分为两个阶段，吸附阶段和氧化阶段。

生物吸附阶段

废水与活性污泥微生物充分接触,形成悬浊混合液,废水的污染物被比表面积巨大,且表面含有多糖类黏性物质的微生物吸附和黏连,呈胶体的大分子有机物被吸附后,首先在水解酶作用下,分解为小分子物质,然后这些小分子与溶解性有机物在酶的作用下或浓度差推动下选择性渗入细胞体内,使废水中的有机物含量下降而得到净化。

生物氧化阶段

被和吸收的有机物质继续被氧化,这个阶段需要很长时间,进行非常缓慢。在生物吸附阶段,随着有机物吸附量的增加,污泥的活性逐渐减弱。当吸附饱和后,污泥失去吸附能力,经过生物氧化阶段吸附的有机物被氧化分解后,活性污泥又呈现活性,恢复吸附能力。好氧活性污泥法中的微生物群落废水生物处理工艺后出水的好坏同活性污泥生物的种类、数量及其代谢活力有关,活性污泥中的微生物由分解有机物的细菌、原生动物、后生动物等。

(五)好氧活性污泥法的基本流程

活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系统所组成。污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应器，通过曝气设备充人空气，空气中的氧溶人污水使活性污泥混合液产生好氧代谢反应。曝气设备不仅传递氧气进入混合液，且使混合液得到足够的搅拌而呈悬浮状态。这样，污水中的有机物、氧气同微生物能充分接触和反应。随后混合液流人沉淀池，混合液中的悬浮固体在沉淀池中沉下来和水分离。流出沉淀池的就是净化水。沉淀池中的污泥大部分回流，称为回流污泥。回流污泥的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度，也就是保持一定的微生物浓度。曝气池中的生化反应引起了微生物的增殖，增殖的微生物通常从沉淀池中排除，以维持活性污泥系统的稳定运行。这部分污泥叫剩余污泥。剩余污泥中含有大量的微生物，排放环境前应进行处理，防止污染环境。

从上述流程可以看出，要使活性污泥法形成一个实用的处理方法，污泥除了有氧化和分解有机物的能力外，还要有良好的凝聚和沉淀性能，以使活性污泥能从混合液中分离出来，得到澄清的出水。活性污泥中的细菌是一个混合群体，常以菌胶团的形式存在，游离状态的较少。菌胶团是由细菌分泌的多糖类物质将细菌包覆成的粘性团块，使细菌具有抵御外界不利因素的性能。菌胶团是活性污泥絮凝体的主要组成部分。游离状态的细菌不易沉淀，而混合液中的原生动物可以捕食这些游离细菌，这样沉淀池的出水就会更清彻，因而原生动物有利于出水水质的提高。