① 使用生物技術方法的廢水處理
生物強化技術的主要特點 生物強化技術是一種利用生物治理廢水的高效技術,在廢水治理中具有廣闊的應用前景。與傳統的活性污泥法相比,生物強化技術更體現出易於操作、針對性強等優點,這種廢水處理技術主要研究並投放特殊菌種進入污水,通過其新陳代謝,將分解並吸收廢水中的一些物質,凈化污水,具有明顯的低成本、高效率等特點,所以在近期成為廢水處理領域的重要研究方向。 首先來看其技術原理。所謂生物強化技術,就是以生物制住生物,以菌制菌,向自然菌群中投入特殊的微生物以增強生物力量,並對污水等特定環境或特殊污染物加以反應。按投入菌種與底質之間的不同作用,可分為直接作用與共代謝作用兩種方式。 其中,直接作用是以馴化、篩選、誘變、基因重組等一系列關鍵技術的實施,獲得一批以污水為主要能源的微生物,然後復制投入一定數量,對目標物質進行降解,達到去除污染的目標,這種技術方法使用的菌株大多通過質粒育種和基因工程獲取。共代謝作用則是針對廢水中的一些有害物質,在一定條件下降解,改變其化學結構,從而降低物質的有害性,主要包括菌株通過新陳代謝將二級基質共同氧化、不同微生物之間的協同作用、休眠細胞對污染物降解等三種類型。這三種類型所採取的原理有所不同,例如不同微生物協同,是因為有些污染物的降解必須以兩種甚至多種微生物共同作用才能完成,通過幾種微生物的交替作用,微生物製造氧化物,然後氧化物再被另一種微生物降解,多次作用後徹底消除污染物。再如休眠細胞降解,由於處於休眠狀態的微生物在含有不同有機物的污水中會產生不同的酶,在一定條件下可以相互作用,降解廢水中的不同有機物。 其次來看其應用。生物強化技術作用用於焦化廢水、印染廢水和制葯廢水等幾個領域。焦化廢水因成分復雜,無機物和有機物的種類多,被列為難以降解工業廢水,一般通過投放高效菌種,以固定化、高效降解微生物法等強化技術來進行處理。而印染廢水中的有機物含量非常大,以前採用生物膜法來處理,無法有效去除其中的有機物,通過應用高效脫氧色菌和pva降解菌,加快生物膜的形成速度,穩定性好,效率高。對於制葯廢水,近年通常以混合菌種加以處理,並得到廣泛推廣。因為混合菌比單一菌種具備更強的降解能力,降解速度和降解效率明顯提升,並且在穩定性和抑制其他雜菌生長等方面有大幅改善,這些特性單靠單一菌種根本無法完成。 總的說來,由於成本低廉、操作簡單、效率較高,生物技術在污水處理領域不斷得到推廣,並取得顯著效果。隨著對生物膜法和生物強化等生物技術的深入研究,發展出越來越多污水處理技術,成本降低和效益提升日漸突出,我們只有不斷吸收國際上先進的生物技術信息,勇於創新,敢於實踐,才能逐漸提高國內污水處理的系統性水平
② 淺談廢水生物處理的方法有哪些
廢水生物處理法主要有:
生物化學法
生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用,將硫酸鹽還原成H2S,廢水中的重金屬離子可以和所產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除,同時H2SO4的還原作用可將SO42-轉化為S2-而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研究表明,生物化學法處理含Cr6+濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達99.67%—99.97%。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理,結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子,在銅質量濃度為246.8 mg/L的溶液,當pH為4.0時,去除率達99.12%。[2]
生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外,具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成,分子中含有多種官能團,能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。至目前為止,對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種,生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好,且生長快、易於實現工業化等特點。此外,微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。[2]
生物吸附法
生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子,再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子,有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質,能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易於分離回收重金屬等特點,已經被廣泛應用。[2]
需氧生物處理法
利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中復雜的有機物分解的方法。生活污水中的典型有機物是碳水化合物、合成洗滌劑、脂肪、蛋白質及其分解產物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。這些有機物可按生物體系中所含元素量的多寡順序表示為 COHNS。
生物體系中這些反應有賴於生物體系中的酶來加速。酶按其催化反應分為:氧化還原酶:在細胞內催化有機物的氧化還原反應,促進電子轉移,使其與氧化合或脫氫。可分為氧化酶和還原酶。氧化酶可活化分子氧,作為受氫體而形成水或過氧化氫。還原酶包括各種脫氫酶,可活化基質上的氫,並由輔酶將氫傳給被還原的物質,使基質氧化,受氫體還原。水解酶:對有機物的加水分解反應起催化作用。水解反應是在細胞外產生的最基本的反應,能將復雜的高分子有機物分解為小分子,使之易於透過細胞壁。如將蛋白質分解為氨基酸,將脂肪分解為脂肪酸和甘油,將復雜的多糖分解為單糖等。此外還有脫氨基、脫羧基、磷酸化和脫磷酸等酶。
許多酶只有在一些稱為輔酶和活化劑的特殊物質存在時才能進行催化反應,鉀、鈣、鎂、鋅、鈷、錳、氯化物、磷酸鹽離子在許多種酶的催化反應中是不可缺少的輔酶或活化劑。
在需氧生物處理過程中,污水中的有機物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三個階段:第一階段,大的有機物分子降解為構成單元──單糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二階段中,第一階段的產物部分地被氧化為下列物質中的一種或幾種:二氧化碳、水、乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸(或稱 α-氧化戊二酸)或草醋酸(又稱草醯乙酸)。第三階段(即三羧酸循環,是有機物氧化的最終階段)是乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸和草醋酸被氧化為二氧化碳和水。有機物在氧化降解的各個階段,都釋放出一定的能量。
在有機物降解的同時,還發生微生物原生質的合成反應。在第一階段中由被作用物分解成的構成單元可以合成碳水化合物、蛋白質和脂肪,再進一步合成細胞原生質。合成能量是微生物在有機物的氧化過程中獲得的。[2]
厭氧生物處理法
主要用於處理污水中的沉澱污泥,因而又稱污泥消化,也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解,最後產生甲烷和二氧化碳等氣體,這些氣體是有經濟價值的能源。中國大量建設的沼氣池就是具體應用這種方法的典型實例。消化後的污泥比原生污泥容易脫水,所含致病菌大大減少,臭味顯著減弱,肥分變成速效的,體積縮小,易於處置。城市污水沉澱污泥和高濃度有機廢水的完全厭氧消化過程可分為三個階段(見圖)。在第一階段,污泥中的固態有機化合物藉助於從厭氧菌分泌出的細胞外水解酶得到溶解,並通過細胞壁進入細胞中進行代謝的生化反應。在水解酶的催化下,將復雜的多糖類水解為單糖類,將蛋白質水解為縮氨酸和氨基酸,並將脂肪水解為甘油和脂肪酸。第二階段是在產酸菌的作用下將第一階段的產物進一步降解為比較簡單的揮發性有機酸等,如乙酸、丙酸、丁酸等揮發性有機酸,以及醇類、醛類等;同時生成二氧化碳和新的微生物細胞。[2]
反應原理
第一、二階段又稱為液化過程。第三階段是在甲烷菌的作用下將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳,因此又稱為氣化過程,其反應可用下式表示:
一些有機酸或醇的氣化過程舉例如下:
乙酸:
CH3COOH─→CO2+CH4
丙酸:
4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4
甲醇:
4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O
乙醇:
2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4
為了使厭氧消化過程正常進行,必須將溫度、pH值、氧化還原電勢等保持在一定的范圍內,以維持甲烷菌的正常活動,保證及時地和完全地將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷。
生物化學反應的速度直接受溫度的影響。進行厭氧消化的微生物有兩類:中溫消化菌和高溫消化菌。前者的適應溫度范圍為17~43℃,最佳溫度為32~35℃;後者則在50~55℃具有最佳反應速度。
近年來,厭氧消化處理法發展到應用於處理高濃度有機廢水,如屠宰場廢水、肉類加工廢水、製糖工業廢水、酒精工業廢水、罐頭工業廢水、亞硫酸鹽制漿廢水等,比採用需氧生物處理法節省費用。
利用生物法處理廢水的具體方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、土地處理系統和污泥消化等。[2]
③ 生物法處理廢水的發展和現狀 哪位高手知道啊
我暈 買本污水處理書一看就知道了
④ 廢水生物處理新技術有哪些
技術的發展靠幾年的時間是無法付諸實施的。
現在所謂的新技術大多是組合工藝,對原有技術進行優化組合。
最近用的比較多的有SBR\MBR\MBBR\CAOT\BAF等
⑤ 污水生物處理各方式優缺點對比
污水處理工藝方案技術比較表
氧化溝 生物接觸氧化法 A/O法
技術適用性 國內外使用情況,水量、水質的適應程度 運行管理復雜, 國外採用較多,適應中、小規模污水處理廠,對水質水量的變化適應能力較差 運行管理簡單,國內外採用較多,對水質水量變化適應性強,適用於工業廢水處理與深度處理 運行管理復雜,國內外採用較多,對水質水量的變化適應能力較差,適應大中小規模污水廠
二 水質目標
出水水質 滿足污水排放標準的保證率 出水水質好,對於工業廢水處理運行缺乏經驗,且運行復雜,工程實例少 適用於處理難生化降解的低濃工業廢水,出水水質好 適合一般城市污水,出水水質好,能高效脫氮,污泥產量小且穩定。污泥無需消化
對外界條件的適應性 氣溫、水溫、營養、水量變化等對出水水質的影響 出水水質穩定,對外界條件變化適應性較強 出水水質穩定,對外界條件變化適應性好 出水水質穩定,對外界條件變化適應性強
三 工程實施
分步實施 分步實施的可能 可分組實施 可分組實施 可分組實施
施工難易 施工的難易程度 容易 容易 容易
佔地面積 處理萬噸水量佔地 ≤8畝 ≤8畝 ≥12畝
四 環境影響
對周圍環境的影響 指雜訊及臭味等 噪音及臭味低 噪音及臭味低 噪音及臭味低
污泥的影響 污泥的產量及穩定性 污泥量小,污泥穩定性好 污泥量小,污泥穩定性好 污泥量略多,污泥穩定性好
五 運行管理
運轉操作 指運行和操作的方便程度 運行復雜,需根據水質調整,對員工技術要求高。 簡單 簡單
維護管理 設備維修難易及工作量 設備多,系統復雜,維修量大 設備較少,維修要求相對低 設備較少,維修要求相對低
⑥ 廢水生物處理法的介紹
隨著工業的發展,污水成分已愈來愈復雜。 某些難降解的有機物質和有毒物質,需要運用微 生物的方法進行處理,污水具備微生物生長和繁 殖的條件,因而微生物能從污水中獲取養分,同時 降解和利用有害物質,從而使污水得到凈化。廢 水生物處理是利用微生物的生命活動,對廢水中 呈溶解態或膠體狀態的有機污染物降解作用,從 而使廢水得到凈化的一種處理方法。廢水生物處 理技術以其消耗少、效率高、成本低、工藝操作管 理方便可靠和無二次污染等顯著優點而備受人們 的青睞。
⑦ 廢水厭氧生物處理的發展趨勢和前景
明確廢水厭氧處理工藝發展受到限制,主要是工業廢水毒性較強 很難培養出合適版的污泥。權 目前用於工業廢水的處理工藝是 預處理 +水解酸化+好氧工藝 水解酸化是一種兼性厭氧細菌 現在廢水處理厭氧工藝 也是分兩段 第一段 水解酸化 第二段才厭氧處理
⑧ 印染廢水生物處理方法的變革
由於印染廢水濃度的提高速度快,不少企業的廢水處理設計工藝未達到要求,造成廢水排放達標困難或達標不穩定,主要問題是現在的處理工藝遠比五年前的工藝復雜。
國內企業對印染廢水以好氧生物處理法佔絕大多數。從調查情況看,目前我國印染廢水生物處理法中以表面加速曝氣和接觸氧化法佔多數。好氧生物處理對BOD去除效果明顯,一般可達80%左右。但色度和COD去除率不高,在目前印染廢水濃度條件下,單純的好氧生物處理難度越來越大,出水難以達標。此外,好氧法的高運行費用及剩餘污泥處理或處置問題歷來是廢水處理領域沒有解決好的一個難題。
由於上述原因,印染廢水的厭氧生物處理技術開始受到人們的重視。染料中的偶氮基因、三苯甲烷基因以及單氮基因聚合物,都能通過厭氧分解,通常在中溫條件下(37℃),水力停留時間6小時,主要含甲基紅染料的污水顏色能完全去除。
有研究資料表明,厭氧處理絲綢印染廢水的COD去除率為74%~82%,脫色率分別為:黑色51%、紫紅色94%、玫瑰紅96%、茄紫30%、大紅55%。用UASB矛口管道厭氧消化器直接處理高濃度染料廢水的中長期運行結果表明,廢水中的色度和COD去除率分別穩定在80%和90%以上。
為了探求高效、低耗、低投資的印染廢水處理新技術,近年來在厭氧法與好氧法的結合方面進行了大量的試驗研究,獲得了很大的成功。從調查了解到,這一工藝流程的提出主要是針對印染廢水中可生化性很差的一些高分子物質,期望它們在厭氧段發生水解、酸化,變成較小的分子,從而改善廢水的可生化性,為好氧處理創造條件。這一流程的另一大特點是,好氧段所產生的剩餘污泥全部迴流到厭氧段,厭氧段有較長的固體停留時間,有利於污泥厭氧消化,從而顯著降低了整個系統的剩餘活性污泥量。
因此,厭氧、好氧系統中的厭氧段具有雙重的作用:一是對廢水進行預處理,改善其可生化性能,吸附、降解一部分有機物;二是對系統的剩餘污泥進行消化。該方法已逐步得到廣泛認可和採用。
目前已有多家生產廠採用厭氧好氧生物炭流程,運轉時間最長的達5年以上,處理效果穩定,而且從未外排污泥,也沒發現厭氧池內污泥過度增長。
⑨ 為什麼水處理生物應用技術前景廣闊
生物應用技術是一種利用生物治理廢水的高效技術,在廢水治理中具有廣闊的應用前景。與傳統的活性污泥法相比,生物應用技術更體現出易於操作、針對性強等優點,這種廢水處理技術主要研究並投放特殊菌種進入污水,通過其新陳代謝,將分解並吸收廢水中的一些物質,凈化污水,具有明顯的低成本、高效率等特點,所以這種技術前景廣闊。