酶在污水處理論文

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粘膠纖維生產廢水治理的改進工藝
摘要：粘膠纖維生產廢水的污染物質主要有酸、鹼、鋅離子、硫化物、COD等。通常採用的方法是酸、鹼廢水混合曝氣吹脫除硫化物，加石灰乳中和沉澱除鋅的一級物化處理，但很難達到排放標准，主要是鋅和COD超標。當增設二級生化處理後，可全面提高出水水質，使COD等各項指標達到國家一級排放標准。介紹了物化-生化兩級處理粘膠纖維生產廢水的工藝流程、主要構築物(設備)及設計參數、工藝的優越性、存在問題和建議等。
在常規的物化+生化處理工藝的基礎上引入淺層氣浮和鐵碳過濾的粘膠纖維生產廢水治理的新工藝，並闡釋了其工藝原理。中試結果表明：該工藝特別適合該項廢水的治理，處理後的出水水質能穩定地達到國家一級排放標准。
關鍵詞：粘膠纖維廢水；淺層氣浮；鐵碳過濾；新工藝

Abstract:
Wastewaters of viscose fiber proction containing acid, alkali, Zn ion, sulfides and COD are usually treated by primary treatment including mixing of acid and alkali discharges, aerated stripping to remove sulfides, liming neutralization and sedimentation for Zn removal. The effluent of primary treatment with higher Zn and COD resies will not be enough to meet the discharge standard. The situation will be improved by further secondary biological treatment, the COD and other indicators of the secondary effluent shall be quite fair to meet the requirement of class I of the national discharge standard. In this paper the full two-stage treatment scheme of physical and biological treatment processes including the main structures (facilities), design parameters, the advantages, problems and recommendations are presented. Engineering Design and Performance Analysis of High Concentration Wastewater.
A new treatment process of shallow air-floatation and Fe-C filtration based on the traditional process of physicochemical and biological treatment is introced to treat the wastewater from viscose fiber proction.The principle of the process is explained.A pilot-scale experiments were carried out,the results showed that the new process is very suitable for treatment of the wastewater from viscose fiber proction,and the effluent quality can steadily meet the requirementof national integrated wastewater discharge standards grade1.

Keywords: viscose fiber wastewater;shallow air-floatation;Fe-C filtration;new process

引言：隨著水污染的日益嚴重，資源短缺日益成為當今經濟和社會發展的制約因素，通過污水資源化途徑實現大部分水的循環再用，這是解決水資源短缺的必由之路。為了克服常規處理工藝的不足，滿足不斷提高的廢水的排放標准，對常規處理工藝出水在進行深度凈化將成為以後的選擇之一。物化+生化兩級處理粘膠纖維生產廢水的工藝目前已作為廢水深度凈化的一個重要途徑而被水工業界重視。
目前，全世界粘膠纖維產量占化纖總產量的1/3左右，我國粘膠纖維年產達幾十萬噸，是主要的化纖品種。粘膠纖維的生產過程中會產生大量的酸、鹼廢水，其直接排放將造成嚴重的水污染和大量纖維資源的流失浪費。由於粘膠纖維生產混合廢水的酸性很強且富含鋅鹽和硫化物，治理難度較大，採用常規的物化+生化治理工藝存在運行效果不夠穩定、佔地面積大和投資高等問題，急需研究開發既可靠又經濟的治理新工藝。
1.粘膠纖維生產廢水概況
1.1 廢水來源
粘膠纖維生產廢水主要包括酸性和鹼性廢水兩大類，其中酸性廢水主要來源於紡絲車間和酸站，包括塑化浴溢流水、洗紡絲機水、酸站過濾器洗滌水、洗絲水和後處理酸洗水等；鹼性廢水主要來源於鹼站排水、原液車間廢水膠槽及設備洗滌水、濾布洗滌水、換噴絲頭時的帶出水和後處理的脫硫廢水等。〔1〕
1.2 廢水水量及特徵污染物
粘膠纖維生產過程中廢水排放總量大致為：短纖維300m3/t，長纖維1200m3/t。粘膠纖維生產混合廢水中的特徵污染物為硫酸、硫化物、鋅鹽和纖維素。其中硫酸、硫化物(主要是H2S、CS2等)和鋅鹽污染主要來自粘膠成形工段廢水，且鋅鹽主要以硫酸鋅和纖維素磺酸鋅的形式存在；纖維素主要是由於鹼性廢水中的粘膠纖維素與酸性廢水混合後酸析而產生。
2.粘膠纖維生產廢水的常規治理工藝
2.1 一級物化處理
目前，國內粘膠纖維生產廢水的一級物化處理工藝普遍採用如圖1所示的流程。粘膠纖維生產過程中產生的酸性廢水和鹼性廢水經混合中和、曝氣吹脫硫化物、加石灰乳除鋅和沉澱澄清後，出水很難達到國家排放標准，尤其是廢水的S2-、Zn2+和COD等不易達標。

存在的問題：
（1）廢水經混合後酸性仍較強(pH＝2～3)，此時原廢水中的粘膠纖維素大量地被酸析出來，而纖維素體積質量小，以常規的沉澱方式難以徹底去除，從而影響出水水質，造成COD超標和資源的流失浪費。
（2）該工藝主要通過曝氣吹脫方式去除硫化物(如H2S、CS2等)，但受到諸多因素的影響，吹脫效率不是很高，出水常會出現S2-超標的現象。
（3）在加石灰乳除鋅的沉澱過程中，由於其沉澱反應的最佳pH值范圍較窄(pH＝8～9)，反應條件難於控制，加上人工投葯，出水常出現Zn2+超標的現象。
（4） 由於混合廢水的pH值較低，要達到後續的沉澱反應條件需投加大量的石灰乳液，這一則增加了運行費用，二則產生的大量石灰渣增加了後續沉澱池的負荷，從而也增加了整個治理過程中的污泥處理量和處置難度。
2.2 二級生化處理
為全面提高粘膠纖維生產廢水治理後的出水水質，達到國家一級排放標准，丹東化纖廠和山東高密化纖廠在國內率先採用了在一級物化處理的基礎上再加活性污泥二級生化處理工藝(如圖2所示)。

粘膠纖維生產廢水經一級物化處理後，一些主要污染物(如COD、SO2-4、Zn2+和硫化物等)有相當一部分被去除，再經後續的活性污泥二級生化處理，使得廢水中BOD5、COD等得以進一步去除，正常運行時出水可達國家一級排放標准。穩定運行90d後，由環境監測中心站進行驗收監測，監測數據見表1。
表1廢水處理站進出水監測結果（mg/L）
pH COD BOD5
進水 出水 進水 出水 進水 出水
9
月
3
日 6.11 6.89 969.6 20.2 291 6.1
6.18 6.99 925.6 29.5 278 6.9
6.10 6.96 981.7 19.0 295 5.7
6.03 7.02 973.6 25.4 292 7.6
9
月
4
日 6.04 7.06 825.7 18.4 248 5.5
6.06 7.14 871.6 22.9 261 6.9
6.08 7.10 793.6 20.6 238 6.2
6.04 7.17 834.9 22.0 250 6.6
總均值 — — 897.0 22.2 269 6.4
出口執行標准 — 6～9 — 100 — 20
處理效率（%） 97.5 97.6
評價
結果 達標 達標 達標
存在的問題：
（1）由於僅是在物化處理的基礎上增加了一道活性污泥生化處理工藝，故原物化處理過程中的一些問題(如資源的流失浪費、運行費用高、泥量大)仍然存在。
（2）由於前面物化處理過程的自動化控製程度不高，運行效果不穩定，使得一級處理後的出水時常出現SO2-4、Zn2+超標的現象，而通常當SO2-4＞1000mg/L或Zn2+＞20mg/L時，微生物的生長會受到明顯抑制，這大大影響了後續生化處理的效率。
（3） 由於前面物化處理過程對COD的去除效率不高，使得廢水中酸析出的大量輕質纖維素進入後續的活性污泥生化處理時，污染負荷較大，活性污泥質量不高，需要較長的停留時間(5.7～9.5 h)，這使整個基建投資和運行成本較高，佔地面積也較大。
3.粘膠纖維生產廢水處理後的改進 改進工藝及中試效果
根據目前國內粘膠纖維生產廢水治理工藝存在的一些不足，結合該廢水的實際水質水量情況，通過中試試驗研究，提出了在常規的物化+生化處理工藝的基礎上增添淺層氣浮+鐵屑過濾的改進新工藝(如圖3所示)。

3.1 主要工藝原理
（1） 淺層氣浮工藝
原水從氣浮池中心的旋轉進水管進水，通過旋轉布水管布水，布水管的移動速度和進水流速相同，這樣就產生了「零速度」，在這種狀態下進水不會對池水產生擾動，使得顆粒的懸浮和沉降都在一相對靜止的狀態下進行，且這類氣浮裝置的池深一般不超過650 mm。正是依據「零速理論」和「淺池理論」，使得該裝置的進水停留時間短(僅3～5min)，表面負荷高達9.5～12m3/(m2•h)，懸浮物的去除效率可達85%以上。
（2）鐵屑過濾工藝
鐵屑過濾系統是用廢鐵屑經預處理和活化後作填料，利用其產生的電化學反應的氧化還原、電附集、催化、混凝、吸附過濾等綜合效應達到處理效果〔2〕，其中主要作用是氧化還原和電附集。
廢鐵屑的主要成分是鐵和碳，當將其浸入電解質溶液中時，由於鐵和碳之間存在1.2V的電極電位差，因而會形成無數的微電池系統，在其作用空間構成一個電場〔3〕，其電極反應如下：
陽極 Fe¬¬¬—2e－→Fe2+
陰極 2H+＋2 e－→2〔H〕→H2↑
O2+4H++4 e－→2H2O
O2+2H2O+4 e－→4OH-
陽極反應生成大量的Fe2+進入廢水，形成具有較高吸附絮凝活性的絮凝劑；陰極反應產生大量新生態的H•，在偏酸性的條件下，新生態的H•能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應，使有機大分子發生斷鏈降解，提高廢水的可生化性，且陰極反應消耗了大量的H+生成了大量的OH-，這使得廢水的pH值也有所提高。
3.2 工藝說明
（1）粘膠纖維生產中產生的酸性和鹼性廢水按配比混合至pH＝2～3後進入吹脫反應池，酸析出大量呈懸浮狀的粘膠纖維素，大部分H2S、CS2等成分也得以吹脫去除。
（2）吹脫反應池出水進入淺層氣浮，大量纖維素得以較為徹底的去除並回收，這既降低了後續處理的污染負荷，也實現了粘膠纖維素的資源回收。[4]
（3）氣浮池出水經鐵屑過濾產生了氧化還原和電附集作用，廢水中的主要污染物(纖維素磺酸鋅)發生了斷鏈脫鋅反應，利於後續處理對Zn2+的徹底沉澱去除，廢水的pH值和可生化性均得到了提高(pH＝5～6)，大大減少了後續中和沉澱的投鹼量和污泥產量，也有利於生化處理過程。與此同時，該過程產生的大量Fe2+既可兼作絮凝劑，使後續沉澱過程中不必外加絮凝劑，又可使廢水中殘留的S2-以FeS沉澱的方式得以徹底去除。
（4） 鐵屑過濾塔出水進入曲頸槽與電石乳液(代替石灰乳，節省葯劑費用)充分混合反應，然後進入初沉池沉澱。通過pH值自動控制投葯系統的控制，反應pH值控制在8～8.5，此時廢水中的Zn2+被徹底沉澱去除，廢水中的絕大部分Fe2+也得到沉澱去除。經鐵屑塔處理後的廢水，沉澱性能好(僅需0.5～1.0h即可完全沉澱下來)，大大減少了沉澱池的池容；另外，出水中含有的極少量Fe2+，它是生物氧化酶的重要組成部分，同時在Fe2+→←Fe3+的過程中，電子傳遞對生化反應有刺激作用，從而使生化反應速度有所提高。
（5） 初沉後的出水進入好氧池進行生物處理，由於廢水的可生化性得到了提高，使廢水中殘余的COD、BOD5能在很短時間內得到進一步的降解去除，出水再經二沉池沉澱後達標排放。
（6）初沉池和二沉池中的污泥，先經污泥泵泵入污泥濃縮池濃縮，再經脫水機脫水(因纖維素含量少，其脫水性能好)，產生的泥餅外運，濃縮池的上清液迴流至好氧池進行生化處理。
3.3 治理效果
在南平天元化纖廠現場進行了粘膠纖維廢水的中試，原水水質情況見表2。
表2粘膠纖維廢水水質

鹼性和酸性廢水按1∶2.5混合，經處理後出水水質能達到國家一級排放標准。試驗結果見表3。
表3粘膠纖維廢水處理中試結果

① 經淺層氣浮後的出水，其COD含量能降至250mg/L，COD的去除率能達到85.9%以上的水平，這充分說明了淺層氣浮在本工藝中運用的合理性和優越性。[5]
② 廢水在鐵屑過濾塔中反應，停留30min左右後，出水Zn2+的含量＜0.05mg/L，硫化物的含量＜0.5mg/L，這充分說明了鐵屑過濾完全滿足本工藝對Zn2+和硫化物的治理要求。
4 .結論
通過改進工藝的中試研究，可得出以下結論：
（1） 採用改進工藝處理粘膠纖維生產廢水切實經濟可行，出水水質能穩定地達到國家一級排放標准，且能回收纖維素資源，值得在實踐中推廣應用。[6]
（2）實踐證明：淺層氣浮和鐵屑過濾在粘膠纖維生產廢水治理過程中的運用是合理、先進的，徹底解決了常規處理中時常會出現的COD、Zn2+和S2-等超標的問題。
（3） 結合粘膠纖維生產廢水的實際水質情況，充分發揮淺層氣浮和鐵屑過濾的特點和優勢，整個工程投資和佔地面積較常規方法均能節省1/3左右，也無需另外投加絮凝劑，用電石乳廢液代替石灰乳使投加量大為減少，故投葯費用也能節省近2/3。
（4）採用改進工藝能使處理過程中產生的污泥量大為減少，大大降低了污泥的處置費用和難度。
（5）改進工藝設施操作簡單方便、運行可靠、自動化程度較高。
（6）對粘膠纖維廠現有的物化+生化治理設施，利用本改進工藝能很容易地實現技術改造。

參考文獻：
〔1〕羅院生.物化—生化法兩級處理粘膠纖維廠酸鹼廢水工藝設計〔J〕.給水排水，1999，(9)：34-37
〔2〕曹曼.鐵屑固定床及其在廢水中處理的運用〔J〕.上海環境科學，1994，(2)：43-44.
〔3〕祁夢蘭.鐵屑微電解法處理經編廠染色廢水〔J〕.環境保護，1993，(7)：14-16.
〔4〕 劉章富，熊楊，侯鐵．同步生物除磷脫氮的幾種實用新工藝．中國給水排水，2002，18(9):65～68．
〔5〕 陳新宇，陳翼孫，李長興．水解酸化-生物接觸氧化處理合成橡膠廢水實驗研究．化工環保，1997，17(4):221～225．
〔6〕 張自傑．環境工程手冊（水污染防治卷）．北京:高等教育出版社，1996．

❷ 蛋白酶在污水處理中的應用

酶在污水處理中主要用於分解難降解有機物，或催化生化反應的進行，比如過氧化物酶在有機廢水處理中的應用，其中包括辣根過氧化物酶、木質素過氧化物酶及從植物中提取的過氧化物酶在含酚廢水及含難降解的芳香族化合物廢水、造紙廢水處理中的研究和應用。不僅可降低有毒有機污染物的含量，而且使用固定化酶技術，必然會降低處理廢水的成本，提高酶的使用效果。又如芽孢桿菌培養物的胞外酶與真菌纖維素酶的結合可協同降解纖維素。該組合物也可降解碳水化合物、脂肪和蛋白質，因此使其可用於污水處理

❸ 求一篇關於污水處理的小論文1000字左右

水處理工藝：工藝流程為厭氧或微氧接觸混合，短時曝氣，分離，好氧飢餓污泥迴流或SBR時的直接進水等工序，使原污水與好氧飢餓的污泥充分接觸混合、短時曝氣、沉降分離；沉降分離後的上清液即處理後的出水，沉降分離後的污泥，大部分在好氧條件下使其飢餓，飢餓污泥再與原污水重復接觸，其餘部分為剩餘污泥排放。工藝系統，主要由依次連接的AC池、AeT池、AS池、AeS池組成
污水處理過程的監視與控制系統由模型、感測器、局部調節器和上位監控策略等4個部分組成。其中，感測器是污水處理廠監控系統中最薄弱，也是最重要、最基礎的環節。日益嚴格的污水排放標准導致了污水處理工藝流程和裝備的復雜化，對用於污水處理過程監視與控制的感測器的性能也提出了更高的要求，促進了污水處理領域感測器技術的發展，一些適用於污水處理過程的新型感測器相繼問世。污水處理過程是復雜的生化反應過程，所涉及的儀器儀表種類繁多，多數感測器是污水處理過程所特有的，分別應用於不同的場合，反映一個或多個特定變數的狀態信息變化。
污水處理工藝一般由機械處理、生化處理和化學處理構成，其中涉及液相、固相、氣相三種物質成分。監視這些相態的儀表可以簡單地分為通用型和特殊性兩大類。
2、污水處理過程的通用儀表
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❹ 環境工程專業的論文

環境工程專業的論文

導語：針對環境工程這一專業，大家會寫出什麼樣的論文呢？下面是我收集整理的環境工程專業論文，供各位閱讀和參考。

論文一：環境工程磁性固定化技術研究

摘要：

磁性固化技術憑借自身的特點與優勢在環境工程利用中得到了廣泛地應用，並且從其應有效果來看，其具有不錯的應用前景。該文在介紹磁性固化技術種類的基礎上，對其在環境工程領域中的應用進行了介紹，僅供參考。

關鍵詞：

磁性固化；環境工程；廢氣處理

磁性固化技術通過物理或化學方法將酶或微生物定位於磁性固化載體，待固化反應完後，通過外部磁場完成對其的分離處理，同時使酶或微生物能夠保持活性，並且可以進行多次固化，具有不錯的應用前景。

1磁性載體的固化分類

磁性納米球是磁性固化過程中的常用載體，對其進行分類大體可以分為以下幾種。

（1）吸附法，利用物理吸附方法，將酶固定在瓊脂糖或多孔玻璃等載體上。該固定方法具有固定條件溫和、工藝簡單等諸多優點，同時讓沒其載體具有較為廣泛的選擇空間，既可以選擇人工合成的高分子材料，也可以選擇天然的高分子材料，在吸附過程中可以如絕實現固定化和純化，失活的酶能夠再次活化，而應用的載體也能夠實現再生。

（2）共價法，支持物反映基團和分子功能基形成共價鍵，粘合十分牢固，在應用過程中具有較高的穩定性，並且很少會發生酶脫落的情況。該方法在應用過程中的主要缺點是固化和載體活化起來相對比較復雜，並且反應發生所需要的環境也十分劇烈，因此要想獲取活力較好的固定化酶，必須要對反應條件進行嚴格地控制。

（3）包埋法，在聚合物材料的微囊或格子結構中固定酶，通過這種方式有效地避免了酶蛋白釋放，而在實際操作中，在微囊或格子中仍然可以有底物落入與酶發生接觸。該方法的最大優點是操作起來相對比較容易，只是將酶分子包埋起來，不會對生物活性造成較為嚴重地破壞，但是該方法並不是適用於分子較大的底物。（4）交聯法，對試劑進行應用，完成蛋白酶之間交聯，從而使多功能試劑與酶分子之間形成共價鍵，最終形成三向交聯網結構，酶分子不僅存在外交聯，而且也存在內交聯。在實際操作過程中添加材料上的差異會使產生的固化酶具有不同的物理性質。

2環境工程對磁性固化技術的應用

2.1環境檢測

免疫磁性分離技術在生物學和醫學中的應用已經十分成熟，近幾年其也被應用到環境檢測中。通過對免疫磁分離技術的應用可以從樣品中將目標微生物分離，如果在檢驗過程中與熒光免疫分析、多聚酶鏈式反應等方法合理地結合在一起，可以提高檢測極限和分離效率。在檢測廢水大腸桿菌的含量時，可以結合三磷酸腺苷為生活和免疫磁性分離技術相結合，實驗結果顯示，檢測的整個環節時間低於60min，並且檢測結果具有較高的精準度，因此是一種快速有效的檢測方法。部分學者在研究過程中在分離金屬離子過程中利用了一種表面被改性後的磁性納米微生物球，實驗結果顯示，在濃度為10ng/ml，pH=4的溶液中,Cu、Co、Pb等離子能夠依照順序被提出，並且提取效率超過了90%，是一種不錯的方法。

2.2廢氣處理

磁性固定化技術因為具有反應速度塊、密度高、產物易分離、抗毒性較強等等優點，被廣泛地應用到廢氣治理領域中。宣群等研究人員利用海藻酸鈉進行固化實驗，在對氧化亞硫酸鐵的降解率超過了97%，得到不錯的應用效果。馬艷玲等研究人員利用海藻酸鈣制定固定微生物顆粒實現對硫化氫等廢氣的凈化，通過實驗坦橡納發現，硫化氫的排除率超過了90%，排除效果良好。此外，馬艷玲通過對活性炭的應用，對假單胞菌進行吸附降解油煙廢氣，通過實驗結果發現，當氣流速低於8L/h，油煙濃度未超過100mg/L，容積負荷處於2.5～19.0g/m3h，油煙的滯留時間超過30s時，生活反應器對講解油煙的效率超過了95%，降解效果十分明顯，對油煙的處理效果明顯，並且以活性炭為填充料的反應器具有較強的抗沖擊能力，這也確保了其應用的合理性。

2.3廢水處理

部分學者在嘗試在污水處理過程中將磁性技術與固化技術結合，將磁性物質作為酶或微生物在固化過程中的載體，通過其具有的磁場和高效分離等特點對微生物和污水進行處理，這彌補了傳統廢水處理中難以對微生物進行處理，難以將水與微生物進行分離的弊端，探索出一條處理廢水的新途徑。在對磁性納米球進行一系列地處理後，可以使其攜帶功能基團，這在一定程度上提高了載體對微生物的固載量。固定微生物附著在磁性載體上可以使其在廢水處理上的效率、速度得到提高，同時在污水處理過程中還具備磁處理所具有的優勢，也就是在存在外磁場的情況下，具有較強的磁響應，因此很容易從反應體系中將載體分離出來，具有良好的處理效果。

部分學者在磁性微球上固定辣根過氧化物酶，在固定酶過程中，酶最大固載量可以達到3.35mg/g，在反應器中利用其對廢水（含有酚酞）進行處理，在實驗過程中對廢水的成分進行處理，通過測量，游離酶的動力學參數Km為224μmol/L，固定化酶動力學參數Vmax為371μmol/L；也有學者對磁活性污泥進行應用對奶廠生產過程中產生的廢水進行處理，主要處理廢水中的氨氮和有機物，相關實驗表明，處理率分別可以達到98%和92%，並且隨著科技的發展，處理率還會進一步提高，可見其是一種高效的處理方法；部分學者也針對功能化硅包覆介孔磁性載體固定細菌效果進行了研究，主要針對pH值、處理時間、處理溫度等因素進行分析，同時在研究過程中需要將結果與其他載體固菌效果對比。實驗結果顯示在30℃環境中，搖床中的振動速度為200r/min，對固菌進行24h培養效果最佳，在城市污水處理過程中對固菌後載體進行應用，處理24h，主要處理過程中應當在pH=7，投加量為0.5g的最佳情況下開展，在該環境下，去除COD的量能夠超過83%，利用pH=2的HCL溶液完成酸洗後的再生載體，將其應用到城市污水處理中，處理效果仍然可以超過76%。

將磁性載體固化酶放入磁場穩定流動床反應器中，可以簡化整個體系在反應過程中的操作環節，比較適合規模化生產。通過對外部磁場的應用可以對磁性材料固定酶的運動方向和方式進行適當控制，通過該方式頂替傳統機械攪拌的方式，可以使攪拌變得更加合理，使固定化酶的催化效率得到了進一步提高。

部分學者利用納米磁粉磁化菌生物肥對屠宰場的廢水進行處理，處理結果顯示，通過對該工藝的應用，可以快速地分離磁性生物絮凝泥水混合液，在處理過程中僅需要15min便可以完成沉澱，磁粉和磁場能夠促進微生物的新陳代謝，提高了污泥活性以及處理廢水的效果，通過大量的實驗結果進行統計分析，可以發現，利用其對屠宰場的廢水處理，對SS、COD、NH3-N3種化學物質的.去除效率分別可以達到92%、96%、87%，通過處理後的排除的水的水質遠高於排放標准，並且該工藝具有很強的抗沖擊負荷能力，具有不錯的應用前景。

3結語

磁性固化技術因為其自身具有的特點和優勢,被廣泛地應用到生物學、醫學等多個領域中，並且對其的應用也已經逐漸趨於成熟，但是對其環境工程領域中的應用還處於發展階段。因此，加強對磁性固化技術在環境工程領域中的應用的研究，擴大其應用范圍，並且要將研究結果由實驗階段逐漸向應用階段發展，進一步改善我國的環境。

論文二：環境工程專業化學污染教學改革

化學污染與生態是研究生態環境中的污染物與周圍的生態環境之間相互影響的規律的科學，是環境工程專業的一門重要的專業課。化學污染與生態課程是一門綜合性課程，同時又具有較強的現實性和實踐性特點。針對化學污染與生態課程教學，我們在多年課程教學改革和實踐中進行了一些探索並形成了一些想法。

一、課程特點分析

化學污染與生態課程是為環境工程專業三年級學生開設的一門綜合性專業課程，這門課程涉及內容和范圍比較廣泛，因此在學習本課程之前學生需要具備與該課程相關的基礎知識，學生不但要對有機化學和無機化學具有較深的理解，而且還應當深入了解生態學和環境學等方面的知識。在這門課程的學習過程中，學生在以前所學的相關知識的基礎上進一步掌握化學污染物與生態環境的相互作用規律，並且能夠根據所學的知識對實際污染過程進行分析並提出具體的防治措施。在這門課程的學習過程中，學生不但要學習各種理論知識，還應當能夠進行相關的驗證性和設計性實驗，達到理論與實踐的結合。同時，通過對該課程的學習，可以激發學生們的學習興趣並且擴展他們的視野，為進一步學習環境工程專業的其他課程打下一定的基礎。

二、教學內容的設計

化學污染與生態課程的主要研究內容是化學污染物與生態環境之間的相互作用，對實際污染過程進行分析並提出具體的防治措施。該課程的一個重要特點是內容涉及多學科交叉，包括化學，環境學和生態學等學科的基本概念和基本原理。該課程涉及內容較多但課程學時數又有所限制，因此在課程教學內容的設計過程中要考慮到這些實際情況，防止該課程所講述的內容與其他相關課程的內容產生重復現象，重點講述本課程的核心內容。該課程的主要內容是以生態學的基本原理為基礎，以化學和生態學理論相結合的觀點探討生態系統的結構和功能，詳細研究非金屬污染物，重金屬污染物，有機污染物的來源，分布，循環，遷移轉化規律以及對生態系統的作用和防治方法等。同時在教學過程中還要通過文字和影音圖片資料介紹學科發展的前沿最新動態，讓學生了解到最新的研究成果，這樣可以使教學內容更豐富和充實。

三、教學過程中教學方法的運用

在這門課程講授過程中發現完全的以教師講授教學內容的方法，很難適應學生能力培養的要求。這種教學方法不利於發揮學生的主觀能動性，也不利於培養學生的創新思維。因此教學改革中需要改善教學模式，在課程講授過程中既能發揮教師的主導作用又能調動學生學習的積極性，從而提高教學效果。同時在教學過程中不同的章節其具體的內容也不一樣，可以針對不同的內容採用不同的教學方法，提高教學效率。在化學污染與生態課程的教學過程中運用了如下所述的多種教學方法。第一種方法是講授法，講授法是教學過程中最基本的方法，這種方法主要用於基本原理和基本概念的講述。講授過程中教師除了講授課程中的內容以外，還可以結合自己的科研過程，把一些相關的內容進行講述，使學生能夠更多地掌握本學科的知識。第二種方法是課堂提問法，課堂提問可以活躍課堂氣氛，同時還可以調動學生對問題積極思考的能力，通過主動思考學生對課程重點和難點的認識得以強化，使分析問題的過程思路清晰並且條理化。同時通過對以前所學知識進行課堂提問也可以鞏固學生對所學知識的掌握。第三種方法是課堂討論，課堂討論是一種較好的教學方法，隨著素質教育的深入，課堂討論也被越來越多地使用，這種方法可以活躍課堂氣氛，充分調動學生的學習積極性，有利於培養學生學習過程中的主觀能動性，學生可以在課堂討論過程中發現問題，然後通過討論解決問題，是一種合作學習的過程，通過這種分析歸納總結的思維過程，可以讓學生體會自主探究的過程，充分展示學生的個性。採用課堂討論的方法的過程中，為了達到較好的教學效果，學生需要對問題進行充分的思考，為了使學生有充分的獨立思考的時間，可以提前介紹下節課的主要內容以及提出的問題，上課時在教師的指導下通過課堂討論的方式進行課程內容的學習。第四種方法是案例教學法，教師在課程講述過程中要注意運用案例進行教學，通過實際案例對一些環境污染問題和事件進行探討，可以使學生學會應用基本原理對實際情況進行分析，加深對所學知識的理解和掌握，同時還可以使學生及時了解這方面的研究熱點以及最新科研成果。

四、多媒體教學的應用

多媒體教學法是隨著計算機多媒體技術的發展而產生的一種新的教學方法，是傳統板書教學法的重要的輔助手段。多媒體教學法和板書教學法各有優點和缺點，根據環境污染與生態課程的特點，結合環境工程專業的特點，本課程採用多媒體教學法結合板書教學法進行課堂教學。在多媒體教學過程中，可以在很大程度上增加課堂教學的信息量，例如一些圖表可以通過圖片方式快速顯示出來，這樣就能把更多的時間放到對圖表的分析上。同時，利用多媒體技術可以把一些抽象的理論和概念直觀地顯示出來，達到感性認識和理性認識的有機結合，例如可以通過動畫講述一些比較抽象的概念和過程。因此採用多媒體教學法可以提高學生學習這門課程的學習興趣，有利於學生對課堂所學知識的理解和掌握，從而提高課堂教學的效果。當然，多媒體教學方法只是一種輔助教學手段，傳統的板數教學方法仍有很強的靈活性和實用性，例如教師在黑板上對公式進行逐步推演要比多媒體教學法更符合學生的認知規律，在多媒體教學方法的應用過程中，要與傳統的板書教學法相結合，這樣才能達到更好的教學效果。

五、適當增加實踐性內容

化學污染與生態課程具有很強的現實性和實踐性，因此應當開展實踐教學活動，首先學生應當能夠進行驗證性實驗的操作，在教師的指導下應用實驗設備進行獨立的操作，在實驗過程中通過觀察各種實驗現象從而進一步加深對所學理論知識的理解和掌握。此外還鼓勵學生進行創新性和設計性實踐項目，例如讓學生從一些環境污染問題中提出研究題目，查閱國內外與此研究題目相關的文獻資料，然後進行討論確定研究方案，在教師的指導下進行實驗，通過這種具體的科研實踐活動可以提高學生理論聯系實際的能力，同時也鞏固了在課堂上所學的知識。

六、改變課程成績評定方式

成績的評定是化學污染與生態課程教學改革的一個重要方面，在成績評定過程中需要要注重四個方面，第一個方面是對學生所學課程理論基礎知識的成績評定，這項評定通過筆試試卷考試的方式進行，考試過程採用教考分離的方法，防止任課教師試卷出題過程中的傾向性，這樣能更客觀地評價教學過程中教師的教學效果以及學生的學習成績，同時試卷閱卷過程採用流水閱卷方式，在此過程中可以讓每位教師對學生的答題情況進行分析，這樣可以更客觀地評估教學成效；第二個方面是對學生出勤和平時作業的成績評定，第三個方面是學生在實踐環節中的表現，最後是成績評定過程中還要注重學生對化學污染與生態學科發展的認識，以及對所學的一些基本原理在自己專業領域中的應用的認識。

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微生物在污水處理中的應用
摘要：本文主要闡述了各種微生物在不同種類污水中的應用，以及它們不同的應用機理。
關鍵詞：微生物 生活污水 工業污水 農業污水 重金屬 農葯
1.世界水資源現狀
環境保護是我國的基本國策。世界經濟發展的實踐證明，為實現經濟的持續穩定的發展，必須解決好發展與環境保護的矛盾。
全球水資源狀況迅速惡化，「水危機」日趨嚴重。據水文地理學家的估算，地球上的水資源總量約為13．8億立方公里，其中97．5％是海水（13．45億立方公里）。淡水只佔2．5％，其中絕大部分為極地冰雪冰川和地下水，適宜人類享用的僅為0．01％．
20世紀50年代以後，全球人口急劇增長，工業發展迅速。一方面，人類對水資源的需求以驚人的速度擴大；另一方面，日益嚴重的水污染蠶食大量可供消費的水資源。本屆世界水論壇提供的聯合國水資源世界評估報告顯示，全世界每天約有200噸垃圾倒進河流、湖泊和小溪，每升廢水會污染8升淡水；所有流經亞洲城市的河流均被污染；美國40％的水資源流域被加工食品廢料、金屬、肥料和殺蟲劑污染；歐洲55條河流中僅有5條水質差強人意。
20世紀，世界人口增加了兩倍，而人類用水增加了5倍。世界上許多國家正面臨水資源危機：12億人用水短缺，30億人缺乏用水衛生設施，每年有300萬到400萬人死於和水有關的疾病。到2025年，水危機將蔓延到48個國家，35億人為水所困。水資源危機帶來的生態系統惡化和生物多樣性破壞，也將嚴重威脅人類生存。
水資源危機既阻礙世界可持續發展，也威脅著世界和平。過去50年中，由水引發的沖突共507起，其中37起有暴力性質，21起演變為軍事沖突。專家警告說，隨著水資源日益緊缺，水的爭奪戰將愈演愈烈。
2.污水處理方法分類
2.1物理法
利用物理作用分離廢水中呈懸浮狀態的污染物質。主要有沉澱法，過濾法，離心分離法，吸附法等。
2.2化學法
利用化學反應原理及方法來分離，回收廢水中的污染物，或改變污染物的性質，使它從有害變為無害的處理法。主要有化學凝聚法，中和法，氧化還原法，離子交換法。
2.3生物法
主要利用微生物的生命活動過程，對廢水中的污染物質進行轉移和轉化的作用，從而是污水得到凈化的方法。
2.4.微生物簡介
微生物是肉眼看不見或看不清的生物的總稱。包括原核生物（細菌，放線菌和藍細菌），真核生物（真菌和微型藻類），非細胞生物（病毒類）。微生物具有體積小、表面積大、繁殖力驚人等特點，能不斷與周圍環境快速進行物質交換。污水具備微生物生長繁殖的條件，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。因此微生物可在污水凈化和治理中得到廣泛應用，造福人類。
微生物能降解和轉化污染物主要是因為微生物具有以下幾個特點：個體微小，比表面積大，代謝速率快；種類繁多，分布廣泛，代謝類型多樣；具有多種降解酶；繁殖快，易變異，適應性強；共代謝作用等。
3.原理
利用微生物處理污水實際就是通過微生物的新陳代謝活動,將污水中的有機物分解,從而達到凈化污水的目的.微生物能從污水中攝取糖，蛋白質，脂肪，澱粉及其它低分子化合物。微生物新陳代謝類型有需氧型和厭氧型兩種,因此,凈化方法分為好氧凈化和厭氧凈化.
3.1.好氧凈化
氧存在條件下，許多好氧微生物通過分解代謝、合成代謝和物質礦物化，在把有機物氧化分解成CO2和H2O等過程中，獲尋C源、N源、P源、S和能量。污水的微生物好氧凈化就是模擬上述原理，把微生物置於一定的構築物內通氣培養，高效率凈化污水的方法。
3.2厭氧凈化
微生物在嚴格厭氧條件下，有機物發酵或消化過程中，大部分有機物被解生成H2、CO2、H2S和CH4等氣體。污水的生物厭氧凈化就是根據污水經厭氧發酵後既到凈化，又獲得了生物能源CH4的原理。微物細胞能量轉移的電子受體，由好氧條件下分子氧改變為厭氧條件下的有機物。在厭氧件下，不溶於水而難分解的大分子有機污物，被微生物的胞外酶降解為可溶性物質，再由產甲烷厭氧細菌和產氫細菌降解成低分子有酸類和醇類、並放出H2和CO2；有機酸類和類經產甲烷菌降解成H2、CO2和CH4。甲烷菌還可利用H2還原CO2，形成CH4。
微生物凈化過程：
Ⅰ.有機污染物的濃度由高變低
Ⅱ.異養細菌迅速氧化分解有機污染物而大量繁殖，然後是以細菌為食料的原生動物出現數量高峰，再後是由於有機物礦化，利於藻類的生長，而出現藻類的生長高峰。
Ⅲ.溶解氧濃度隨著有機物被微生物氧化分解而大量消耗，很快降到最低點，隨後，由於有機物的無機化和藻類的光合作用及其他好氧微生物數量的下降，溶解氧又恢復到原來水平。
這樣，在離開污染源相當的距離之後，水中的微生物數量，有機物，無機物的含量，也都下降到最低點。於是，水體恢復到原來的狀態。
微生物處理優點：微生物具有來源廣，易培養，繁殖快，對環境適應性強，易變異的特徵在生產上較容易的採集菌種進行培養繁殖，並在特定條件下進行馴化，使之適應不同的水質條件，從而通過微生物的新陳代謝使有機物無機化。加之微生物的生存條件溫和，新陳代謝時不需要高溫高壓，它是不需要投加催化劑的.生物法具有廢水處理量大、處理范圍廣、運行費用相對較低,所要投入的人力，物力比其他方法要少的多。在污水生物處理的人工生態系統中，物質的遷移轉化效率之高是任何天然的或農業生態系統所不能比擬的。
4.污水處理中重要的微生物種群
4．1 絲狀細菌
絲狀細菌(Filamentous bacteria)能顯著影響絮狀活性污泥的沉降性(污泥膨脹)或引起生物量變化和泡沫形成(污泥發泡)，從而嚴重影響活性污泥的處理效率．傳統上，絲狀細菌是通過光學顯微鏡學進行分析鑒定的，如革蘭氏和Neisser染色反應、典型的形態學特徵等．但應用full—cycle rRNA技術發現，傳統形態學鑒定方法不能發現污水廠活性污泥中的許多絲狀細菌 。
系統發生樹部分提供了絲狀菌的系統發生親緣關系，但有些絲狀類型如Eikelboom 1863或Nostocoidalimicola等則是放置在完全無關的類群中．現在利用rRNA目標寡聚核苷酸探針能迅速地鑒定大多數絲狀菌，證明在活性污泥中有些絲狀菌呈現多態性現象．Kanagawa等(2000)從活性污泥中分離出15種絲狀菌，根據形態被分類為Eikelboom 21 N，利用16S rDNA序列分析表明都同變形桿菌亞綱的Thiothrix絲狀菌形成單系群(monophyletic group).Thiothrix絲狀菌在污水中通常表現出生理多能性，在異養、兼性營養和化能自養情況下，它們都能同標記的乙酸鹽或碳酸氫鹽結合。在厭氧狀況下(無論有無硝酸鹽)，Thiothrix絲狀菌都很活躍，它通過吸收硫代硫酸鹽和乙酸鹽來形成胞內硫粒。
利用絲狀菌的FISH探針，Mircothrix parvicella被發現有特殊的脂消費，在厭氧情況下專門吸收長鏈脂肪酸(而不是短鏈脂肪酸和葡萄糖)，隨後當硝酸鹽或氧可用作電子受體時它們則使用貯存完成生長．不過，在厭氧情況下，M.parvicella不能吸收磷，不適合那些有除磷要求的生物反應器．利用FISH技術對絲狀菌進行系統分類發現，大多數未描述的絲狀菌屬於綠色非硫細菌(Chloroflexi)，也可能是污水生物處理系統中豐度最高的絲狀菌。Liao等(2004)發展一種定量FISH，對實驗室和污水廠反應器中的絲狀菌進行了研究，以增加Sphaerotilus natans的方式來刺激污泥膨脹，結果發現是Eikelboom 1851菌叢(而不是試驗的S．natans菌)同活性污泥容積指數(volume index)極度相關，其可延伸的菌絲長度約為6×10。la,m／mL。
4．2 生物除磷的重要細菌
生物除磷可以在EBPR的微生物途徑中由完成，該過程通過循環活性污泥進行交替的厭氧、需氧為特徵。基於微生物的純培養技術，變形桿菌綱г亞綱的不動桿菌屬(Acinetobacter)長期被認為是唯一的PAO(Polyphosphate—accumulating organism)．但實際上，雖然不動桿菌能積累多聚磷酸鹽，卻沒有PAO的典型代謝方式．Wanger等(1994)用rRNA目的探針測試後認為，主要的PAO應該為口亞綱中的Rhoclocyclus群，其次為 亞綱中的Planctomycete群及屈撓桿菌屬(Flexibacter)、CFB群(Cytophaga—Flavobacterium—Bacteroides)等．利用螢光抗體染色、呼吸醌檢測和屬特異探針的FISH等非培養方法，證明在EBPR系統中，由於培養偏差顯然高估了不動桿菌的相對豐度，表明其對EBPR系統實際上不是最重要的，而另外一些分離出的細菌才是PAO的候選者。不過，有7個Acinembacter新種從活性污泥中分離到，可望進一步闡釋該屬在脫磷中扮演的角色和意義。
積磷小月菌(Microlunatus phosphovorus)是一個高G+C含量的革蘭氏陽性菌，被認為是專性好氧菌，可以通過EMP途徑發酵葡萄糖為乙酸，而不能夠在厭氧情況下生長．有明顯吸收葡萄糖、分泌乙酸的轉化，導致胞內乙酸積累；產生的乙酸在隨後的好氧階段消耗掉．phosphovorus表現出卓越的吸收和釋放磷的能力，磷釋放率和吸收率可分別高達3．34 mmol g／cell•h和1．56 mmol g／cell•h，比Lampropedia spp．和Acinetobacterspp．要高1個數量級，特異探針證明其在EB—PR工廠里可占總細菌的2．7％。
俊片菌屬(Lampropedia)也擁有聚磷菌的基本代謝特徵，但比EBPR模型預言的吸收乙酸鹽釋放磷酸鹽的比率要低很多．那些被建議名為「Candidatus Ac—cumulibacter phosphates」已被證實顯著存在於EBPR系統中．Saunders等(2003) 在對6個運行污水廠進行了檢測後認為，很可能「無關緊要」的「CandidatusAccumulibacter phosphates」正是重要的PAO．另外還有顯微鏡原位觀察顯示，酵母菌很可能涉及在生物除磷中，許多「聚磷菌」很可能是酵母菌的孢子，但其作用機理顯然還需要進一步探討．
4．3 硝化細菌
氮循環是高度依賴微生物活性和轉化的一個過程．這類微生物在污水處理、農業等領域具有極其重要的作用，因此成為近年來世界研究的熱點，變形桿菌的β亞綱幾乎已經成為微生物生態學的模式系統 ．Kindaichi等(2004)對自養硝化生物膜進行了FISH分析表明，膜上有50％屬於硝化細菌，其餘50％為異養細菌，分布為變形桿菌α亞綱23％ ，г亞綱13％ ，綠色非硫細菌9％ ，CFB群2％，未定類群3％．該結果表明，硝化細菌通過可溶性產物的產生支持了異養菌，異養菌也從代謝多樣性等方面確保了生物膜的生態穩定性 ．從培養角度來說，硝化細菌生長極慢；由於硝化細菌的分布同pH、溫度等敏感，所以污水廠的硝化作用常有崩潰的情況發生．
4．3．1 氨氧化茵
基於16S rDNA序列分析，已經分離和描述過的氨氧化細菌都分屬於變形桿菌綱的2個單系群中．Ni-trosococcusoceanus和N．halophilus屬於Proteobacteria的β亞綱，包括亞硝化單胞菌屬(Nitrosomonas)、亞硝化螺菌屬(Nitrosospira)、亞硝化弧菌屬(Nitrosovibrio)和亞硝化葉菌屬(Nitrosolobus)，後3個屬關系密切；而Nitrosococcus mobilis(實際是Nitrosomonas的一個成員)則在β亞綱組成緊密相關的集合．
4．3．2 亞硝酸氧化茵
基於超微特性，已培養出的亞硝酸氧化菌(Nitrite．oxidizing bacteria，NOB)被分為4個已知屬，硝化桿菌屬(Nitrobacter)，硝化刺菌屬(Nitrospina)，硝化球菌屬(Nitrococcus)和硝化螺菌屬(Nhrospira)．16S rDNA序列比較分析表明，硝化桿菌屬及其3個種都屬於變形桿菌的α一亞綱；Nitrospina和Nitrococcus各有一個種，分屬於變形桿菌的δ和г一亞綱；Nitrospira屬包含有moscoviensis和Ⅳ．rrtarin．在傳統上，Nitrobacter一直被認為是最重要的亞硝酸鹽氧化菌．然而，在硝化污水廠內用目的探針的FISH法和定量斑點雜交(Quantitative dot blot)等發現，檢測不到Nitrobacter或者數目很低，因此凸現了非Nitrobacter的NOB在硝化過程中的重要性．Egli等(2003)用不同污泥接種反應器，利用定量FISH和RFLP(Restriction fragment length polymorphism)方法對穩定的硝化作用反應器進行檢測，發現有活性的都屬於Nitrospira屬 J．以Nitrospira序列發展的特定16S rRNA探針，對活性污泥進行FISH查後表明，未培養的類硝化螺菌(Nitrospira—like)以顯著性數目(總菌數的9％)存在，其對亞硝酸鹽氧化的重要性已由反應器富集研究所證實．Nhrospira能固定CO：，也能利用丙酮酸混合營養生長，而不利用乙酸鹽、丁酸鹽和丙酸鹽。
4．4 反硝化細菌
反硝化細菌(Denitrifying bacteria)的大多數鑒定和計數都是依賴培養法．很多屬的成員，如產鹼桿菌屬(Alcaligenes)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、甲基桿菌屬(Methylobacteriurn)，副球菌屬(Paracoccus)和生絲微菌屬(Hyphornicrobiurrt)等，都從污水廠中作為脫氮微生物群分離出來過，但這些細菌屬在污水廠中是否具有原位脫氮的活性卻很少被知道．在一個補充以甲醇作為還原碳化物的脫氮沙濾中，使用特異FISH探針監測到有大量數目的P．spp和H．spp；而在沒有附加甲醇的非脫氮沙濾中，兩屬存在的數目都低於總細胞0．1％ ，這間接證明了在脫氮過程中有兩屬的活性參與。
5．水污染物的類型及處理
5.1生活污水
生活污水是一大污染源。生活污水中含有大量的無機物，有機物。無機物如氯化物，硫酸鹽，磷酸鹽和鈉，鉀，鈣，鐵等碳酸鹽，有機物有纖維素，澱粉，脂肪，蛋白質和尿素等。排放入環境中促使浮游植物生長和大量繁殖，形成赤潮和水華。
生活污水的處理主要是其中有機物的分解，其主要方法有活性污泥法、生物膜法、AB法。
5.1.1活性污泥法
活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。活性污泥法是向廢水中連續通入空氣，經一定時間後因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團為主的微生物群，具有很強的吸附與氧化有機物的能力。
5.1.2生物膜法
生物膜法是利用附著生長於某些固體物表面的微生物（即生物膜）進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統，其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進入厭氣層進行厭氣分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復以達到凈化污水的目的。生物膜法具有以下特點：（1）對水量、水質、水溫變動適應性強；（2）處理效果好並具良好硝化功能；（3）污泥量小（約為活性污泥法的3／4）且易於固液分離；（4）動力費用省。
5.1.3AB法
AB法工藝由德國B0HUKE教授首先開發。該工藝將曝氣池分為高低負荷兩段，各有獨立的沉澱和污泥迴流系統。高負荷段A段停留時間約20－40分鍾，以生物絮凝吸附作用為主，同時發生不完會氧化反應，生物主要為短世代的細菌群落，去除BOD達50％以上。B段與常規活性污泥相似，負荷較低，泥齡較長。
5.2工業廢水
工業廢水是水體污染的主要污染源。包括鋼鐵工業廢水，食品工業廢水，印刷廢水，化工廢水等。隨著工業化的發展，含有重金屬離子的廢水產生量越來越多。重金屬離子已成為最重要、最常見的污染物之一。由於重金屬在生物體內的富集、吸收與轉化，從而通過食物鏈危害人體健康。如致癌、致畸等，故而處理重金屬污染刻不容緩。
微生物處理技術在生活污水處理中的應用已經非常成熟並且全面普及，但是在工業污水的處理中還存在著一定的技術問題。相對於生活污水來說，工業污水的成份要復雜的多，大多數工業污水的COD值都相當高，可生化性差，這就給微生物處理帶來了相當大的難度，有些工業污水甚至還有很高的氨氮指標，增加了微生物處理的難度。但是微生物技術的許多優勢註定了它將是工業污水治理的一個方面，而且目前已經有很多行業的工業污水開始採用微生物處理技術並且得到了穩定的運行數據。
這里主要講述關於污水中重金屬的處理。目前可用的微生物法有生物吸附法、硫酸鹽還原菌凈化法和利用微生物的轉化作用去除重金屬。
5.2.1生物吸附法
生物吸附是利用生物量（如發酵工業的剩餘菌體）通過物理化學機制，將金屬吸附或通過細胞吸收並濃縮環境中的重金屬離子，由於重金屬具有毒性，如果濃度太高，活的微生物細胞就會被殺死。所以，必須控制控制被處理水的重金屬濃度。
例如陳小霞等人用小球藻富集鉻離子，研究表明小球藻富集鉻離子的機制主要表現是表面吸附和主動運輸。在生長期和穩定期小球藻富集的鉻以有機鉻存在，而在衰亡期，小球藻富集的鉻以無機鉻存在。
利用工業發酵後剩餘的芽孢桿菌菌體或酵母菌吸附重金屬，具體做法是首先用鹼處理菌體，以便增加其吸附重金屬的能力。然後通過化學交聯法固定這些細胞，固定化的芽孢桿菌對重金屬的吸附沒有選擇性（微生物在結合無機污染物上表現出選擇性，多於大多數合成的化學吸附劑，微生物對金屬的吸附和累積主要取決於不同配位體結合部位對對金屬的選擇性）。可以去除廢水中的Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn 去除率可達99%。吸附在細胞上的重金屬可以用硫酸洗脫，然後用化學方法回收重金屬，經過鹼處理後的固定化細胞還可以重新用於吸附重金屬。
5.2.2硫酸鹽還原菌凈化法
脫硫弧菌屬硫酸鹽還原菌是厭氧化能細菌，它最大的特徵就是在無自由氧的條件下，在有機質存在時通過還原硫酸根變成硫化氫，從中獲得生長能量而大量繁殖;它繁殖的結果是使溶解度很大的硫酸鹽變成了極難溶解的硫化物或硫化氫。這類細菌分布廣泛，海洋、湖泊、河流及陸地上都能存在。在沒有自由氧而有硫酸鹽及有機物存在的地方它就能生長繁殖，其生長溫度為25~35攝氏度，PH值為6.2~7.5.該細菌的作用可將廢水中的硫酸根變成硫化氫，使廢水中濃度較高的重金屬Cu、Pb、Zn等轉變為硫化物而沉澱，從而使廢水中的重金屬離子得以去除。
5.2.3利用微生物的轉化作用去除重金屬
微生物可以通過氧化作用、還原作用、甲基化作用和去烷基化作用對重金屬和重金屬類化合物進行轉化。
細菌胞外的莢膜或粘膜層可產生多種胞外多聚體，胞外多聚體能夠吸附自然條件下或廢水處理設施中的重金屬。其主要成分是多糖、蛋白質和核酸。
真菌的細胞壁內含幾丁質，這和N----乙醯葡糖胺多聚體是一種有效的金屬於放射性核素結合的生物吸附劑。經過氫氧化物處理的各類真菌暴露出來的幾丁質、脫乙醯殼多糖和其他金屬結合的配位體，形成菌絲層，可以有效的去除廢水中的重金屬。
六價鉻具有強烈的毒性，其毒性是三價鉻的100倍，而且能在人體內沉澱。由於六價鉻很容易通過胞膜進入細胞，然後在細胞質、線粒體和細胞核中被還原為三價鉻，三價格在細胞內與蛋白質結合為穩定的物質並且和核酸相作用，而細胞外的三價鉻是不能參透細胞的，細菌利用細胞中的NADH作為還原劑，在厭氧或好氧的狀態下，將六價鉻還原為三價鉻。如陰溝腸桿菌能抗10000µmol/l鉻酸鹽，在厭氧的條件下能使六價鉻還原為三價鉻，三價鉻可以通過沉澱反應與水分離而被去除。
5.3農業廢水
它面廣而量大且分散。農田使用農葯，化學農葯主要是人工合成的生物外源性物質，很多農葯本身對人類及其他生物是有毒的，而且很多類型是不易生物降解的頑固性化合物。農葯殘留很難降解，人們在使用農葯防止病蟲草害的同時，也使糧食、蔬菜、瓜果等農葯殘留超標，污染嚴重，同時給非靶生物帶來傷害，每年造成的農葯中毒事件及職業性中毒病例不斷增加。同時，農葯廠排出的污水和施入農田的農葯等也對環境造成嚴重的污染，破壞了生態平衡，影響了農業的可持續發展，威脅著人類的身心健康。農葯不合理的大量使用給人類及生態環境造成了越來越嚴重的不良後果，農葯的污染問題已成為全球關注的熱點。因此，加強農葯的生物降解研究、解決農葯對環境及食物的污染問題，是人類當前迫切需要解決的課題之一。
5.3.1 農業生產上主要使用的農葯類型
當前農業上使用的主要有機化合物農葯如表1所示。其中，有些已經禁止使用，如六六六、滴滴涕等有機氯農葯，還有一些正在逐步停止使用，如有機磷類中的甲胺磷等。
表1 農業生產中常用農葯種類簡表

類 型 農 葯 品 種

有機磷：敵百蟲、甲胺磷、敵敵畏、乙醯甲胺磷、對硫磷、雙硫磷、樂果等

殺蟲劑 有機氮：西維因、速滅威、巴沙、殺蟲脒等
有機氯：六六六、滴滴涕、毒殺芬等

殺蟎劑 蟎凈、殺蟎特、三氯殺蟎碸、蟎卵酯、氯殺、敵蟎丹等

除草劑 2，4－D、敵稗、滅草靈、阿特拉津、草甘膦、毒草胺等

殺菌劑 甲基硫化砷、福美雙、滅菌丹、敵克松、克瘟散、稻瘟凈、多菌靈、葉枯凈等
生長調節劑 矮壯素、健壯素、增產靈、赤黴素、縮節胺等
人們發現，在自然生態系統中存在著大量的、代謝類型各異的、具有很強適應能力的和能利用各種人工合成有機農葯為碳源、氮源和能源生長的微生物，它們可以通過各種謝途徑把有機農葯完全礦化或降解成無毒的其他成分，為人類去除農葯污染和凈化生態環境提供必要的條件。
5.3.2 降解農葯的微生物類群
土壤中的微生物，包括細菌、真菌、放線菌和藻類等，它們中有一些具有農葯降解功能的種類。細菌由於其生化上的多種適應能力和容易誘發突變菌株，從而在農葯降解中佔有主要地位。一在土壤、污水及高溫堆肥體系中，對農葯分解起主要作用的是細菌類，這與農葯類型、微生物降解農葯的能力和環境條件等有關，如在高溫堆肥體系當中，由於高溫階段體系內部溫度較高（大於50 ℃），存活的主要是耐高溫細菌，而此階段也是農葯降解最快的時期。通過微生物的作用，把環境中的有機污染物轉化為CO2和H2O等無毒無害或毒性較小的其他物質。通過許多科研工作者的努力，已經分離得到了大量的可降解農葯的微生物（見表2）。不同的微生物類群降解農葯的機理、途徑和過程可能不同，下面簡要介紹一下農葯的微生物降解機理。
5.3.3 微生物降解農葯的機理
目前，對於微生物降解農葯的研究主要集中於細菌上，因此對於細菌代謝農葯的機理研究得比較清楚。
表2 常見農葯的降解微生物
農 葯 降 解 微 生 物
甲胺磷 芽孢桿菌、麴黴、青黴、假單胞桿菌、瓶型酵母
阿特拉津（AT） 煙麴黴、焦麴黴、葡枝根霉、串珠鐮刀菌、粉紅色鐮刀菌、尖孢鐮刀菌、斜卧鐮刀菌、微紫青黴、皺褶青黴、平滑青黴、白腐真菌、菌根真菌、假單胞菌、紅球菌、諾卡氏菌
幼脲3號 真菌
敵殺死 產鹼桿菌
2，4－D 假單胞菌、無色桿菌、節桿菌、棒狀桿菌、黃桿菌、生孢食纖維菌屬、鏈黴菌屬、麴黴菌、諾卡氏菌、
DDT 無色桿菌、氣桿菌、芽孢桿菌、梭狀芽孢桿菌、埃希氏菌、假單胞菌、變形桿菌、鏈球菌、無色桿菌、黃單胞菌、歐文氏菌、巴斯德梭菌、根癌土壤桿菌、產氣氣桿菌、鐮孢黴菌、諾卡氏菌、綠色木霉等
丙體六六六 白腐真菌、梭狀芽孢桿菌、埃希氏菌、大腸桿菌、生孢梭菌等
對硫磷 大腸桿菌、芽孢桿菌
七 氯 芽孢桿菌、鐮孢黴菌、小單孢菌、諾卡氏菌、麴黴菌、根黴菌、鏈球菌
敵百蟲 麴黴菌、鐮孢黴菌
敵敵畏 假單胞菌
狄氏劑 芽孢桿菌、假單胞菌
艾氏劑 鐮孢黴菌、青黴菌
樂 果 假單胞菌
2,4,5-T 無色桿菌、枝動桿菌
細菌降解農葯的本質是酶促反應，即化合物通過一定的方式進入細菌體內，然後在各種酶的作用下，經過一系列的生理生化反應，最終將農葯完全降解或分解成分子量較小的無毒或毒性較小的化合物的過程。如莠去津作為假單胞菌ADP菌株的唯一碳源，有3種酶參與了降解莠去津的前幾步反應。第一種酶是A tzA，催化莠去津水解脫氯的反應，得到無毒的羥基莠去津，此酶是莠去津生物降解的關鍵酶；第二種酶是A tzB，催化羥基莠去津脫氯氨基反應，產生N－異丙基氰尿醯胺；第三種酶是A tzC，催化N－異丙基氰尿醯胺生成氰尿酸和異丙胺。最終莠去津被降解為CO2和NH3。微生物所產生的酶系，有的是組成酶系，如門多薩假單胞菌DR－8對甲單脒農葯的降解代謝，產生的酶主要分布於細胞壁和細胞膜組分；有的是誘導酶系，如王永傑等得到的有機磷農葯廣譜活性降解菌所產生的降解酶等。由於降解酶往往比產生該類酶的微生物菌體更能忍受異常環境條件，酶的降解效率遠高於微生物本身，特別是對低濃度的農葯，人們想利用降解酶作為凈化農葯污染的有效手段。但是，降解酶在土壤中容易受非生物變性、土壤吸附等作用而失活，難以長時間保持降解活性，而且酶在土壤中的移動性差，這都限制了降解酶在實際中的應用。現在許多試驗已經證明，編碼合成這些酶系的基因多數在質粒上，如2，4－D的生物降解，即由質粒攜帶的基因所控制。通過質粒上的基因與染色體上的基因的共同作用，在微生物體內把農葯降解。因此，利用分子生物學技術，可以人工構建「工程菌」來更好地實現人類利用微生物降解農葯的願望。

❻ 關於化學制葯的污水處理方面的論文

1、污水除油的必要性隨著經濟發展和人們生活水平的提高，城市污水的水質也在發生著變化，污水中動植物油及礦物油等油類物質逐漸增多。據有關資料報道，到2000年，我國已建成並投入運行的城市污水處理廠約180座，設計處理能力達到1050×104ｍ3 /ｄ，其中二級生化處理能力約750×10 4ｍ3 /ｄ，這些污水處理廠大多存在著油類物質的污染問題[1]；尤其是一些中小城鎮的污水處理廠，由於其水量較小，水質波動較大，在用水高峰期，大量餐飲污水進入處理廠，對污水處理廠的正常運行產生嚴重影響。以西南科技大學污水處理廠為例，該廠佔地20畝，日處理能力1×104m3/d，服務人口30000人左右，採用改進型三溝式氧化溝工藝。該污水處理廠在設計過程中沒有考慮進水中的油類物質，但自2003年5月運行以來，發現進水中油類物質逐漸增多，尤其是學校教師公寓和兩個學生食堂完工以後，其狀況更加嚴重。在過去的三年間，每到冬季，油類物質覆蓋整個氧化溝表面，嚴重影響了氧化溝的充氧效率和出水水質狀況，對進水中油類物質的測定發現其含量在86mg/L～420mg/L之間，其中夏季進水中油的平均含量為120mg/L，冬季為210mg/L。2 污水的除油方法分析目前，國內外對含油污水治理的研究方法主要有以下三類：化學處理法、物理處理法和生化處理法。化學處理法主要包括化學混凝法、化學沉澱法、催化氧化法及各種方法的結合運用；物理處理法包括離心分離法、過濾和超過濾法、澄清法和氣浮法；生化法包括生物接觸氧化法、生物轉盤法、活性污泥法等[2]。2.1 化學處理法化學處理法主要指投加一定的化學物質，使其與水中的油類物質發生絮凝、沉澱或催化氧化等反應，達到將油類物質從水中去除的目的。目前，在污水的除油過程中，化學法的研究主要集中在新型的絮凝劑的開發方面[3~8]。絮凝劑主要包括無機和有機絮凝劑，在無機絮凝劑方面，大慶石化總廠煉油廠曾對鐵鹽在煉油污水處理中的應用進行了研究[3]，認為在浮選投加復合聚合鋁鐵，在浮選除油的同時還具有除硫作用。有機絮凝劑主要包括非離子、陰離子、陽離子、兩性離子有機聚合物等類型，由於分子量大，吸附懸浮物及膠質能力強，形成的絮體尺寸大，沉降快，用量少，且產生的污泥量少，易脫水，對處理水不產生負面影響，近年來備受青睞。在其應用方面，已經批量生產的主要是聚丙烯醯胺（PAM）、聚二甲基二烯丙基氯化銨（PDMDAAC）和曼尼期反應的陽離子聚丙烯醯胺。在對有機絮凝劑的研究方面，唐善法等人利用丙稀醯胺與二甲基二烯丙基氯化銨、烷基二甲基烯丙基氯化銨進行多元共聚對聚丙烯醯胺進行陽離子化和疏水改性而合成的JH系列絮凝劑具有良好的絮凝除濁、破乳除油和去除有機物的能力[4]；段宏偉等人利用改性環乙環丙陽離子聚醚等合成的RD－1反相破乳劑對污水中油類的去除具有較好的效果[5]；除此之外，還有對二硫代氨基甲酸鹽等絮凝劑的研究[6~8]。近幾年，污水除油方法在能量化學領域也有研究[9~12]，如磁化學技術的研究[9~11]，廢水中的浮油或分散油可使用被服油膜磁粉法和油層懸浮磁粉過濾法來處理。前者是用一些化學物質對磁性顆粒進行表面處理，使其表面被服一層親油和疏水性物質的薄膜，磁種吸附油後，用磁場回收磁種即可除油；後者是利用吸附油膜的磁粉，或吸附油的磁種層來過濾油，通過磁場來固定濾層，為增加濾層與污水中油珠的碰撞，可使用交變磁場。另外，在電化學方面[11,12]，可運用直接電解、間接電解、電化學吸附與脫附等方法對污水進行除油。2.2 物理處理法物理處理法是污水除油系統中應用最多的一類方法，其核心思想是採用物理的方法達到油水的分離。在污水的除油過程中，物理法的研究主要集中在油水分離器的研究開發，其中包括浮選技術及浮選器、旋流技術及旋流器、膜技術及膜器等方面。2.2.1 浮選技術浮選凈化技術是國內外正在深入研究與不斷推廣的一種水處理新技術[13~15]。浮選除油就是在水中通入空氣或其它氣體產生微細氣泡，使水中的一些細小懸浮油珠及固體顆粒附著在氣泡上，隨氣泡一起上浮到水面形成浮渣，從而完成固、液分離的一種新的除油方法。根據在於水中形成氣泡的方式和氣泡大小的差異，浮選處理法大體上可分為四大類，即溶氣浮選法、誘導浮選法、電解浮選法和化學浮選法，其詳細分類及每種方法的優缺點如表1所示。表1浮選處理方法的分類方法名稱具體方法浮選成因主要優點主要缺點溶氣浮選法加壓溶氣浮選法 真空浮選法在加壓下，使氣體溶解於污水，又在常壓下釋放出氣體，產生微小氣泡。在減壓下，使溶解於水中的氣體釋放出來，產生微小氣泡。氣泡的尺寸小、均勻、操作穩定、設備簡單、管理維修方便、除油率高上浮穩定、絮凝體破壞可能性小、能耗小流程較復雜、停留時間長、設備龐大、操作麻煩 溶氣量小、操作及結構復雜誘導浮選法機械鼓氣浮選法葉輪浮選法 射流浮選法讓氣體通過無數個微小的孔隙或縫隙，產生微小氣泡。葉輪轉動產生負壓吸入氣體，並依靠其剪切力使吸入氣體變成小氣泡。依靠水射器的作用使污水中產生微小氣泡能耗小、浮選室結構簡單。 溶氣量大、停留時間短、處理速度高於溶氣浮選工藝、除油效率高、設備造價低、耐沖擊負荷。雜訊小、工藝簡單、總體能耗低、產生氣泡小、除油效率好於葉輪式需投加表面活性劑才能形成微小氣泡、使用范圍受限、微孔易堵。浮選中必須添加浮選助劑、氣泡大小不均勻、可能產生些無效氣泡、製造維修麻煩。水射器要求高電解浮選法電解浮選法電絮凝浮選法選用惰性電極，使污水電解產生微小氣泡。選用可溶性電極（Fe、Al等）在陽極上產生微小氣泡，在陰極上有混凝作用的離子氣泡小、除油率高。 氣泡小、浮選與絮凝同時進行、除油率高極板損耗大、運行費用高。 同上化學浮選法化學浮選法依靠物質之間的化學反應，產生微小氣泡（生成CO2，O2）。設備投資低、氣泡量易於控制、尤適用於懸浮物含量高的污水污泥量增加、勞動強度大。 2.2.2 旋流技術水力旋流器是利用油水的密度差，在液流高度旋轉時受到不等離心力的作用而實現油水分離的。含油污水切向進入圓筒渦旋段，並沿旋流管軸向螺旋態流動。在同心縮徑段，由於圓錐截面的收縮，使流體增速，並促使已形成的螺旋流態向前流動，由於油和水的密度差，使水沿著管壁旋轉，而油珠移向中心。流體進入細錐段，截面不斷縮小，流速繼續增大，小油珠繼續移到中心匯成油芯。流體進入平行尾段，由於流體恆速流動，對上段產生一定的回壓，使低壓油芯向溢流口排出，而水則從凈水出口排出。其工作原理見圖1。圖1 水力旋流器的工作原理示意圖國外水力旋流除油研究始於1967年，經過多年的科學研究和工程應用，現已進入重大技術發展階段。目前，美國 Conoco公司、Krebs公司、Kvanemer公司、Mpe公司、Amoco公司，澳大利亞 BWN Vortoil 公司，瑞典 ALFALAVAL公司都開始生產油水旋流分離器。國內許多研究單位和企業也先後開展了水力旋流器的研製工作，如西安交通大學、西南石油學院、四川大學、大慶石油學院、大連理工大學、江漢石油機械研究所、河南石油勘探局設計院、勝利油田設計院、大港油田設計院、江都環保器材廠、沈陽新陽機器製造廠等單位[16~22]。2.2.3 膜技術膜處理技術是最近興起的一項污水除油的新技術[22,23]，其核心思想是利用半透膜作選擇障礙層，允許某些組分透過而保留混合物中的其他組分從而達到分離目的的技術總稱。它具有設備簡單、操作方便、無相變、無化學變化、處理效率高和節能等優點，已作為一種單元操作在污水除油過程中日益受到人們的重視。在膜技術的研究應用方面，天津天膜技術工程公司曾採用中空纖維超濾膜對含油污水進行處理研究[23]，表明中空纖維超濾膜用於處理經過預處理的含油量較低的污水較為理想，而對未經過處理的含油量高的污水除油除濁效果較好；中國計量科學研究院利用一種破乳功能膜處理含油污水，取得較好效果[24]。但在膜技術應用中，都不同程度的存在膜的清洗問題。2.3 生化處理法生化處理是利用水中的微生物處理污水中的有機污染物的一種工藝，現有的污水處理廠的生物處理單元，對污水中的油類物質有部分去除效率，但去除率較低。目前生物技術在污水除油中的應用主要集中在篩選優化、培養和馴化嗜油微生物菌種。新疆環境監測中心通過利用餐飲服務業的含油污水培養篩選出28株具有較強除油能力的菌種進行研究，發現將其回接污水後，平均除油率達68%，其優選菌種回接污水24ｈ後的除油率達90 %，而同批污水自然存放10ｄ後的除油率僅為29%。採用選培優良菌種集中快速處理，可以顯著提高此類污水的處理效率[25]。3 除油方案探討針對西科大污水廠的油類物質，2003年～2005年冬季我們曾採用水力沖刷氧化溝表面和在沉砂池前投加石灰的方法進行實驗。水力沖刷雖然可以暫時使氧化溝表面的油類物質吸附在污泥表面沉澱下來，但在下一個運行階段油類物質會重新布滿池面；沉砂池前投加石灰可以減少氧化溝中的油污，但石灰同時會對部分微生物產生抑止，其產生的沉澱物質在沉砂池中很難沉澱下來，帶到氧化溝後容易堵塞溝中微孔曝氣器，因此投加量受到限制，而其他的絮凝劑有存在價格偏高的問題。為了暫時避免氧化溝的缺氧問題，我們將氧化溝出水堰的擋板去掉，使漂浮的油污隨出水進入接觸池，在接觸池的起端清撈。可以說上述的措施並未達到理想的除油目的。在選擇除油方案時，我們也考慮了水力旋流器等物理方法，但由於其細格柵和沉砂池之間的空間限制以及昂貴的能耗費用和分離出來的油類的去向等問題的困擾，故未能採用。由於西科大污水廠的油類的來源較為單一，我們考慮在兩個學生食堂外的設置隔油池，分離出來的油污和食堂的潲水一起集中處理；同時在污水廠氧化溝中培養馴化嗜油微生物，通過微生物技術對其餘的油類進行處理，從而達到節約費用，提高除油效率的目的。4 結論4.1 污水處理廠除油的方法很多，目前在化學、物理及生化處理方法方面均有研究應用。4.2 中小城鎮的污水處理廠由於存在資金困難等因素，在設計過程中往往沒有考慮除油設施，而運行中油類的污染又直接影響其處理效果，因此其除油措施的實施必須結合各廠的具體情況。4.3 對於油類物質來源比較單一的城鎮污水處理廠，從源頭治理會起到簡單、經濟和實用的效果。4.4 微生物技術作為一種新興的技術，在污水除油領域的研究應用正在不斷深化，篩選優化、培養和馴化嗜油微生物菌種對於中小型污水處理廠的除油具有節能、高效等優點。

❼ 200分懸賞論文:黴菌在環保中的應用

生態聚合液在環保方面的應用

一、 作用與機理

利用微生物治理污水和城市生活垃圾，是今後環保產業的主攻方向。生態聚合液在環保中的作用機理是以光合菌群和酵母菌群為主導，協同其它有益微生物共同作用，綜合它們的分解、發酵、合成等功能，對有害氣體先以脫氫的形式使其無害化。通過氧化、還原、發酵等途徑，產生抗氧化物質，從而有效地抑制了病原微生物和腐敗微生物的繁殖，消除了二氧化硫、硫化氫、甲烷等有害氣體，除臭去污，並可抑制有害蟲卵的發育，減少蚊蟲的產生；把有害有毒轉化為無害無毒，變有害為有用。在廁所除臭、生活垃圾利用、工業廢水、臭湖死水的治理、游泳池凈化等環保領域里，應用前景十分廣闊且成本低廉。（圖示河流凈化）
現在污水凈化主要用的是活性污泥法，它和生態聚合液凈化法相同，所不同的是生態聚合液幾乎不出現污泥．而通常的活性污泥法越是水質凈化的水平提高，越是產生大量的污泥．那為什麼用生態聚合液不產生污泥呢？其理由如下：在生態聚合液中共存著有效發酵分解和合成菌．它首先通過發酵分解，有機物被水溶化之後迅速地被混在這里的其他細菌消化掉．與此同時大量地生成抗氧化物質，每天通氣幾個小時它就產生自我消化的作用，它有自身消耗至消失的特徵．所以它不出現污泥，水也干凈了。
1、治理城市生活垃圾，消除惡臭，減輕水源污染；
2、治污效益顯著：有機氮、金屬離子、混濁度、COD（化學需氧量）、BOD（生化需氧量）、SS（浮游生物）等均下降至國標以下，DO（溶解氧）上升，水質得到改善。
3、能使污水中重金屬還原，消除毒害；能將6價鎘還原為無毒3價鎘。
4、利用生態聚合液比一般凈化槽處理污水，可大大縮短曝氣時間，提高功效，節約水及用電資源，降低能耗和成本。

二、處理方法

目前常用生態聚合液治理環境的方法有：
1、三級凈化槽法：
2、生物膜法：
3、水面噴施法：
以上方法對娛樂場所及浴池的水質凈化同樣有效。浴池水凈化處理後可循環再利用。
4、垃圾發酵法：根據廚余（生活垃圾）的含水量撒放固體的生態聚合液發酵料，以吸干水分。其中也可含一些骨頭。操作方法：將每天的垃圾倒入密閉的容器中，在上面撒一層生態聚合液發酵料，然後蓋緊蓋不使透氣。天天如此直到裝滿。用生態聚合液處理過的垃圾不但沒有臭味，放置10多天以後還可製成長滿白色菌絲的生物肥料，是很好的有機肥，種花、種菜、種果都很好，不生病蟲害並能改良土壤。垃圾生物肥也可放在水裡浸泡一天，萃取的液肥既可灌田提高產量又可凈化污水，真是一舉兩得。
5、垃圾場處理：垃圾場可用100-200倍生態聚合液稀釋噴灑降低腐臭，減少蚊蠅，污水不發黑發臭；極臭的污水、糞溝等可投放生態聚合液發酵料，可減少臭味，降低污染，改善環境。

三、生態聚合液處理污水的方法

生態聚合液微生物群體在環境治理中的聯合作用分解有機污染物的原理與禽畜圈糞便處理一樣，抑制腐敗細菌的生長，改善有機物的分解途徑，減少NH3和H2S的稀放量和胺類物質的產生，同時光合菌中某些種利用H2S作供氫體消耗H2S，消除環境中的惡臭，減少蚊蠅櫱生。

一、廁所和生活污水處理
用生態聚合液處理生活污水，在水源口加生態聚合液發酵液，使生態聚合發酵液滲入污水中，經沉澱、發酵、凈化三經處理，廁所糞便被分解，並被液化無塊無臭無蠅，經凈化三天後水透明度達標，處理後的廢水可循環再利用，按50人次/ 日活動地場所的生活污水自理為例，每所4次在水源口加生態聚合液發酵液，在凈化池過濾後通過抽水泵提水，形成水循環利用系統。餐館廢水含油脂量大，經生態聚合液處理後，含油脂污水經24小時可被凈化。

二、有機廢水處理方法
廁所和生活污水處理：在水源口每天加入1000倍的生態聚合液稀釋液，污水進入沉澱池後，在沉澱池中澆潑250倍生態聚合液稀釋液3％／m3。在廢水排放口填加吸附性強的材料（如多孔陶器），吸附生態聚合液稀釋液或發酵料，形成生態聚合液菌群大量繁殖的「繁殖場」（類似生物膜作用），使廢水在生態聚合液「繁殖場」得到處理。「繁殖場」的形狀、大小和廢水滯留時間要隨廢水所含成分和排放量而定。為了使生態聚合液菌群分解有機物有足夠的生物量，在「繁殖場」內可添加 0.1％的糖蜜（紅糖），經過沉澱、發酵、凈化處理，糞便被分解，液化無塊。經三天後水質透明度達標。餐館廢水含油脂量大，按上述方法處理後含油脂污水經24小時可被凈化。

三、工業廢水處理方法
屠宰場、製革廠、澱粉廠、釀酒廠、造紙廠等工業廢水都可以用生態聚合液有益微生物菌劑進行有效的凈化。其方法是：進口處按流量的1％添加250倍生態聚合液稀釋液（邊流邊加），廢水流入一級沉澱池，池內裝曝氣管，按每立方澆潑3％的200倍生態聚合液稀釋液，曝氣管不斷曝氣使廢水循環24小時，在一級沉澱池出口處填加吸附性強的材料（如多孔陶器）吸附生態聚合液稀釋液或發酵料，形成生態聚合液菌群大量繁殖的「繁殖場」，經生態聚合液繁殖場流入二級沉澱池，經過同樣辦法處理後流入三級沉澱池處理，廢水得到凈化，水質清亮，可以再循環利用。

四、應用生態聚合液對糞便污水進行凈化

公廁糞便污水常因處理不及時或處理方法不當，造成對環境的嚴重污染，同時給城市環衛工作增加了沉重負擔。據統計，我國城市中每年的糞便產量達幾千萬t，且以年10％的速度遞增。尤其近年來，隨著城市建設規模的迅速擴大和城市人口的急劇增加，使糞便污水處理問題的研究更具重要性、迫切性。
我國現有糞便處理方式，一是施用於農田；二是排放於水體。前者因運輸工具的落後及運距過遠，要消耗大量的人力、物力和財力，而後者又常常造成對水體的污染，危害人類健康。
基於以上情況，為探索出一條糞便無害化處理的新路子，1996年10月，我們與某公司合作，利用日本教授研製的生態聚合液有效微生物菌群，並根據微生態工程原理採用生物技術和工程技術相結合的方法，首次將其應用於公廁糞便污水的研究，取得了良好的效果。為徹底解決城市糞便這一難題奠定了良好基礎。
設備與工作原理
試驗設備是由新興公司從日本引進的生態聚合液小型合並凈化槽B型。屬分離接觸式，本凈化槽有三個室，第一室是用來接受積存從廁所排出的糞便污水，通過微生物的作用將其發酵分解，也就是將大分子量的有機物分解為小分子量的有機物；第二室的功能是進一步將有機物分解成水和CO2氣體； 第三室的任務是藉助鼓風機的作用，使有機物進一步分解，使厭氧菌自我消失，保證水體得以凈化且不產生污染。
試驗場地：某公廁
根據公廁建設的實際情況，試驗場地由有關部門安排公廁試驗。凈化槽安裝在廁所西牆外，周圍用石棉板和稻草保溫。接入男部大便池兩個。
結果分析
試驗前期，除公廁正常使用外，每天還不斷地往凈化槽中補充一定量的糞尿液。經計算，處理率令人滿意，高達80％以上，
試驗場地設在交通銀行大門前約50米的公廁。整日車水馬龍，人來人往。我們的試驗吸引了不少人參觀光顧，其中有80％以上的反映沒有臭味。在試驗過程中，我們採用臭氣嗅覺評價法對凈化槽上部約1m高的地方進行臭氣強度的監測證明確無什麼臭味，符合環保要求。
此試驗證明，利用生態聚合液微生物菌群處理糞便污水，一年四季可連續進行。但應注意，生態聚合液中的硝化菌將垃圾中的NH4－N轉化成NO3－N，而NO3－N則被反硝化成N2氣體或由真菌作用固定為微生物氮。因此，由此機理還可證明，使用生態聚合液能有效地保持或提高了垃圾中的N、P、K及有機養分。如將此垃圾進行篩分、粉碎，製成顆粒肥，它還是一種高效優質的農家肥。
處理的是溶解於水中的有機物。為了防止溫度過低，槽中結冰，冬季要做好保溫工作。
應用生態聚合液有效微生物菌群處理糞便污水無危害，無污泥，周圍環境無臭味。除臭的主要機理為：在第三室中， 由硝化菌將NH4－N轉化為NO3－N，在第一室和第二室中NO3－N2氣體， 或收其它微生物菌（如真菌）作用被固定為微生物氮。從而大大減少了NH4－N在鹼性條件下的揮發， 降低了池中NH3的濃度，因此，人們嗅不到臭味。
利用生態聚合液微生物菌群處理糞便污水是一個投資省見效快，不擴大佔地面積，好管理的項目，容易在大中城市推廣應用。據我們的估算，建一個化糞池的面積即可建成一個凈化槽，建一個化糞池的資金加1／2輛4t抽糞車的資金即可滿足建個凈化槽的資金，平日消耗生態聚合液微生物菌群的費用、維修氣泵的費用、電的費用只是一輛抽糞車費用的0.1％。環衛局計劃再次與新興公司合作，請日本有關專家對凈化槽進行改進，並將標准提升為CJ25.1－89建設部生活雜用水水質標准。使污水資源化，實現經濟效益、社會效益、生態效益三者的統一。
我國水資源本身就短缺，再加上日趨嚴重的水污染更造成我國水資源緊張。目前解決水資源日益短缺方法不外乎兩方面：一方面節約用水，提高水的利用率；另一方面尋找新的淡水資源。而污染經過處理後回用則是開辟新的水資源的重要途徑，不僅省錢，而且從生態資源和環境保護方面是最可行的。正因為污水處理回用是解決人類水資源短缺的有效途徑，所以，它引起了各國政府的廣泛重視。南陽市白河的污染主要來自工業廢水和生活廢水的排放。工業廢水的排放量為6128萬t，工業廢水處理量為1701萬t。生活污水和工業廢水一起排放，其中含化學需氧量11.6萬t，重金屬1.35萬t、氰化物27.78t、懸浮物36934.8t、硫化物18.42t。這些廢水流入下游給農業造成了嚴重污染。污水處理就目前的處理方法大體有物化處理、化學處理和生化處理三種，物化處理大都限於一級處理階段，達到降低污染負荷，緩解二級處理負荷的目的，處理後的水質難以達到排放標准。化學處理法主要指用水處理劑，大多用於二級處理，該法可以作為生物處理的預處理，也可作為生物處理後深度處理，但它或多或少地要消耗和污染水源。生物化學處理是目前廣泛採用的方法，由於生物處理污水效果好，成本低，不會造成二次污染，同時由於固定化技術，使微生物高濃度化，利用遺傳工程培養高效微生物，為我們處理污水提供了可能。生態聚合液能解決缺水問題，甚至能使廁所污水變為飲用水，關於生態聚合液處理污水的研究國內國外都有不少報道。因此，採用生態聚合液技術對沼氣發酵後的廢液及生物葯廠廢水進行處理，使其基本達到排放標准，減少廢水對環境的污染是我們研究的目的。

五、廚余垃圾的無害化處理

用生態聚合液發酵料（玻卡西）和密閉的容器使菜渣、剩飯等生活垃圾厭氧發酵將它製成優質的堆肥，廚余垃圾處理的最好辦法。發酵的垃圾不會發出惡臭，用它製作的肥料肥效顯著。同時，滲出的液體不僅是有效的液肥，而且排入下水道能清除管道污垢，凈化水質。這些排水最終流入河川湖海還能強化其自凈的作用。

一、材料：塑料垃圾桶2個，最好有密封蓋。生態聚合液原液或玻卡西。
每個垃圾桶需能容納一個星期的生活垃圾。以四口之家為例，垃圾桶的容量為15－20公升。 為了順利進行發酵，一定要設法使垃圾桶保持厭氧狀態，避免水分過多和空氣進入，而且最好是兩層，以使發酵過程中流出的液體與垃圾分開，否則容易發生腐敗。如沒有兩層桶，可在桶底倒扣一個塑料籮，在塑料籮上放置塑料袋，袋上開些小孔，以使液體流出。垃圾投入塑料袋後扎緊。

二、處理方法：
1、多餘的水分有礙發酵，所以垃圾盡量乾燥，新鮮有機垃圾如蛋殼、骨頭等盡量弄碎，否則空間大了空氣容易進入。
2、每次放入垃圾後均勻散布玻卡西，比例是100：5，或噴灑一遍100倍的稀釋液。如垃圾里的油及水分較多，可加些吸水材料，如報紙屑等。
3、壓緊垃圾，排除裡面的空氣，上面蓋一層塑料布，然後蓋緊。
4、每天的垃圾繼續投入塑料袋裡扎緊。垃圾桶里逐漸會有液體流出來，須二至三天抽取一次。液體如呈透明茶色，表明發酵成功。如果顏色渾濁，則應增加玻卡西的量。
5、垃圾裝滿後密封放置一周，使它發酵熟成。同時使用另一個桶並進行重復上述的操作。為了輪流處理垃圾，所以需要兩個垃圾桶。
6、垃圾發酵後產生的液體是極佳的有機液肥，可用於澆花，刷洗廁盆、便器。也可以直接倒入便槽中，可去除污垢及臭味。

三、發酵垃圾堆肥的使用方法：
發酵垃圾堆肥可埋入花盆裡，但不能接觸植物根部，應用土間隔開。
使用發酵垃圾堆肥培育出的花根系發達，花株特別肥壯，花葉綠而亮，花型飽滿，色澤鮮艷。鮮花期延長1－2倍以上。催花、保花、保果，座果率均能提高許多。花圃不再生雜草。各種花卉均能使用發酵垃圾堆肥，效果極好。

四、廚余垃圾發酵處理之好處：
1、對一個家庭來說，妥善處理廚余垃圾，使之不產生惡臭，改善家庭衛生，減少蟑螂，蚊蠅，螞蟻及老鼠等病媒的滋生，降低傳播病菌的感染。
2、發酵垃圾能變廢為寶，可作有機肥，可凈化下水道，可去除異味。
3、避免環境污染，不會污染其他有用資源垃圾。並且不用每天倒垃圾。
4、降低垃圾處理的環節，減少掩埋場及焚化爐的場地、人工、燃料費等。
5、節省大量資金，增加社會資源，增進人體健康，凈化環境。
可發動社區、學校、機關企業的退休人員、學生、員工一起來做，並設立定點收集站，收集的發酵垃圾可送到園林局、農業站作肥料用。一舉多得，何樂而不為？

附：發酵淘米水的方法及使用
淘米水經生態聚合液發酵後，也可有效利用。方法是：在淘米水裡放一撮玻卡西或原液及紅糖，攪拌後密閉發酵，溫度最好是30度左右。4、5天後淘米水變成淡棕色，並有發酵的醇香味。用它稀釋300倍澆花，可使花朵碩大，色澤鮮艷，花期延長。如將它排入下水道，能夠去除管道里的污垢，又能凈化家庭排水，消除異味。

何謂廚余垃圾？
廚余垃圾包括：剩菜飯、菜葉、果皮、骨頭、海產殼、花生瓜子殼、中葯渣、樹葉等有機物。但不包括淘米水、剩菜湯等液體。
只要我們有百分之一的人使用生態聚合液，那麼，污水就能得到相當程度的凈化。我們每天只要抽出一點點的時間，國家就能節省出大量的資金用到更需要的地方。

六、生態聚合液在賓館的使用方法

利用微生物治理空氣污染、污水和城市生活垃圾，是今後環保產業的主攻方向。生態聚合液在環保中的作用機理是以光合菌群和酵母菌群為主導，協同其它幾十種有益微生物共同作用，綜合它們的分解、發酵、合成等功能，對有害氣體先以脫氫的形式使其無害化；通過氧化、還原、發酵等途徑，產生抗氧化物質，從而有效地抑制了病原微生物和腐敗微生物的繁殖，消除了二氧化硫、硫化氫、甲烷、甲醛等有害氣體，除臭、防霉、去污，並可抑制有害蟲卵的發育，減少蚊蟲的產生；把有害有毒轉化為無害無毒，變有害為有用。廁所除臭、生活垃圾的利用、在工業廢水、臭湖死水的治理、游泳池的凈化等環保領域里，應用前景十分廣闊並且成本非常低廉。
生態聚合液能有效分解污垢（有機物）及臭味成份，並能抑制有害雜菌的繁殖。家庭中可使用噴霧器噴灑，或在洗拖把、抹布的水中放入原液，濃度視臭味或污垢的程度。在黴菌及雜菌容易繁殖的地方，噴灑次數多一些，濃度高一些。臭味或污垢越重，濃度應越大。應在黴菌及雜菌增值之前使用效果最好。前幾次時使用100倍的稀釋液，以後逐漸減低濃度，原理是使原液中的有益菌群能盡快定居繁殖並占據優勢，以便盡快分解消除黴菌及雜菌，迅速去除異味，並能消除空氣中的有害物質，凈化空氣。異味重、污垢多、黏膩潮濕之處每日使用一次，其他較清潔的地方可一周使用1－2次。
使用場所：居室、歌廳、賓館走廊、地毯、居室空間、廁所、衛生間、浴室、空調風口、廚房、地面、洗滌池、排氣扇、抽油煙機、下水口、牆角旮旯、窗沿、陽台等。
注意事項：不要與其他消毒液等殺毒劑同時使用，表面出現白色絲狀物不影響使用，用前搖勻。放置在陰涼、避光的場所。如有氣體，應將氣體放出。

❽ 微生物在生活廢水中的應用論文4000字

水生物處理實際是水體自凈的強化 ，在去除了污水中的污染物後 ，必須將微生物從水中分離出來 ，這種分離主要是通過微生物本身的絮凝和原生動物、輪蟲等的吞食作用完成的。本文主要介紹微生物在生活污水處理中的應用，及幾種主要的污水生物處理技術。

生活污水可生化性相對較高，所以採用生化法處理效果比較好。大多數城市污水處理廠的原水主要是生活污水，其中摻雜的工業污水只佔相當小的一部分，所以生化法一直是城市污水處理廠的首選工藝。

生活污水是一大污染源。生活污水中含有大量的無機物和有機物。無機物如氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽和鈉、鉀、鈣、鐵等碳酸鹽，有機物有纖維素、澱粉、脂肪、蛋白質和尿素等。排放入環境中促使浮游植物生長和大量繁殖，形成赤潮和水華。

利用微生物處理污水實際就是通過微生物的新陳代謝活動,將污水中的有機物分解,從而達到凈化污水的目的。微生物能從污水中攝取糖，蛋白質，脂肪，澱粉及其它有機化合物作為微生物的營養物質，經過一系列的酶促反應，這些有機物在微生物體內得到分解利用，有些合成微生物自身的結構和功能物質，有些則為微生物提供所需的能量。微生物新陳代謝類型有需氧型和厭氧型兩種,因此,污水生物處理方法分為好氧生物處理和厭氧生物處理.

好氧生物處理是在水中有溶解氧存在的條件下，借好氧和兼性厭氧微生物(其中主要是好氧菌)的作用來進行的。在處理過程中，絕大多數的有機物都能被相應的微生物氧化分解。用好氧法處理污水，基本上沒有臭氣，處理所需的時間比較短，如果條件適宜，—般可去除BOD九成以上 。

厭氧生物處理是在無氧的條件下，借厭氧和兼性厭氧微生物(其中主要是厭氧菌)的作用來分解污水中有機物的，也稱厭氧消化或厭氧發酵。厭氧生物處理主要應用於有機污泥和高濃度有機污水的處理。由於是密閉發酵，所以在處理過程中不影響周圍環境；同時隔絕空氣又加以高溫發酵，可以釘死寄生蟲卵和致病菌；並且可以產生生物能源甲烷。因此厭氧消化法近年來漸漸受到重視，但由於所需時間長，對設備要求嚴格，因而影響其迅速推廣。

在污水處理中，通常是以有機物在氧化過程中所消耗的氧量這一綜合性指標來表示有機污染物的濃度，如生化需氧量和化學需氧量。生化需氧量是指在特定的溫度和時間微生物分解污水中有機物所消耗的氧量，稱為生化需氧量。生化需氧量約占生化需氧總量的一大半，故採用生化需氧量來表示污水中可降解有機物的濃度是比較合適的。但污水中有機物並不是都能較快降解的，在工業廢水中，可以結合化學需氧量等指標表示有機污染物的濃度。

只有生化需氧量高的廢水才適宜採用生物處理，化學需氧量很高但生化需氧量不高的廢水不宜採用生物處理。對於有毒的廢水，只要毒物能降解，就可用生物法處理，關鍵是控制毒物濃度和馴化微生物。

污水生物處理方法包含活性污泥法、生物膜法、生物接觸氧化法、厭氧生物化學法、固定化微生物法，生物處理法通常配合化學混凝處理效果更好，化學混凝葯劑處理法資料至http://www.cl39.com/望採納.

❾ 污水處理類的論文

基於快速城市化的分散式污水處理模式研究

【摘要】： 集中式污水處理是我國城市污水處理的的主要形式,具有處理效果好、便於管理、以及「規模效應」等優點,對城市水環境的保護起到重要作用。但是,由於污水集中處理設施的建設存在資金投入大、周期長等弊端,導致城市污水處理滯後,使城市快速擴張區污水排放成為加大城市水環境壓力的重要區域；分散式污水處理模式,可實現污水就近處理,處理設施建設靈活、投資少,可以作為污水集中處理模式的有益補充,具有重要的研究意義。 本文以城市分散式污水處理模式為研究對象,首先通過集中、分散污水處理模式特徵及制約因素分析,對污水分散處理區域進行判定；其次,在污水分散處理技術分析的基礎上,針對不同區域特徵,構建了達標排放分散處理技術模式和污水再生利用分散處理技術模式；最後,針對污水分散處理存在的制約因素,制定了污水分散處理運營管理模式及對策,得出以下結論： (1)在城市化發展過程中,污水處理模式應該以集中處理為主、分散處理為輔,從整體上實現城市污水集中和分散處理的有效結合,提高城市污水處理率,改善城市對水環境的壓力。 (2)污水分散處理區域的判定是制定污水處理技術模式的依據。污水分散處理模式應用於以下區域：在集中處理污水管網規劃之外的污水排放區域,應建設永久性分散污水處理設施,進一步根據有無中水回用要求,又將分散處理模式細分為分散處理後直接排放和分散處理後再生利用兩類模式；在污水排放區域,集中管網規劃建設范圍之內而集中處理設施滯後的區域,應建設臨時性污水分散處理設施,其是或否回用應依據區域環境管理的要求而定。 (3)對於達標排放的項目,通過污水處理技術及特徵比較,得出在佔地面積為主要制約因素的條件下,當污水排放執行二級排放標准時,可選擇曝氣生物濾池、生物接觸氧化兩種分散式污水處理工藝；當污水排放執行一級排放標准時,可選擇SBR分散式污水處理工藝。鑒於佔地面積制約,建議將污水分散處理設施設計成地埋式。對於污水處理後再生利用的項目,分居住區和高校兩種情形進行了分析,得出：當居住區中水回用於城市雜用水時,可採用曝氣生物濾池工藝；當回用於景觀用水時,可採用SBR工藝；MBR工藝可作為高檔住宅區的污水處理及回用工藝。當高校污水處理設施建設不受土地面積制約時,可選擇地下滲濾污水處理技術；當污水處理設施建設受面積制約時,可選擇運行費用較低的生物氧化接觸法或生物曝氣濾池處理技術。 (4)在適宜於分散處理工藝模式選擇的基礎上,得出用戶自助模式可適用賓館、寫字樓、商業會所及高校污水處理系統的運營管理；建設-擁有-運營模式(Build-Owning-Operation,簡稱BOO)適用於中、小型居民社區污水處理及回用系統的運營管理；建設-經營-轉讓模式(Build-Operate-Transfer,簡稱BOT模式)適用於大型居民社區、經濟開發區的污水處理系統的運營管理。 (5)提出了加快制定污水分散處理技術體系、促進污水分散處理的優惠政策、調整污水處理收費政策及在線監測等促進污水分散處理模式應用的對策建議。
【關鍵詞】：城市化 污水分散處理 中水回用
【目錄】：
摘要
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內外污水分散處理模式應用現狀
1.3 研究意義
1.4 研究內容與技術路線
1.4.1 研究內容
1.4.2 技術路線
第二章 城市污水分散處理模式適用區域判定
2.1 城市污水集中處理模式分析
2.1.1 污水集中處理特徵分析
2.1.2 污水集中處理制約因素
2.1.3 污水集中處理存在的問題
2.2 城市污水分散處理模式分析
2.2.1 分散處理模式的特徵分析
2.2.2 污水分散處理制約因素
2.3 城市污水分散處理區域判定
第三章 污水分散處理技術模式構建
3.1 分散污水處理技術分析
3.1.1 人工處理技術分析
3.1.2 自然處理技術分析
3.2 區域污水分散處理技術模式構建
3.2.1 達標排放分散處理技術模式
3.2.2 污水處理再生利用分散處理技術模式
第四章 污水分散處理運營管理模式與發展對策
4.1 構建污水分散處理運營管理模式
4.1.1 污水分散處理市場化運營管理
4.1.2 污水分散處理市場化運營管理模式的選擇
4.2 污水分散處理發展對策
4.2.1 建立污水分散處理技術體系
4.2.2 制定分散處理優惠政策
4.2.3 加強政府監督管理職能
4.2.4 完善收費制度
結論
參考文獻
致謝

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