生物方法在污水處理中的應用

㈠ 污水靠哪三種方法凈化污水處理的常用方式有哪些

1、物理方法在污水處理中的應用
物理方法是污水處理中常用的手段之一，其基本原理是利用物理作用去除污水中的懸浮物和沉積物。這些方法不涉及化學反應，因此不會改變污水的化學性質。常用的物理處理方法包括過濾、離心、沉澱、膜分離等。物理方法的特點是能夠有效處理大量污水，並且具有較高的自我清潔能力。
2、生物方法在污水處理中的作用
生物方法是利用微生物的新陳代謝能力來分解污水中的有機物質。這種方法適用於處理含有溶解性或膠體狀有機物的污水。通過生物處理，這些物質被分解成穩定的無機物，從而實現凈化。常見的生物處理技術有活性污泥法和生物膜法。這些方法能夠有效處理污水，提高水質。
3、化學方法在污水處理中的應用
化學方法涉及使用化學反應來轉化污水中的有害物質為無害物質。這種方法特別適用於工業廢水處理，其中可能含有多種有害化學物質。通過化學處理，這些有害物質得以去除，從而改善水質。化學方法的特點是處理效果顯著，能夠進一步優化水質。

㈡ 污水處理工藝的生物法具體是怎麼樣的

生物接觸氧化工藝作為一種生物膜法污水處理技術，起源於歐洲並在全球范圍內得到廣泛應用。它具有較高的有機負荷率、節省土地資源和投資成本等優點，因此在新建設施中被廣泛採用。曝氣生物濾池則是近年來發展起來的一種高效污水處理技術，它結合了生物膜法和生物濾池的優點，展現出高負荷、低佔地、節省投資等特性。

在中試規模上，我們對比了生物接觸氧化工藝與曝氣生物濾池在實際污水處理中的效果。研究顯示，這兩種工藝在進水、出水水質以及污泥質量濃度、原生動物和後生動物密度等方面存在顯著差異。生物接觸氧化工藝在微生物相、處理工藝適應性、污泥沉降性能和維護簡便性等方面表現出色，特別適用於小規模分散型污水處理。

在生化處理技術領域，間歇式活性污泥法（SBR）和氧化溝技術是較為典型的成功案例。SBR法通過將初沉池、反應池和二沉池整合到同一反應器中，實現進水、反應、沉降、出水和閑置五個階段的交替進行。這種工藝簡化了結構，提高了混合傳質效率，具有較低的投資成本和易於操作控制的特點。氧化溝則利用橫軸轉刷或豎軸表面葉輪曝氣來推動水流，展現出推流式和混合式雙重特性，能耗低，處理效果穩定。

生物膜法通過在反應器中添加介質（填料）作為微生物附著的載體，實現了有機污染物的分解。微生物在填料表面生長繁殖，形成粘液狀的膜，進而利用膜上的微生物來凈化污水。這種工藝能夠形成表層好氧、內層兼氧和厭氧的微生態環境，具備一定的厭氧降解能力。生物膜法主要分為潤壁型（如生物濾池和生物轉盤）、浸沒型（如接觸氧化法）和流動床型（如生物移動床和生物流化床）三類。

不同類型的生物流化床在結構、充氧方式、填料性質與形狀方面存在差異，但它們共同的特點是載體在充氧過程中始終懸浮於液體中，具有類似於液體的自由流動特性。這些特點使得生物流化床在污水處理中展現出高效的處理能力和良好的操作穩定性。

㈢ 微生物在污水處理中的應用

有機污染物的處理：利用微生物，微生物它需要營養，它就在有機物裡面汲取營養，然後微生物自己就繁殖。利用微生物來處理污水，就是讓微生物把有機物當作它的食料分解掉，然後微生物成長以後，再把微生物分解出來再來處理污泥，微生物就是懸浮的了。

㈣ 生物活性炭生物活性炭技術在水處理中的應用研究

隨著工業的不斷發展，飲用水源的污染問題日益嚴重，飲用水的清潔和安全受到了廣泛的關注。水中含有的污染物種類和數量不斷增加，成分也越來越復雜。傳統的水處理方法已不能滿足要求，需要進行深度處理，單一的材料和方法已不再適用。因此，來源廣泛、易於再生、可重復使用的活性炭受到了高度關注。活性炭獨特的孔隙結構和表面特性使其具有極強的吸附功能、氧化還原功能、電性能，並且還可以與其他材料結合，作為催化劑和催化劑的載體。所有這些結構特性使得活性炭在水處理技術中得到廣泛應用。

隨著顆粒活性炭（GAC）廢水處理技術的發展，人們發現GAC表面易於微生物的繁殖，並且具有微生物繁殖的活性炭使用壽命比無微生物的GAC要長。1978年，美國專家米勒（G.A.Miller）和瑞士R.W. Rice首次使用「生物活性炭」（BAC）這一術語。實際上，從20世紀60年代開始，歐洲一些國家就使用BAC技術進行深度水處理，並取得了良好的效果。中國也於70年代開始對BAC進行研究，但在廢水處理方面，BAC技術才剛剛起步，但該技術的優越性在實際應用中已被廣泛認可。

BAC的作用機理：
生物活性炭（BAC）技術以粒狀活性炭為載體，通過富集或人工固定化微生物，在活性炭表面形成生物膜，利用活性炭的吸附效果和生物膜的生物降解效果來去除污染物。同時，生物膜通過生物降解活性炭吸附的部分污染物而再生活性炭，從而大大延長了活性炭的使用壽命。

（1）活性炭的吸附效果：
活性炭的吸附效果是通過活性炭固體表面具有多孔性的特點，吸附去除污水或廢水中的有機物及有毒物質，以達到凈化的目的。研究顯示，活性炭對分子量在500～1000范圍內的有機物具有較強的吸附能力。活性炭對有機物的吸附受其孔徑分布、有機物的極性和分子大小的影響。相同大小的有機物，溶解度越大、親水性越強，活性炭對它的吸附性能越差，反之，對溶解度小、親水性差、極性弱的有機物如苯類化合物、酚類化合物等具有較強的吸附能力。

（2）微生物的生物降解效果：
BAC憑借微生物群體的新陳代謝活動，微生物通過污染物的氧化分解過程獲取營養和能量，同時水中的污染物也因此改變其化學結構，從而改變化學和物理特性，最終達到去除水中污染物及活性炭獲得再生的目的。

總之，BAC通過活性炭與微生物的協同作用，提高了微生物對水中污染物的降解能力，活性炭顆粒的表面成為微生物的良好培養基，並對微生物進行吸附。同時，其表面粗糙凹處還具有遮擋水流剪切力的效果。同時，好氧微生物可以提高活性炭的吸附容量，延長其使用壽命。

2. BAC在水處理中的應用：
20世紀20年代末、30年代初，國外開始使用粉末活性炭去除水中的異味，並於1930年在美國費城建立了第一個使用活性炭吸附去除異味的水廠。50年代後，歐美國家開始大量使用活性炭處理城市飲用水和工業廢水。中國對BAC的研究已有30多年的歷史。20世紀60年代末開始使用活性炭去除受污染水源的異味。80年代初，北京市政工程設計院在北京田村山水廠進行了活性炭吸附試驗，試驗表明，活性炭吸附去除微污染水源水中的有機物、有毒物質是有效的。近年來，由於對飲用水的色度、金屬含量（Fe、Al、Mn等）及三鹵甲烷化合物（THM）的限制越來越嚴格，使得大家對臭氧與生物過濾相結合的工藝產生了興趣。

臭氧—生物活性炭技術以預臭氧化替代預氯化，可以使水中原本不易生物降解的有機物變成可生物降解的有機物，臭氧化的同時還可以提高水中的溶解氧含量。此外，水中溶解的臭氧濃度很低，自分解速度又快，活性炭對溶解臭氧有催化分解效果，因此不會抑制床中微生物的生長，與預氯化時的情況完全不同。

國內外許多專家還研究使用BAC技術與臭氧相結合處理污染水源的方法，均表明對微污染水源的處理非常有效。呂炳南等的研究結果表明，BAC技術大大減少了出水中的有機物種類。日本Kanamachi水質凈化廠[7]1984年開始使用粉末活性炭處理水中產生的霉臭物質2-甲基異龍腦（MIB），取得了良好的效果。W.Nishijima等[8]研究了臭氧預氧化後生物可降解溶解有機碳（BDOC）在BAC上的吸附與解吸特性，以及BDOC在BAC上被非生物可降解溶解有機碳（non.BDOC）置換，實驗結果顯示，臭氧預氧化後產生的BDOC的吸附能力略低於生物降解後剩餘的non.BDOC。因此，BAC之前的臭氧預氧化可以延長活性炭的使用壽命，降低BAC段的有機負荷。

2.2 BAC在工業廢水處理中的應用：
國外一些大學研發的生物活性炭攪拌池反應器，在處理印染廢水上獲得了很好的效果，該研究對BAC、生物砂床、單純活性炭吸附及單純生物降解進行了平行試驗，並對不同類型的染料廢水的處理效果進行了分析。由表2可見BAC系統的染料去除速率比單純生物降解及單純活性炭吸附兩個過程染料去除速率的和要高。
F.Nishimura等採用BAC-BZ（生物沸石）組合工藝處理同時含有抑制硝化效果的有機物和高濃度氨氮的污泥干化廢水。實驗結果顯示，抑制性有機物濃度通過BAC反應器後大幅度下降，氨氮濃度在通過BZ反應器後大大下降，污染物的下降均為介質吸附過程和生物降解過程共同作用的結果。
荷蘭專家使用活性炭生物膜（BACF）法與反滲透法組合來處理含殺蟲劑的污染水，對殺蟲劑的去除率達到99.5%，且臭氧-BACF的效果明顯減輕了反滲透膜的污染問題，處理效果優秀且穩定。

2.3 BAC在生活污水處理中的應用：
BAC技術在生活污水處理中也取得了很好的效果，特別是由於BAC法結合了生物降解和吸附兩個過程，對於去除非離子合成表面活性劑（NISS）非常有效。
德國的Schroder等專家在進行城市生活污水處理的研究時，採用了新的總和參數分析及質量光譜分析來檢測污染物的去除率，證明了使用臭氧-生物活性炭法處理城市生活污水，對其中烷基苯灰化合物及其降解產物等極性化合物的去除率更好，這類化合物對水體中生物群落的內分泌系統有很強的毒性作用。
在芬蘭，人們研究了臭氧-雙級活性炭法，對可同化有機碳（AOC）的處理效果更好（出水AOC<10μg/L），因為經過BAC工藝處理，水質優良。
A.S.Sirotkin等採用BAC工藝處理含非離子表面活性劑的廢水，實驗結果顯示，在系統運行初期，活性炭的物理吸附發揮主要作用，隨著吸附逐漸達到飽和以及微生物活性的逐漸增強，生物降解效果也逐漸增強，最終兩者協同作用，這種協同作用表現為微生物對活性炭吸附能力的再生，再生度為20%～24%。

3 結語:
BAC技術處理微污染水源、工業廢水、生活污水具有許多優勢，在未來的發展中將發揮越來越重要的作用。為了進一步提高處理水的出水水質，增加去除有機污染物的效率，在今後BAC技術的發展中，應加強對BAC技術與臭氧、膜技術、超濾技術等其他水處理工藝的聯用工藝的研究和開發。同時，活性炭作為微生物群落集結地和降解污染物的場所，對微生物的吸附與建立群落層次有著重要的影響，因此活性炭材質對BAC的形成及降解能力的強弱值得我們關注。

㈤ 生物法處理污水或廢水有哪幾種常見的方法

生物法處理污水是一種利用生物分解作用的污水處理方法。在眾多生物法處理污水方法中，穩定塘法、人工濕地處理系統法、污水處理土地系統法、活性污泥處理法以及生物膜處理法等幾種常見。

穩定塘法，是一種利用自然環境中的生物和化學過程去除污水中的污染物。通過調整水質和水體環境，利用微生物等生物分解有機物，達到污水凈化的效果。

人工濕地處理系統法，利用人工設計的濕地環境，通過植物、微生物以及土壤等多介質的協同作用，去除污水中的污染物。這種方法能夠有效去除污水中的懸浮物、氮、磷等營養物質，以及重金屬等有害物質。

污水處理土地系統法，是將污水通過土壤過濾和植物吸收等方式進行凈化。污水在地下流動過程中，與土壤、植物進行接觸，通過物理、化學和生物作用去除污染物，達到凈化污水的目的。

活性污泥處理法，通過在反應器中培養活性污泥，利用活性污泥中的微生物群落對污水中的有機物進行分解，同時去除污水中的氮、磷等營養物質，達到污水凈化的效果。該方法操作簡便，處理效率高，適用於工業廢水和城市污水的處理。

生物膜處理法，利用固定在填料或載體上的微生物形成的生物膜，對污水中的有機物進行降解。這種方法具有生物量大、處理效率高、運行穩定等優點，適用於處理高濃度有機廢水。

綜上所述，生物法處理污水方法多種多樣，各有特點和優勢。這些方法通過利用生物的自然分解能力，有效地去除污水中的污染物，為保護自然環境和人類水資源提供了有力支持。

㈥ 生物膜在污水處理中有哪些優勢

生物膜法在污水處理技術中展現出顯著優勢。首先，生物膜固定在固體表面，因此對廢水水質和水量的變化具有較強的適應能力，操作更為穩定。與活性污泥法相比，不會出現污泥膨脹的問題，管理也更加簡便。

其次，由於微生物固著在固體表面，即使是生長速度較慢的微生物也能在生物膜中存活和繁殖。而在活性污泥法中，這些微生物可能會因為世代期比停留時間長而被排出曝氣池，因此生物膜中的微生物種類更為豐富，沿水流方向生物種群的分布也呈現出一定的規律性。

此外，生物膜法還能夠促進高營養級微生物的存在。這些微生物在有機物代謝過程中，將較多的能量轉化為新細胞的合成，從而減少了剩餘污泥的生成量。

綜上所述，生物膜法在污水處理中的應用不僅能夠有效處理廢水，還具有操作穩定、管理簡便、微生物種類豐富等優勢，是污水處理領域中的一種高效技術。

通過生物膜法處理污水，可以顯著提高污水處理效率，降低處理成本，同時對環境友好，有利於實現可持續發展。

生物膜法的優勢還包括其能夠適應不同類型的廢水，無論廢水中的有機物含量高低，生物膜法都能夠有效去除污染物。此外，生物膜法還可以用於處理含有難降解有機物的廢水，進一步拓展了其應用范圍。

在實際應用中，生物膜法的靈活性和適應性使其能夠廣泛應用於各種規模的污水處理設施。無論是城市污水處理廠，還是工業廢水處理站，生物膜法都能發揮重要作用。這種技術的應用不僅有助於提高污水處理效果，還能降低運營成本，實現資源的循環利用。

綜上所述，生物膜法在污水處理中展現出的多重優勢，使其成為一種不可或缺的處理技術。隨著環保意識的提高和技術的進步，生物膜法的應用前景將更加廣闊。

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