生物方法在污水处理中的应用

㈠ 污水靠哪三种方法净化污水处理的常用方式有哪些

1、物理方法在污水处理中的应用
物理方法是污水处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悬浮物和沉积物。这些方法不涉及化学反应，因此不会改变污水的化学性质。常用的物理处理方法包括过滤、离心、沉淀、膜分离等。物理方法的特点是能够有效处理大量污水，并且具有较高的自我清洁能力。
2、生物方法在污水处理中的作用
生物方法是利用微生物的新陈代谢能力来分解污水中的有机物质。这种方法适用于处理含有溶解性或胶体状有机物的污水。通过生物处理，这些物质被分解成稳定的无机物，从而实现净化。常见的生物处理技术有活性污泥法和生物膜法。这些方法能够有效处理污水，提高水质。
3、化学方法在污水处理中的应用
化学方法涉及使用化学反应来转化污水中的有害物质为无害物质。这种方法特别适用于工业废水处理，其中可能含有多种有害化学物质。通过化学处理，这些有害物质得以去除，从而改善水质。化学方法的特点是处理效果显著，能够进一步优化水质。

㈡ 污水处理工艺的生物法具体是怎么样的

生物接触氧化工艺作为一种生物膜法污水处理技术，起源于欧洲并在全球范围内得到广泛应用。它具有较高的有机负荷率、节省土地资源和投资成本等优点，因此在新建设施中被广泛采用。曝气生物滤池则是近年来发展起来的一种高效污水处理技术，它结合了生物膜法和生物滤池的优点，展现出高负荷、低占地、节省投资等特性。

在中试规模上，我们对比了生物接触氧化工艺与曝气生物滤池在实际污水处理中的效果。研究显示，这两种工艺在进水、出水水质以及污泥质量浓度、原生动物和后生动物密度等方面存在显著差异。生物接触氧化工艺在微生物相、处理工艺适应性、污泥沉降性能和维护简便性等方面表现出色，特别适用于小规模分散型污水处理。

在生化处理技术领域，间歇式活性污泥法（SBR）和氧化沟技术是较为典型的成功案例。SBR法通过将初沉池、反应池和二沉池整合到同一反应器中，实现进水、反应、沉降、出水和闲置五个阶段的交替进行。这种工艺简化了结构，提高了混合传质效率，具有较低的投资成本和易于操作控制的特点。氧化沟则利用横轴转刷或竖轴表面叶轮曝气来推动水流，展现出推流式和混合式双重特性，能耗低，处理效果稳定。

生物膜法通过在反应器中添加介质（填料）作为微生物附着的载体，实现了有机污染物的分解。微生物在填料表面生长繁殖，形成粘液状的膜，进而利用膜上的微生物来净化污水。这种工艺能够形成表层好氧、内层兼氧和厌氧的微生态环境，具备一定的厌氧降解能力。生物膜法主要分为润壁型（如生物滤池和生物转盘）、浸没型（如接触氧化法）和流动床型（如生物移动床和生物流化床）三类。

不同类型的生物流化床在结构、充氧方式、填料性质与形状方面存在差异，但它们共同的特点是载体在充氧过程中始终悬浮于液体中，具有类似于液体的自由流动特性。这些特点使得生物流化床在污水处理中展现出高效的处理能力和良好的操作稳定性。

㈢ 微生物在污水处理中的应用

有机污染物的处理：利用微生物，微生物它需要营养，它就在有机物里面汲取营养，然后微生物自己就繁殖。利用微生物来处理污水，就是让微生物把有机物当作它的食料分解掉，然后微生物成长以后，再把微生物分解出来再来处理污泥，微生物就是悬浮的了。

㈣ 生物活性炭生物活性炭技术在水处理中的应用研究

随着工业的不断发展，饮用水源的污染问题日益严重，饮用水的清洁和安全受到了广泛的关注。水中含有的污染物种类和数量不断增加，成分也越来越复杂。传统的水处理方法已不能满足要求，需要进行深度处理，单一的材料和方法已不再适用。因此，来源广泛、易于再生、可重复使用的活性炭受到了高度关注。活性炭独特的孔隙结构和表面特性使其具有极强的吸附功能、氧化还原功能、电性能，并且还可以与其他材料结合，作为催化剂和催化剂的载体。所有这些结构特性使得活性炭在水处理技术中得到广泛应用。

随着颗粒活性炭（GAC）废水处理技术的发展，人们发现GAC表面易于微生物的繁殖，并且具有微生物繁殖的活性炭使用寿命比无微生物的GAC要长。1978年，美国专家米勒（G.A.Miller）和瑞士R.W. Rice首次使用“生物活性炭”（BAC）这一术语。实际上，从20世纪60年代开始，欧洲一些国家就使用BAC技术进行深度水处理，并取得了良好的效果。中国也于70年代开始对BAC进行研究，但在废水处理方面，BAC技术才刚刚起步，但该技术的优越性在实际应用中已被广泛认可。

BAC的作用机理：
生物活性炭（BAC）技术以粒状活性炭为载体，通过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来去除污染物。同时，生物膜通过生物降解活性炭吸附的部分污染物而再生活性炭，从而大大延长了活性炭的使用寿命。

（1）活性炭的吸附效果：
活性炭的吸附效果是通过活性炭固体表面具有多孔性的特点，吸附去除污水或废水中的有机物及有毒物质，以达到净化的目的。研究显示，活性炭对分子量在500～1000范围内的有机物具有较强的吸附能力。活性炭对有机物的吸附受其孔径分布、有机物的极性和分子大小的影响。相同大小的有机物，溶解度越大、亲水性越强，活性炭对它的吸附性能越差，反之，对溶解度小、亲水性差、极性弱的有机物如苯类化合物、酚类化合物等具有较强的吸附能力。

（2）微生物的生物降解效果：
BAC凭借微生物群体的新陈代谢活动，微生物通过污染物的氧化分解过程获取营养和能量，同时水中的污染物也因此改变其化学结构，从而改变化学和物理特性，最终达到去除水中污染物及活性炭获得再生的目的。

总之，BAC通过活性炭与微生物的协同作用，提高了微生物对水中污染物的降解能力，活性炭颗粒的表面成为微生物的良好培养基，并对微生物进行吸附。同时，其表面粗糙凹处还具有遮挡水流剪切力的效果。同时，好氧微生物可以提高活性炭的吸附容量，延长其使用寿命。

2. BAC在水处理中的应用：
20世纪20年代末、30年代初，国外开始使用粉末活性炭去除水中的异味，并于1930年在美国费城建立了第一个使用活性炭吸附去除异味的水厂。50年代后，欧美国家开始大量使用活性炭处理城市饮用水和工业废水。中国对BAC的研究已有30多年的历史。20世纪60年代末开始使用活性炭去除受污染水源的异味。80年代初，北京市政工程设计院在北京田村山水厂进行了活性炭吸附试验，试验表明，活性炭吸附去除微污染水源水中的有机物、有毒物质是有效的。近年来，由于对饮用水的色度、金属含量（Fe、Al、Mn等）及三卤甲烷化合物（THM）的限制越来越严格，使得大家对臭氧与生物过滤相结合的工艺产生了兴趣。

臭氧—生物活性炭技术以预臭氧化替代预氯化，可以使水中原本不易生物降解的有机物变成可生物降解的有机物，臭氧化的同时还可以提高水中的溶解氧含量。此外，水中溶解的臭氧浓度很低，自分解速度又快，活性炭对溶解臭氧有催化分解效果，因此不会抑制床中微生物的生长，与预氯化时的情况完全不同。

国内外许多专家还研究使用BAC技术与臭氧相结合处理污染水源的方法，均表明对微污染水源的处理非常有效。吕炳南等的研究结果表明，BAC技术大大减少了出水中的有机物种类。日本Kanamachi水质净化厂[7]1984年开始使用粉末活性炭处理水中产生的霉臭物质2-甲基异龙脑（MIB），取得了良好的效果。W.Nishijima等[8]研究了臭氧预氧化后生物可降解溶解有机碳（BDOC）在BAC上的吸附与解吸特性，以及BDOC在BAC上被非生物可降解溶解有机碳（non.BDOC）置换，实验结果显示，臭氧预氧化后产生的BDOC的吸附能力略低于生物降解后剩余的non.BDOC。因此，BAC之前的臭氧预氧化可以延长活性炭的使用寿命，降低BAC段的有机负荷。

2.2 BAC在工业废水处理中的应用：
国外一些大学研发的生物活性炭搅拌池反应器，在处理印染废水上获得了很好的效果，该研究对BAC、生物砂床、单纯活性炭吸附及单纯生物降解进行了平行试验，并对不同类型的染料废水的处理效果进行了分析。由表2可见BAC系统的染料去除速率比单纯生物降解及单纯活性炭吸附两个过程染料去除速率的和要高。
F.Nishimura等采用BAC-BZ（生物沸石）组合工艺处理同时含有抑制硝化效果的有机物和高浓度氨氮的污泥干化废水。实验结果显示，抑制性有机物浓度通过BAC反应器后大幅度下降，氨氮浓度在通过BZ反应器后大大下降，污染物的下降均为介质吸附过程和生物降解过程共同作用的结果。
荷兰专家使用活性炭生物膜（BACF）法与反渗透法组合来处理含杀虫剂的污染水，对杀虫剂的去除率达到99.5%，且臭氧-BACF的效果明显减轻了反渗透膜的污染问题，处理效果优秀且稳定。

2.3 BAC在生活污水处理中的应用：
BAC技术在生活污水处理中也取得了很好的效果，特别是由于BAC法结合了生物降解和吸附两个过程，对于去除非离子合成表面活性剂（NISS）非常有效。
德国的Schroder等专家在进行城市生活污水处理的研究时，采用了新的总和参数分析及质量光谱分析来检测污染物的去除率，证明了使用臭氧-生物活性炭法处理城市生活污水，对其中烷基苯灰化合物及其降解产物等极性化合物的去除率更好，这类化合物对水体中生物群落的内分泌系统有很强的毒性作用。
在芬兰，人们研究了臭氧-双级活性炭法，对可同化有机碳（AOC）的处理效果更好（出水AOC<10μg/L），因为经过BAC工艺处理，水质优良。
A.S.Sirotkin等采用BAC工艺处理含非离子表面活性剂的废水，实验结果显示，在系统运行初期，活性炭的物理吸附发挥主要作用，随着吸附逐渐达到饱和以及微生物活性的逐渐增强，生物降解效果也逐渐增强，最终两者协同作用，这种协同作用表现为微生物对活性炭吸附能力的再生，再生度为20%～24%。

3 结语:
BAC技术处理微污染水源、工业废水、生活污水具有许多优势，在未来的发展中将发挥越来越重要的作用。为了进一步提高处理水的出水水质，增加去除有机污染物的效率，在今后BAC技术的发展中，应加强对BAC技术与臭氧、膜技术、超滤技术等其他水处理工艺的联用工艺的研究和开发。同时，活性炭作为微生物群落集结地和降解污染物的场所，对微生物的吸附与建立群落层次有着重要的影响，因此活性炭材质对BAC的形成及降解能力的强弱值得我们关注。

㈤ 生物法处理污水或废水有哪几种常见的方法

生物法处理污水是一种利用生物分解作用的污水处理方法。在众多生物法处理污水方法中，稳定塘法、人工湿地处理系统法、污水处理土地系统法、活性污泥处理法以及生物膜处理法等几种常见。

稳定塘法，是一种利用自然环境中的生物和化学过程去除污水中的污染物。通过调整水质和水体环境，利用微生物等生物分解有机物，达到污水净化的效果。

人工湿地处理系统法，利用人工设计的湿地环境，通过植物、微生物以及土壤等多介质的协同作用，去除污水中的污染物。这种方法能够有效去除污水中的悬浮物、氮、磷等营养物质，以及重金属等有害物质。

污水处理土地系统法，是将污水通过土壤过滤和植物吸收等方式进行净化。污水在地下流动过程中，与土壤、植物进行接触，通过物理、化学和生物作用去除污染物，达到净化污水的目的。

活性污泥处理法，通过在反应器中培养活性污泥，利用活性污泥中的微生物群落对污水中的有机物进行分解，同时去除污水中的氮、磷等营养物质，达到污水净化的效果。该方法操作简便，处理效率高，适用于工业废水和城市污水的处理。

生物膜处理法，利用固定在填料或载体上的微生物形成的生物膜，对污水中的有机物进行降解。这种方法具有生物量大、处理效率高、运行稳定等优点，适用于处理高浓度有机废水。

综上所述，生物法处理污水方法多种多样，各有特点和优势。这些方法通过利用生物的自然分解能力，有效地去除污水中的污染物，为保护自然环境和人类水资源提供了有力支持。

㈥ 生物膜在污水处理中有哪些优势

生物膜法在污水处理技术中展现出显著优势。首先，生物膜固定在固体表面，因此对废水水质和水量的变化具有较强的适应能力，操作更为稳定。与活性污泥法相比，不会出现污泥膨胀的问题，管理也更加简便。

其次，由于微生物固着在固体表面，即使是生长速度较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，这些微生物可能会因为世代期比停留时间长而被排出曝气池，因此生物膜中的微生物种类更为丰富，沿水流方向生物种群的分布也呈现出一定的规律性。

此外，生物膜法还能够促进高营养级微生物的存在。这些微生物在有机物代谢过程中，将较多的能量转化为新细胞的合成，从而减少了剩余污泥的生成量。

综上所述，生物膜法在污水处理中的应用不仅能够有效处理废水，还具有操作稳定、管理简便、微生物种类丰富等优势，是污水处理领域中的一种高效技术。

通过生物膜法处理污水，可以显著提高污水处理效率，降低处理成本，同时对环境友好，有利于实现可持续发展。

生物膜法的优势还包括其能够适应不同类型的废水，无论废水中的有机物含量高低，生物膜法都能够有效去除污染物。此外，生物膜法还可以用于处理含有难降解有机物的废水，进一步拓展了其应用范围。

在实际应用中，生物膜法的灵活性和适应性使其能够广泛应用于各种规模的污水处理设施。无论是城市污水处理厂，还是工业废水处理站，生物膜法都能发挥重要作用。这种技术的应用不仅有助于提高污水处理效果，还能降低运营成本，实现资源的循环利用。

综上所述，生物膜法在污水处理中展现出的多重优势，使其成为一种不可或缺的处理技术。随着环保意识的提高和技术的进步，生物膜法的应用前景将更加广阔。

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