污水的生物處理方法及新技術(shù)

張冠男

（錦州市污水處理管理中心，遼寧 錦州 121001）

污水的生物處理方法及新技術(shù)

張冠男

（錦州市污水處理管理中心，遼寧 錦州 121001）

本研究對多種污水處理法進(jìn)行優(yōu)缺點的比較，總結(jié)在實際污水處理工作中，針對處理不同類型的污水采用行之有效的處理方法，能夠達(dá)到事半功倍的效果。

生物處理方法；微生物；氧化塘；生物膜；厭氧及兼氧

1 污水處理方法

工業(yè)和城市生活污水的生物處理是利用微生物的代謝作用分解污水中的有機(jī)物。根據(jù)微生物生物呼吸過程的需氧要求，污水生物處理主要分為好氧處理和厭氧處理兩大類。目前，常用的幾種處理方法有氧化塘、生物膜、活性污泥、厭氧及兼氧生物處理法等［1］。

1.1 生物膜處理法

生物膜法分為生物濾池法、生物轉(zhuǎn)盤法、生物接觸氧化法、生物流化床法等。通過將微生物細(xì)胞固定于反應(yīng)器內(nèi)的載體上，實現(xiàn)了微生物停留時間和水力停留時間的分離，水處理填料的存在，對水流起到強(qiáng)制紊動的作用，同時可促進(jìn)水中污染物質(zhì)與微生物細(xì)胞的充分接觸強(qiáng)化了傳質(zhì)過程。生物膜法克服了活性污泥法中易出現(xiàn)的污泥膨脹和污泥上浮等問題能代替活性污泥法用于城市污水處理廠的二級生物處理，具有運行穩(wěn)定、抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)、更為經(jīng)濟(jì)節(jié)能、具有一定的硝化反硝化功能、可實現(xiàn)封閉運轉(zhuǎn)防止臭味等優(yōu)點。

1.2 活性污泥法

活性污泥法是處理生活和工業(yè)污水最廣泛的方法，可去除溶解和膠體的可生物降解有機(jī)物以及能被活性污泥吸附的懸浮固體和其他一些物質(zhì)?；钚晕勰喾ň哂刑幚硇Ч谩⑦m用范圍廣、結(jié)構(gòu)緊湊、處理水量大等優(yōu)點，與物理、化學(xué)處理法比較，其投資成本高，但運行成本低。

1.3 氧化塘

氧化塘又稱污水穩(wěn)定塘或生物塘，是最古老的污水處理方法，又分為兼性塘、曝氣塘、好氧塘和厭氧塘。

兼性塘是最常用的塘型，其優(yōu)點是便于運行管理；曝氣塘是一類主要依靠機(jī)械擴(kuò)散裝置供氧的塘，其優(yōu)點是比兼性塘占地面積小，但增加了動力消耗；好氧塘是完全依靠藻類光合作用供氧的塘；厭氧塘是一類高有機(jī)負(fù)荷、以厭氧菌作用為主的塘，常與好氧塘和兼性塘串聯(lián)使用。

1.4 厭氧生物處理法

厭氧處理也稱甲烷發(fā)酵或沼氣發(fā)酵，與好氧處理比較，具有以下優(yōu)點：①用厭氧處理高濃度有機(jī)污水，BOD去除率可達(dá)90%以上，COD去除率約為70%～90%；②動力消耗低，約為活性污泥法的十分之一，并以沼氣形式獲得可利用的能量；③污泥量少，僅為好氧處理的十分之一甚至更低，且易于脫水；④處理設(shè)備投資少；⑤因在密閉系統(tǒng)總進(jìn)行處理污水，有機(jī)物分解后的臭氣易于控制；⑥可以利用某些廢水本身所具有的溫度條件進(jìn)行高溫厭氧處理，比好氧處理所需的營養(yǎng)鹽少；⑦在好鹽條件下不能降解的許多物質(zhì)能夠通過厭氧處理而分解（如果膠）；⑧可以季節(jié)性或間歇性運轉(zhuǎn)，厭氧污泥可以長期存放。

其缺點為：①裝置啟動周期長，首次啟動要花費8～12周時間；②處理過的水仍有相當(dāng)量的有機(jī)物（COD約為200～300mg/L），尚需進(jìn)一步處理才能達(dá)標(biāo)；③厭氧處理構(gòu)筑物缺氧，產(chǎn)生的沼氣易燃，均構(gòu)成安全隱患。

1.5 污水的兼氧生物處理法

兼氧處理是近年來發(fā)展起來的生物處理技術(shù)。兼氧處理一般不供氧，微生物在溶解氧0～0.3mg／L左右的缺氧條件下進(jìn)行生物反應(yīng)。這種生物處理工藝綜合了厭氧、好氧工藝各自的優(yōu)點：①電耗與處理費用??；②剩余污泥量少；③提高了污水中難降解物質(zhì)的生物降解性，提高了處理效率，出水水質(zhì)好；④提高了脫氮、脫磷效果；⑤工藝穩(wěn)定，耐沖擊，運行管理簡便。

2 污水生物處理技術(shù)的新進(jìn)展

2.1 微生物在污水處理中的特殊作用

隨著科學(xué)研究的深入和技術(shù)的進(jìn)步，一些微生物在處理有毒有害物質(zhì)過程中所能發(fā)揮的特殊作用不斷被發(fā)現(xiàn)。

微生物尤其是假單胞菌屬的細(xì)菌具有同化甲苯、樟腦、水楊酸、萘和烯的能力；球形節(jié)桿菌能夠積蓄大量的磷，對防止水體富營養(yǎng)化具有很大作用。

芳香族化合物幾乎都有一些毒性，尤其是鹵代芳香族化合物普遍都有毒性且難于分解，代表性的污染物聚氯聯(lián)苯（PVB）、DDT都是與鹵代聯(lián)苯有關(guān)聯(lián)的化合物，而氫單胞菌、無色桿菌等是有關(guān)聯(lián)苯類的某些化合物的分解菌。作為塑料增塑劑大而大量使用的鄰苯二甲酸酯被視為“第二多氯聯(lián)苯”，而紅平諾卡氏菌/假單胞菌/棒狀桿菌能分解鄰苯二甲酸酯。

氰是劇毒物質(zhì)，目前已發(fā)現(xiàn)對氰有不同程度降解能力的微生物約有50種，如茄病鐮刀霉、假單胞菌屬等，它們能產(chǎn)生一種氰的水解霉，把氰中的碳、氮轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2和NH3。鐮刀霉還可以把氰轉(zhuǎn)化成合成細(xì)胞所需的碳源和氮源，使污水凈化和解毒。

產(chǎn)堿桿菌、棒狀桿菌、諾卡氏菌、假單胞菌等屬中某些種能降解蒽，應(yīng)用腸桿菌、克氏桿菌和假單胞菌屬的細(xì)菌有效地降解市場三硝基甲苯類炸藥產(chǎn)生的廢水。

隨著生物工程技術(shù)不斷發(fā)展，人們不僅能對現(xiàn)有的微生物進(jìn)行改造，而且還創(chuàng)造出具有新的特殊功能的微生物，應(yīng)用質(zhì)粒工程技術(shù)，把分別降解芳烴、多環(huán)芳烴的質(zhì)粒接合到降解酯烴的細(xì)菌體內(nèi)，創(chuàng)造出一種具有多質(zhì)粒的稱為“超級菌”的新菌種。這種菌在消除石油污染中，不僅能把60%的烴降解，而且在幾個小時內(nèi)就可達(dá)到自然菌種一年多時間才能凈化的效果。

2.2 污水生物處理的新方法

生物水解（酸化）法處理廢水是近年來出現(xiàn)的一種新的廢水處理工藝，它能改進(jìn)廢水的可生化性，同時可去除一定的有機(jī)負(fù)荷。目前，該工藝對中低濃度（COD＜1 000mg/L）的城市生活污水處理技術(shù)已趨成熟。

3 污水處理應(yīng)用

錦州市污水處理廠擁有日處理污水能力10萬t的一期污水處理系統(tǒng)、日處理污水能力10萬t的二期污水處理系統(tǒng)及日生產(chǎn)能力10萬t的再生水回用系統(tǒng)各一座。

3.1 一期污水處理系統(tǒng)

一期污水處理系統(tǒng)總占地100 000m2，采用A/0處理工藝，工藝運行主要包括預(yù)處理系統(tǒng)、生物處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)三個部分。主體處理構(gòu)筑物共7座，其中：初沉池2座、生化池1座、二沉池4座。主體建筑有6處：綜合樓、粗格柵間及污水提升泵房、污泥脫水間、高壓配電室、鼓風(fēng)機(jī)房、細(xì)格柵間及旋流沉砂池等。

3.2 二期污水處理系統(tǒng)

二期污水處理系統(tǒng)位于一期項目東側(cè)，總占地53 333.33m2。污水處理工藝采用微孔曝氣A2/O氧化溝+幅流式二沉池工藝；深度處理工藝采用機(jī)械混合+折板反應(yīng)池+斜管沉淀池+V型濾池工藝。

A2O工藝優(yōu)點：①本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間少于其他同類工藝；②在厭氧（缺氧）、好氧交替運行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無污泥膨脹之虞，SVI值一般均小于100；③污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效；④運行中勿需投藥，兩個A斷只用輕緩攪拌，并不增加溶解氧濃度，運行費用低。

A2O工藝也存在待解決的問題：①除磷效果難以再行提高，污泥增長有一定的限度，不易提高，特別是當(dāng)P/ BOD值高時更是如此；②脫氮效果也難于進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高；③進(jìn)入沉淀池的處理水要保持一定濃度的溶解氧，減少停留時間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)，但溶解氧濃度也不宜過高，以防循環(huán)混合液對缺氧反應(yīng)器造成干擾。

4 結(jié)語

利用生物處理技術(shù)處理工業(yè)和生活污水是既古老又嶄新的方式，使用這種技術(shù)處理工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程中集中排放的工業(yè)和生活污水符合我國國情。為滿足環(huán)境保護(hù)的需要，應(yīng)該大力推廣生物處理技術(shù)，大膽實驗新技術(shù)、新工藝，努力創(chuàng)造出更多更實用的生物處理技術(shù)。

［1］張忠祥，錢易.廢水生物處理新技術(shù)［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2004.

Biological Treatment Method and New Technology of Sewage

Zhang Guannan
（Jinzhou Municipal Wastewater Treatment and Management Center，Jinzhou Liaoning 121001）

In this paper,the advantages and disadvantages of various sewage treatment methods were compared.It was concluded that in the actual sewage treatment work,the effective treatment method for different types of sewage can be achieved.

biological treatment method；microorganism；oxidation pond；Biomembrane；anaerobic and facultative

X703

A

1003-5168（2017）07-0151-02

2017-06-02

張冠男（1981-），女，本科，工程師，研究方向：環(huán)境治理。