生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用探討

郭玉燕

摘 要：治理環(huán)境污染有很多可以應(yīng)用的技術(shù)，生物技術(shù)是極為重要、十分實(shí)用的一種，其自身具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，受到了各方的歡迎與青睞，筆者在文中探討了生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；環(huán)境污染；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：X505 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

我國(guó)一向提倡建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)、環(huán)境友好型社會(huì)，也為此付出了較大的努力，投入了大量的人力、物力和財(cái)力來改善環(huán)境，我國(guó)的環(huán)境質(zhì)量雖然得到了某種程度的改觀，但是仍然沒有達(dá)到預(yù)期的效果。大氣霧霾、水環(huán)境污染等環(huán)境問題逐步凸顯出來，也給污染治理帶來了艱巨的任務(wù)。其中生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中發(fā)揮著舉足輕重的作用。

1項(xiàng)目概況

吉林省舒蘭合成藥業(yè)股份有限公司，咖啡因系列產(chǎn)品生產(chǎn)采取化學(xué)合成法，工藝復(fù)雜路線較長(zhǎng)，使用原料較多，且多為強(qiáng)腐蝕，劇毒，易揮發(fā)化學(xué)品，生產(chǎn)過程排放大量的廢水，且多為高濃度的有機(jī)物及無機(jī)鹽、有機(jī)鹽等付產(chǎn)物。不經(jīng)處理直接排入水體，對(duì)水體環(huán)境造成嚴(yán)重危害。

為了保護(hù)環(huán)境，造福人類，該廠決定對(duì)其生產(chǎn)廢水進(jìn)行徹底的治理，并達(dá)到國(guó)家要求排放標(biāo)準(zhǔn)。自1993年開始企業(yè)先后投入近百萬元委托國(guó)內(nèi)一些科研單位和環(huán)保企業(yè)對(duì)廢水進(jìn)行試驗(yàn)研究，取得了一些技術(shù)上的經(jīng)驗(yàn)。但是，由于咖啡因生產(chǎn)工藝復(fù)雜，使用原料品種多，因此，產(chǎn)生的廢水不但濃度高，而且成份也相當(dāng)復(fù)雜。同時(shí)，該廢水的治理目前在國(guó)內(nèi)外尚無可借鑒的工業(yè)化成功經(jīng)驗(yàn)，這就給其治理帶來了相當(dāng)大的難度。

2 生物處理法的主要技術(shù)及在各廢水領(lǐng)域處理工程上的應(yīng)用分析

2.1有機(jī)污水厭氧生物處理技術(shù)

有機(jī)污水厭氧生物處理是有機(jī)物在厭氧微生物的作用下轉(zhuǎn)化為甲烷，二氧化碳的過程。厭氧生物處理包括多種不同類型的微生物所完成的代謝過程，是一個(gè)相互影響，相互制約，同時(shí)進(jìn)行的極其復(fù)雜的生物化學(xué)過程。

2.1.1 厭氧生物濾池（AF.Anaerobic Filter）

該工藝的主要特點(diǎn)：

（1）有機(jī)容積負(fù)荷高，白于濾料為微生物附著生長(zhǎng)提供了很大的表面積，濾池中可維持很高的的微生物濃度，因此允許的有機(jī)容積負(fù)荷高，從而生物濾池的容積小。

（2）耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，因厭氧生物濾池中污泥濃度高，生物固體停留時(shí)間長(zhǎng)，即使進(jìn)水有機(jī)物濃度變化大，微生物也有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。

（3）有機(jī)物去除率快，有機(jī)廢水通過濾料層時(shí)，廢水與生物膜兩相接觸界面大，強(qiáng)化了傳質(zhì)過程，加速了有機(jī)物的生物降解。

2.1.2 厭氧折流板反應(yīng)器（Anaerobic Baffled Reactor）

ABR厭氧反應(yīng)池稱為厭氧折流板反應(yīng)器，是20世紀(jì)80年代荷蘭專家提出的一種高效厭氧生物反應(yīng)器，相當(dāng)于多個(gè)UASB反應(yīng)器的串聯(lián)運(yùn)行，每一個(gè)反應(yīng)室中的污泥可以是以顆粒化形式或絮狀形式存在，廢水進(jìn)入反應(yīng)室沿導(dǎo)流板上下折流前進(jìn)，依次通過每個(gè)廈應(yīng)室的污泥床，廢水中的有機(jī)物通過與微生物充分接觸而得到去除，借助廢水流動(dòng)的作用，反應(yīng)室中的污泥上下運(yùn)動(dòng)，由于導(dǎo)流板的阻擋作用和污泥的自身沉降性能，大量厭氧污泥被截留在反應(yīng)室內(nèi)：如果設(shè)計(jì)參數(shù)取定合理，污泥的懸浮層被控制在反應(yīng)室的中部位置，則每一個(gè)反應(yīng)室的出水都是上清液，在工程上就可以取消沉淀池這一環(huán)節(jié)，使得工藝簡(jiǎn)化，投資造價(jià)降低。

2.2 有機(jī)污水好氧生物處理技術(shù)

2.2.1 傳統(tǒng)活性污泥法

有機(jī)物在曝氣池的降解，經(jīng)歷了第一階段的吸附和第二階段代謝的完全過程，活性污泥也經(jīng)歷了一個(gè)從池首端的對(duì)數(shù)增長(zhǎng)，經(jīng)減衰增長(zhǎng)到池末端的內(nèi)源呼吸期的完全生長(zhǎng)周期，對(duì)于B/C比較高的污水處理效果穩(wěn)定可靠。

主要存在的問題是進(jìn)水負(fù)荷不宜過高，曝氣池容積大，曝氣池前段的好氧速率過高，比較難于控制溶解氧。

2.2.2 AB法生物處理技術(shù)（Adsorption-Biodegradation）

該法是指吸附，生物降解工藝，A段是一個(gè)開放性的生物動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)；A段負(fù)荷較高，有利于增殖速度快的微生物生長(zhǎng)繁殖，成活的只能是抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)的原核細(xì)菌，其他微生物都不能存活；廢水經(jīng)過A段處理后BOD去除可達(dá)40-70%，可生化性也有所提高，有利于B段的工作；A段污泥產(chǎn)率較高，吸附能力強(qiáng)，重金屬，難降解物質(zhì)以及氮，磷等植物性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等，都能通過污泥的吸附作用，而得到去除；A段對(duì)有機(jī)物的去除主要是靠污泥絮體的吸附作用，所以對(duì)毒物，PH值，負(fù)荷以及溫度的變化都有一定的適座性。

2.2.3 生物膜法（生物接觸氧化法）

工藝方面的主要特征：

（1）生物接觸氧化法多采用比表面積大，空隙率高，水流暢通的生物填料，又加上充足的有機(jī)物和溶解氧，適于微生物棲息增值，膜上的微生物是豐富的，除細(xì)菌和多種種屬的原生動(dòng)物和后生動(dòng)物外，還能夠生長(zhǎng)氧化能力較強(qiáng)的球衣菌屬的絲狀菌，無污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生，在生物膜上能夠形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈。

（2）由于進(jìn)行曝氣，生物膜表面不斷接受曝氣吹脫，這樣有利于保持生物膜的活性，抑制厭氧膜的的增值，也宜于提高氧的利用率，因此能夠保持較高濃度的活性生物量，據(jù)測(cè)定，填料表面的活性生物量可達(dá)l25g/rri2，因此生物接觸氧化法能夠承受較高的有機(jī)負(fù)荷，處理效率極高，有利于減少反應(yīng)池容積和占地面積。

（3）對(duì)沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，在間歇運(yùn)行條件下，仍能保持良好的處理效果，對(duì)排水不均勻的企業(yè)，更具有實(shí)際意義：操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行萬便，已于維護(hù)管理，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象：污泥生成量少，污泥顆粒較大，易于沉淀。

（4）除有效的去除有機(jī)物外，運(yùn)行得當(dāng)還可以脫除氮和磷。

吉林省舒蘭合成藥業(yè)股份有限公司于2006年利用EMO復(fù)合菌微生物處理技術(shù)建成污水處理站并投入運(yùn)行。污水處理站自建成至今，經(jīng)處理后的廢水全部穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。解決了舒蘭市最大的環(huán)境污染，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展鋪平了道路，為舒蘭地區(qū)的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的和諧發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

結(jié)語

生物技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用對(duì)環(huán)境保護(hù)的確產(chǎn)生了明顯的效果，其在保護(hù)環(huán)境方面的作用是其他技術(shù)無法比擬的。生物技術(shù)在處理環(huán)境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應(yīng)條件溫和以及無二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn)，受到了高度重視。為了發(fā)揮生物技術(shù)的最大價(jià)值，我們應(yīng)該堅(jiān)持不懈的對(duì)其進(jìn)行探索和改進(jìn)，依靠先進(jìn)的生物技術(shù)改善全國(guó)人民的生活和整個(gè)環(huán)境的狀況。

參考文獻(xiàn)

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