精細化工行業環境保護與污水生物處理技術

董曉夢

（江蘇南資環保科技有限公司，江蘇南京 211132）

利用化工技術和生物技術所帶來的污水處理方法，主要是應用一些生化手段，或者是將各種不同類別的微生物培養在污水中，讓它們大量繁殖，從而分解污水中的主要污染物，完成廢水凈化的工作。本文主要介紹了幾種安全有效的生物化工污水處理技術，希望對日后各種來源的污水處理有所幫助。

1 需氧菌的活性技術

將專性需氧微生物培養至污染河道的淤泥中，從而使淤泥具有生物活性是最早將生物技術應用于污水治理的方法。通過人為的技術干預，使得該微生物在淤泥中呈現不同的生存狀態。但此種方法有一定的局限性，由于吸氧微生物隨時隨地處于活動狀態，其在淤泥中分布的密度不均勻，因此整個治污系統的反應器有時會出現識別困難的問題，從而使治污工作出現延后的情況。除此之外，整個設備的運行還受到以下因素的影響。

1.1 微生物的沉降

淤泥中的微生物常呈現聚集狀分布，當一個群落的聚集程度大于一定數量的時候，便會在淤泥中處于相對固定的狀態，反應感受器往往會由于微生物分布不均而無法識別。為了解決這一問題，有關技術人員想出了集體沉降的方法。先將微生物分散開來，讓其在污水中的密度處于相對均勻的狀態，然后再運用化工技術，使微生物沉降于淤泥之中，限制其活動范圍，這樣就能保證每一個反應感受器不受微生物自身的聚集密度影響，從而在需要時保持一個連續工作的狀態。

1.2 循環設備的建立

如果沒有技術的加持，充滿污水的河道往往是沒有健全的循環系統，為了讓河道得到快速的清理，政府機構往往會采取只排不進的措施。但可想而知這種方法往往是行不通的。因為在河道底層的淤泥中，培養了大量的凈化微生物，如果河道沒有建立完整的循環設備的話，會造成微生物的大量流失，久而久之，需氧微生物對于河道污染的凈化功能就幾乎為零了。所以必須建立可靠的循環系統，為的是保留住有用的微生物，同時也要排掉要處理的污水。那么如何實現在保留微生物的同時過濾掉污水呢？環境部門的技術人員想到一個方法，就是在循環系統的底部，增加一層吸附過濾系統，該系統能有效地吸附住微生物，而對于不需要的污水，便能從大分子濾網中濾過[1]。隨后，那些依附在吸附網上的微生物，便會隨著循環系統再次被推向河道中心，在淤泥中趨向均勻分布，實現有效微生物的循環利用。

2 厭氧菌的輔助作用

由于需氧菌只能處理小分子的污染物，完成其降解，往往對于大分子的污染物是不能起到任何作用的。這時便需要引入厭氧菌的幫助。厭氧菌能有效分解大分子顆粒，雖然不能將其直接降解為有機物，但卻可以使大分子顆粒分解為小分子顆粒，小分子顆粒的分布較大分子顆粒更為分散，能更加廣泛地接觸于淤泥中的需氧菌，在需氧菌的幫助下最后可以降解為對河流無害的物質[2]。這種厭氧菌和需氧菌交替接力的處理方法，能更加全面地清理有害物質，取得比只用單種菌株凈化水源更顯著的成效。

3 解氮處理

解氮處理主要是用生化技術脫下原污水中的氮原子，這些氮原子通過二次沉降于污泥系統中，這一部分帶有沉降污染物的淤泥，會隨著設計好的循環系統混入原污水中，最后隨著河底暗流排出主河道外。而沉降氮原子后留下的水是可以循環利用的，它們一部分會通過循環系統被再次推送到河流中部，另外的部分會隨著河流分支用于灌溉田野，還有極少一部分會匯入地下徑流運送至遠方，或是運用于灌溉，也可能會成為生活用水。

4 去磷

污水的治理還必須包括去磷這一步驟。為了提高凈水效率，去除氧原子和磷離子往往是同時進行的，因為厭氧菌進行工作必須在無氧或缺氧的環境中進行，如果有機物中有大量氧原子的存在，無疑會降低厭氧菌的工作效率[3]。在去氧工作完成之后，緊接著就是去磷。這個步驟會造成淤泥中存在大量的磷離子，如果這些淤泥中的磷離子得不到妥善的處理，就會造成嚴重的二次污染，隨著河流分支分布到城市的各個地方，如果將其應用于莊稼灌溉，得到的農作物便沒有了安全保障。因此去磷操作后的淤泥需集中進行處理，防止其隨著河流的涌動到處擴散。

5 特殊微生物的利用

將特殊微生物運用于河道污水治理是比較環保的方式。由于特殊微生物降解的河道所沉降下來的淤泥有大量的有機物，有些含有豐富的蛋白質，有些微生物完成工作后，失去了生物活性，但是菌體中含有大量的維生素。這些河底的淤泥可供多種植物生長，例如水草等。它們吸收了淤泥中的營養物質，在河道排水區，農戶們可以將這些植物收集上來供給家畜食用。另外這些河道淤泥有豐富的營養，可以用于農作物的生長。由于特殊微生物的種類十分廣泛，他們所能處理的污染物種類覆蓋面更加廣泛。像污水中存在的酒精、洗滌劑，甚至一些動物糞便，普通的需氧菌和厭氧菌無法輕易地將它們有效降解，更糟糕的情況是遇到一些化學藥品，某些生物將其降解后所產生的微小分子或者微小原子可能對河流生態的破壞性較原體更為嚴重，因為微生物對于物質的分解沒有選擇性，只要能夠產生生物反應，便能全部降解。而特殊微生物的應用就能完美的解決這一問題，他們能將原有害物質進行分層降解，大顆粒降解為小顆粒，小顆粒降解為小分子，分子再降解為原子，最終形成對水源無害的微粒。另外這些特殊微生物受外界的影響比較小，不像厭氧微生物嚴重受到氧氣存在與否的影響。特殊微生物對于河流中的溫度、氧氣濃度和河流中存在著的微量放射物影響微乎其微，且其生存壽命時間較長，因此不需要經常對河水的微生物系統進行短期內的更新，降低了治理污水的經濟負擔。但由于特殊微生物的生命力極強，繁殖速度極快，它們會在短時間內成為河道中的優勢菌群從而限制其他微生物的生長，一旦他們的繁殖速度蓋過了需氧菌和厭氧菌的繁殖速度，就會讓清理系統中的去氧去磷環節受到影響，時間一久可能變得渾濁，這與原先凈化水源和治理污水的目的背道而馳。

6 凈化水的質量保證

需要測定沉降過后的凈化水中的含氮含磷量，只有到達有關部門設定的濃度標準時，才可以再次應用于生產生活。另外過濾系統也尤為重要，在河道中培養的各種微生物它們對于小分子有機物的分解效益較高，但對于一些較大顆粒的物體，幾乎沒有作用，所以安裝過濾系統就只是簡單地設置了一層物理屏障，原理雖然簡單，卻能取得很好的效果。它不似于日常生活中河道的沉積原理，先沉積大塊的石塊，再沉積小塊的石子。污水治理的過濾系統會將難沉降的肉眼不可見的物質去除，最后再集中處理廚余廢棄物等大塊的垃圾。根據近年來的實驗數據，這種反向設計應用取得了很好的成果。

7 結束語

污水治理中化工技術與生物技術的聯合應用，是將知識進行跨學科結合的成功案例。雖然這種方法目前取得了十分明顯效果，但現在我國工業污染和生活污染讓污水治理變得日益困難，所以需要將污水治理技術進行不斷的革新，與時俱進，才能對未來無法預估的變化做出有效應對。