微生物固定化技术与污水处理

微生物固定化技术与污水处理（精选19篇）

1.微生物固定化技术与污水处理 篇一

微生物固定化技术及其在废水处理中的研究进展

摘要：介绍了微生物固定化的方法,包括吸附法、共价结合法、包埋法以及交联法;同时对于一些常用载体的.选择进行了阐述.综述了微生物固定化技术在处理含酚废水、含重金属废水、以及高浓度有机废水中的应用.提出了微生物固定化技术存在的问题,并对其今后的发展方向进行了展望.作 者：陈伟 程琳 杨世平 CHEN Wei CHENG Lin YANG Shi-ping 作者单位：陈伟,CHEN Wei(沈阳自来水总公司,辽宁,沈阳,110001)

程琳,杨世平,CHENG Lin,YANG Shi-ping(沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁,沈阳,110168)

期 刊：辽宁化工 Journal：LIAONING CHEMICAL INDUSTRY年，卷(期)：,39(2)分类号：X703关键词：微生物固定化技术 载体 废水处理

2.微生物固定化技术与污水处理 篇二

随着工业化、城市化进程的加快, 越来越严重的生水污水给环境带来的污染对人类的可持续发展带来了严峻挑战, 探讨新型高效的废水处理工艺成为可持续发展的现实需要。聚乙烯醇被认为是酶及微生物的有效固定载体, 这一载体具有无毒、价格低廉、抗微生物分解和较高的机械性强度等优点而备受欢迎。聚乙烯醇固定化微生物处理生活污水需要制备良好的聚乙烯醇作为载体, 进而实现生活污水的预期处理效果。

1 PVA载体制备原理及方法

水溶性PVA材料改性及制备PVA的载体是通过交联法获取的, 根据交联方法的不同, 可以将PVA载体的制备方法分为物理交联、化学交联、辐射交联三种方法。其中, 辐射交联法在交联过程中容易产生杀菌和诱变作用, 对于微生物载体的制备不利。因此, 实际运用中较少应用辐射交联, 一般会运用物理交联和化学交联方式制备PVA载体。

(1) 物理交联。PVA物理交联的方法是冷冻解冻法, 这一方法获取的PVA载体具有开孔率高、含水率大等优势。物理交联法凝胶成型是利用PVA链间的分子间氢键和分子内氢键、微晶区以及大分子链间的缠结, 最终形成了三维网络, 增强PVA溶液与微生物的融合性。对于冷冻解冻法的应用, 主要是将聚乙烯醇溶液放置在-20℃~-80℃低温和室温下反复进行冷冻——解冻, 促使聚乙烯醇材料内部形成微晶区作为物理交联点。物理交联法对微生物活性影响不大, 不需要采用化学交联试剂, 但通过物理交联法所取得的PVA制备载体具有较大的水溶性, 但稳定性不好。

(2) 化学交联。化学交联法比PVA物理交联法更为有效, 能够使材料的机械性强度高, 弹性好, 使命也更长, 这对于提高聚乙烯醇固定化微生物技术应用性有很大作用。其原理是由PVA的烃基与多官能团物质反应而形成交联结构的过程。化学交联法制备PVA载体中最常使用的是PVA-硼酸法, 这种方法的原理是PVA与硼酸发生反应生成单二醇型键, 生成单二醇型键之后通过共价交联形成多孔凝胶并将微生物细胞包埋在凝胶网格中, 最终获得PVA水凝胶 (如图1) 。然而, 在利用化学交联法来获得聚乙烯醇载体, 会使硼酸对某些微生物有毒害的作用, 降低了残余细胞的活性, 另外, 由于载体的硬化时间长, 容易在制备过程中发生粘连膨胀, 难以成为均匀的球体, 在使用的过程中应当慎重考虑这一点。但PVA—硼酸法是制备聚乙烯醇载体的一种非常有效的化学交联法, 值得在现实应用中广泛推广。

2 PVA固定化微生物技术对生活污水的处理研究

加强生活污水处理是解决水污染问题中的重要部分之一。相对于难降解、浓度高、含有重金属的废水来说, 生活污水还是比较容易处理的。现实中会经常运用PVA固定化微生物技术处理生活污水。

(1) 污染物降解处理。使用PVA固定化微生物技术来处理生活污水, 其原理是对活性污泥予以有效的处理, 先让生活污水变得清澈、干净。在对生活污水中污染物降解处理过程中, 所采用的处理方法主要是PVA-硼酸法, 待污染物固定化后, 活性污泥对温度和p H值的适应范围变宽, 并在优选条件下连续运行, 尽可能的被去除, 实现污水处理效果。聚乙烯醇-硼酸法处理生活污水的主要内容是以聚乙烯醇 (PVA) 为包埋材料, 以含2%的饱和硼酸作为交联剂, 采用包埋和交联联合应用的微生物固定化方法固定驯化后的活性污泥, 以网格塑料片作为支撑体, 制备成固定化生物膜。生物膜活性恢复后, 组装固定化微生物反应器, 对生活污水进行处理。聚乙烯醇固定化微生物技术的有效应用可以对生活污水予以有效的处理, 促使生活污水可以再次被应用, 这将大大提高水资源利用率, 缓解日益匮乏的水资源, 为促进我国实现可持续发展创造条件。

(2) 含氮生活污水的处理。利用PVA固化微生物技术处理含氮生活废水, 能够有效提升处理效果。在含氮废水处理方面, PVA固定化微生物技术可以同时固定自养好氧的硝化菌和异养厌氧的反硝化菌, 通过载体内部的溶解氧梯度形成外部好氧内部厌氧的环境, 实现在好氧反应器内的同时硝化反硝化脱氮, 促使含氮废水得到有效处理。

3 结语

PVA固定化微生物技术能够有效处理生活污水, 该技术具有无毒、价廉、抗微生物分解、机械强度高等优点, 使其适合应用于生活污水处理中。在对生活污水予以处理的过程中所应用的聚乙烯醇固定化微生物技术, 根据生活污水污染物情况, 科学合理的应用此技术来处理, 充分发挥聚乙烯醇载体的作用, 提升生活污水处理效果, 实现水资源利用率的提高, 为实现我国可持续发展创造条件。

摘要：聚乙烯醇在生物活性高分子研究中的作用日趋重要, 把聚乙烯醇应用于生活污水处理, 可以有效地提高水资源利用率。本文就聚乙烯醇固定化微生物技术载体制备、改性及其在生活污水中的应用分析。

关键词：聚乙烯醇,固化微生物,生活污水

参考文献

[1]祝丽思.聚乙烯醇固定化微生物技术对生活污水脱氮的研究[J].黑龙江畜牧兽医, 2014 (11) .

[2]刘海琴, 韩士群, 李国锋.固定化复合微生物对废水的脱氮效果[J].江苏农业科学, 2006 (06) .

3.微生物固定化技术与污水处理 篇三

技术简介：本技术针对含汞废水，尤其是冶炼烟气含汞污酸中汞浓度波动大、存在形态复杂、砷、铅、镉、锌等浓度高的情况，研制出的“生物制剂配合—电石渣中和水解”新工艺及溢流多级反应成套设备，可实现多形态汞及重金属的高效净化。生物制剂为利用硫杆菌复合功能菌群培养产生的代谢产物与无机化合物通过组分设计制备得到，含有-OH、-COOH、-SH、-NH2等大量功能基团，处理后出水中汞、锌、镉、砷、铅、铜及氟化物、氯化物等远低于《污水综合排放标准》（GB8978-1996），处理后分离出的配合渣含汞高达35%，可作为汞冶炼的原料，分离出的水解渣中金属含量低，便于安全处理与处置。

创新点：对含汞污酸进行处理，出水中重金属汞、锌、镉、砷、铅、铜及氟化物均达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)；工业参数控制操作简便、成套设备易于产业化；新工艺设备配合反应槽、水解槽均采用溢流方式，处理效率高，易实现成套设备的产业化；新工艺抗汞的冲击负荷强、净化高效；新工艺抗污酸流量波动及污酸中汞浓度波动的冲击负荷能力很强，实际生产运行过程中工艺参数控制条件很宽松；新工艺中的生物制剂与脱汞剂无二次污染，环境友好，工艺清洁，以废治废，成本低廉；水解过程采用电石泥为中和剂，极大地降低了污酸处理成本，亦达到了“以废治废”的目的。

nlc202309041250

4.微生物固定化技术与污水处理 篇四

摘要：将功能化大孔载体(FPUFS)与复合微生物茵剂B350应用于曝气生物滤池而构成固定化曝气生物滤池(G-BAF),并开展了处理受污染河水的中试研究.装置在不同的.水力停留时间(HRT)下连续运行了93 d,至试验后期,当系统的HRT为2 h时,对浊度、CODMn、NH4+-N和TP的平均去除率分别为93.4%、55.6%、95.8%和71.5%,出水水质达到了《地表水环境质量标准》(GB 3838-)的Ⅲ类标准.环境扫描电镜(ESEM)与气相色谱/质谱(GC/MS)的分析结果表明:G-BAF中的栽体表面附着了大量球菌、杆菌以及多种形态的原、后生动物,这增强了对氮、磷以及难降解有机物的去除效果.作 者：姚磊 叶正芳 倪晋仁 廖日红 刘操 徐华 YAO Lei YE Zheng-fang NI Jin-ren LIAO Ri-hong LIU Cao XU Hua 作者单位：姚磊,叶正芳,倪晋仁,YAO Lei,YE Zheng-fang,NI Jin-ren(北京大学环境工程系,北京,100871)

廖日红,刘操,徐华,LIAO Ri-hong,LIU Cao,XU Hua(北京市水利科学研究所,北京,100044)

5.微生物固定化技术与污水处理 篇五

摘要：烟草废弃物环保处理、能源利用系统通过高温干馏处理后,烟草废弃物不再具有烟草物质的`物理和化学特性,而且还将其生物能转化成工厂所需要的蒸汽热能供生产车间使用,经处理后,尾气迭标排放,尾渣是烟草复合有机肥原料,无废水排放,有显著的经济和社会效益.作 者：王先义 郭汉华 宋翠英 李昌平 徐双红 作者单位：王先义,李昌平(浏阳天福打叶复烤有限责任公司,湖南,浏阳,410323)

郭汉华,宋翠英,徐双红(湖南中烟工业有限责任公司,湖南,长沙,41000)

6.浅谈固定化微生物法处理氨氮废水 篇六

关键词：废水,处理,固定化微生物技术

固定化微生物技术自上世纪七十年代以来, 以其独特的优点引起了越来越多人的关注。将固定化微生物用于污水处理, 具有微生物密度高, 反应速度快, 耐毒害能力强, 微生物流失少, 产物分离容易, 污水设备小型化, 剩余污泥少等优点。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 仪器

721型分光光度计;101-2型电热鼓风干燥箱;SHA-B型恒温振荡器;SB5200DT超声波清洗机;SKY-200B恒温培养振荡器;分析天平;蒸馏装置;注射器等。

1.1.2 试剂

聚乙烯醇;硼酸;氯化钙;海藻酸钠;碳酸钙;氯化钙;二氧化硅;壳聚糖;聚丙烯酰胺;醋酸;硫酸铵;锌粒;盐酸等。所有试剂除注明者外皆为分析纯, 水为蒸馏水。

1.1.3 材料

1) 模拟废水:人工配制的模拟废水组成为: (NH4) 2SO4、KH2PO4。其中NH4+-N的浓度为200 mg/L, p H约为6.0~7.0。2) 微生物菌系:EM菌液:广东省华侨天然保健品有限公司出品;其主要成分为乳酸菌、酵母菌、放线菌、光合细菌、芽孢杆菌等20属80种有益微生物。威宝菌制剂:台湾威宝神采科技有限公司提供:其中含有光合细菌、酵母菌等。

1.2 实验方法

1.2.1 固定化微生物小球的制备

1) 聚乙烯醇+海藻酸钠+活性炭+EM菌。称取1.0g聚乙烯醇, 0.1g海藻酸钠加入10m L水中, 加热煮沸溶解, 然后加入0.4g Si O2, 0.03g Ca CO3, 搅拌均匀。在5m LEM菌液中加入0.075g活性炭, 混合吸附10min。待上面的聚乙烯醇混合液冷却到室温, 把含活性炭的菌液加到里面。室温静止4小时后, 用注射器滴加到含2%的CaCl2的硼酸溶液 (浓度4%, p H=6.7) 中, 在5℃固定化交联32h, 取出用蒸馏水洗涤2次后, 保存备用。聚乙烯醇+海藻酸钠+活性炭+EM菌命其为固定化小球A。

2) 聚乙烯醇+海藻酸钠+EM菌。制备12.5m L0.1g/m L的聚乙烯醇和0.01g/m L的海藻酸钠混合液, 加热煮沸溶解, 待冷却到室温后加入5m LEM菌液, 搅拌均匀。室温静止4小时后, 用注射器滴加到冷却的饱和硼酸 (浓度为4%) 与0.01g/m LCaCl2混合液中, 在5℃固定化交联24h, 取出用蒸馏水洗涤2次后, 保存备用。聚乙烯醇+海藻酸钠+EM菌命其为固定化小球B。

3) 海藻酸钠+EM菌。取一定量海藻酸钠加热溶解于无菌蒸馏水中, 配成浓度为3%的海藻酸钠凝胶, 冷却至40℃与EM菌悬液以10:1的体积充分混合后逐滴滴入4%的Ca Cl2溶液, 形成直径3mm~5mm的小球, 静置交联1~1.5h, 用0.3mol/L戊二醛溶液处理1~1.5h后, 用0.9%的Na Cl溶液洗涤多次, 在40℃下进一步固化24小时, 4℃下保存备用。海藻酸钠+EM菌命其为固定化小球C。

4) 海藻酸钠+威宝菌。制备方法同3) 。海藻酸钠+威宝菌命其为固定化小球D。

1.2.2 实验条件的设定

取一定量的模拟氨氮废水于烧杯中, 分别加入一定数量、不同的固定化小球A、固定化小球B、固定化小球C和固定化小球D。分别设计不同的p H (用盐酸和氢氧化钠溶液调节) 、温度。实验分2组进行, 第1组比较EM菌在不同的固定化材料、p H、温度, 处理时间分别为1、2、3、4、5天时其处理氨氮废水的效果。第2组研究在相同的固定化材料 (海藻酸钠) 中EM菌和威宝对氨氮废水处理的效果。

2 结果与分析

2.1 p H为6、不同温度下固定化EM菌处理废水中氨氮的效果

调节废水的p H为6, 探讨温度分别为20℃、25℃、30℃时, 两种不同的固定化小球A和B对废水中氨氮的处理效果。

在废水的p H=6.0的体系中, 当温度和处理时间相同时, A小球去除氨氮的效果优于B小球。如在培养5天, 30℃时, A小球对氨氮的去除率达到94.72%, B小球的去除率只有27.74%。小球A在p H=6.0、20℃时氨氮的去除率最高, 其在处理第5天, 废水中的氨氮含量为0.0407ug/m L。结果还显示, 处理3天后废水中的氨氮含量基本不变, 其氨氮含量保持在7.28%—7.31%。研究结果表明:在废水p H=6时, 对氨氮处理效果较好的是小球A、且在20℃、培养时间5天其去除率达到97.2%。

2.2 p H为7、不同温度下固定化EM菌处理废水中氨氮的效果

调节废水的p H为7, 探讨温度为20℃、25℃、30℃时, 两种不同的固定化小球A和B对废水中氨氮的处理效果。

当废水的p H=7.0, 且温度和处理时间相同的情况下, A小球去除氨氮的效果基本优于B小球。如在培养第5天、20℃时, A小球对氨氮的去除率达到66.31%, 而B小球的去除率只有31.18%。在p H7.0、25℃、处理第5天时, A小球对氨氮的去除率最高 (氨氮含量为0.1762ug/m L) 。另外还可以看到, 处理3天后, 废水中氨氮的含量基本不变, 基本保持在22.69%—35.05%。实验结果表明:在p H=7的氨氮废水中, 对氨氮处理效果较好的是小球A, 且在25℃, 处理第5天, 氨氮去除率达到77.13%。

2.3 p H为8、不同温度下固定化EM菌处理废水中N H3-N的效果

调节废水的p H为8, 探讨温度分别为20℃、25℃、30℃时, 两种不同的固定化小球A和B对氨氮的处理效果。

当废水的p H=8.0时, 在处理温度和时间相同的情况下, A小球的去除氨氮效果优于B小球。如在培养第5天、25℃时, A小球对氨氮的去除率达到77.81%, 而B小球只有70.36%。A小球在p H=8.0、25℃、处理第5天时氨氮的去除率最高, 废水中的氨氮含量只有0.1710ug/m L。另外结果还显示, 处理1天后, 除B小球在25℃外, 废水中的氨氮基本含量保持在22.19%—32.34%。实验结果说明:在p H为8.0的废水中, 对氨氮处理效果较好的是小A, 且在25℃、培养第5天时去除率达到最大 (77.81%) 。

3 结语

7.生产性生物资产与固定资产的比较 篇七

关键词：生产性生物资产固定资产

0引言

生物资产，是指与农业生产相关的有生命的动物和植物。包括消耗性生物资产、生产性生物资产和公益性生物资产。生产性生物资产，是指为产出农产品、提供劳务或出租等目的而持有的生物资产，包括经济林、薪炭林、产畜和役畜等。固定资产是指同时具有下列两个特征的有形资产：①为生产商品、提供劳务、出租或经营管理而持有的；②使用寿命超过一个会计期间。

1生产性生物资产与固定资产的相同点

1.1初始计量相同生产性生物资产和固定资产按准则规定应当采用历史成本计量模式，即初始计量按实际成本入账。

在生产性生物资产的初始计量上，准则规定应当按实际成本入账。生产性生物资产的不同取得方式，又使其实际成本的确定和会计处理也有所不同。外购的生产性生物资产的成本包括购买价格、运输费、保险费、相关税费以及可直接归属于购买该资产的其他支出。自行繁殖、营造的生产性生物资产，其成本按照该项生产性生物资产达到预定生产经营目的前发生的必要支出确定，包括直接材料、直接人工、其他直接费用和应分摊的间接费用。而固定资产准则第七条规定：具备固定资产确认条件的固定资产应当以成本计量。具体确认按其取得方式，又使其实际成本的确定和会计处理也有所不同。外购固定资产的成本，包括购买价格、保险费、相关税费以及可直接归属于购买该资产的其他支出。自行建造固定资产的成本，由建造该项资产达到预定可使用状态前所发生的必要支出构成。

1.2二者都需要计提折旧生产性生物资产和固定资产按准则规定都应当计提折旧。生产性生物资产和固定资产的折旧，是指在生产性生物资产和固定资产的使用寿命内，按照确定的方法对应计折旧额进行系统分摊。其中，应计折旧额是指应当计提折旧的生产性生物资产或固定资产的原价扣除预计净残值后的余额：如果已经计提减值准备，还应当扣除已计提的生产性生物资产或固定资产减值准备累计金额。预计净残值是指预计生产性生物资产和固定资产使用寿命结束时，在处置过程中所发生的处置收入扣除处置费用后的余额。准则规定，企业对达到预定生产经营目的的生产性生物资产和达到预定使用状态的固定资产，应当按期计提折旧，并根据用途分别计入相关资产的成本或当期费用。一旦提足折旧，不论是否继续使用，均不再计提折旧。以融资租赁租入的生产性生物资产或固定资产和以经营租赁方式租出的生产性生物资产或固定资产，应当计提折旧：以融资租赁租出的生产性生物资产或固定资产和以经营租赁方式租入的生产性生物资产或固定资产，不应当计提折旧。生产性生物资产和固定资产的使用寿命、预计净残值一经确定，不得随意变更。

1.3计提减值的判断相同生产性生物资产和固定资产按准则规定应当计提减值。生物资产准则规定，企业至少应当于每年年度终了对生产性生物资产进行检查，有确凿证据表明由于遭受自然灾害、病虫害、动物疫病侵袭或市场需求变化等原因的情况下，生产性生物资产则可能存在减值迹象。企业同样应当于期末对固定资产进行检查，如果确定固定资产已经发生减值，如固定资产市价大幅下跌，其跌幅大大高于因时间推移或正常使用而预计的下跌，并且预计在近期内不可能恢复等，则应当计算固定资产的可收回金额。若生产性生物资产或固定资产的可收回金额低于其账面价值时，企业应当按照可收回金额低于其账面价值的差额，计提生产性生物资产减值准备或固定资产减值准备，计入“资产减值损失”。生产性生物资产或固定资产的可收回金额根据其公允价值减去处置费用后的净额与资产预计未来现金流量的现值两者之间较高者确定。生产性生物资产减值准备或固定资产减值准备一经计提，不得转回。

1.4界定停止资本化时点相同无论是为了生产性生物资产还是固定资产而借入的长期借款，对于可直接归属于符合资本化条件的资产的购置、建造或生产的借款费用，应当予以资本化，计入该资产的成本；不符合条件的则应在发生的当期确认为费用。生产性生物资产和固定资产界定停止资本化时点相同。购建或者生产符合资本化条件的资产达到预定可使用或者可销售状态时，借款费用应当停止资本化，应当在发生时根据其发生额确认为费用，计入当期损益。资产达到预定可使用或者可销售状态，是指所购建或者生产的符合资本化条件的资产已经达到建造方、购买方或者企业自身等预先设计、计划或者合同约定的可以使用或者可以销售的状态。生产性生物资产当达到预定生产经营状态、固定资产达到预定使用状态时借款费用都应当停止资本化，所以两者界定停止资本化时点相同。

1.5生命周期都较长生产性生物资产和固定资产都能够在生产经营中长期、反复使用，能够多年连续为企业创造价值。生产性生物资产具备自我生长性，能够在持续的基础上予以消耗并在未来的一段时间内保持其服务能力或未来经济利益，属于有生命的劳动手段。生产性生物资产最大的特点在于其能够在生产经营中长期、反复使用，从而不断产出农产品或者是长期使用。因此，通常认为生产性生物资产在一定程度上具有固定资产的特征。

2生产性生物资产与固定资产的区别

2.1价值在生命周期中的变化不同固定资产在生产过程中可以长期发挥作用，长期保持原有的实物形态，但由于其在使用过程中发生有形损耗和无形损耗，其价值则随着企业生产经营活动而逐渐地转移到产品成本中去，并构成产品价值的一个组成部分。因此固定资产投产后，其价值随着生命周期的延续呈逐年下降趋势。生产性生物资产是活的动物和植物，因此其自身具有生长、发育、繁殖和衰退的自然规律，它依靠这些自然规律和人的劳动的推动来实现自身的转化，如由一粒种子长成一棵大树。又由于生产性生物资产是自然再生产与经济再生产相互交织作用的结果，因此生产性生物资产在生长过程中不断地自然增值。由于其自身的特殊生长规律，其生长都要经历从繁育、成长、成熟、蜕化、消亡等几个阶段，即是具备生命周期的资产。生产性生物资产的价值随生命周期的延长呈缓慢增长、快速增长、趋于稳定和下降趋势。

2.2产能在生命周期中的变化不同固定资产投产后，由于使用、自然力作用或技术进步而使机器设备、厂房建筑物等逐渐丧失使用价值或发生贬值，价值随着企业生产经营活动而逐渐地转移到产品成本中去，其生产能力逐渐下降。所以固定资产的产能是随着生命周期的延续呈逐年递减趋势。而生产性生物资产在由成长期至成熟期，其生产能力逐渐增加并趋于稳定，但由成熟期至蜕化期直至消亡，其生产能力开始逐渐下降。所以生产性生物资产的产能随生命周期的延长呈零产能、增长、稳定、下降趋势。

2.3后续支出在生命周期中的变化不同固定资产投产后，随着其价值的转移而逐渐陈旧，为了保持固定资产能够处于正常运行状态的行为，将发生各项改良支出、维修费用、装修支出等，如添加润滑油、清洗机器、更换小部件、喷漆等，随着固定资产的陈旧程度的增加维修等费用也随之增加。所以固定资产的后续支出随生命周期的延续呈现递增趋势。生产性生物资产的后续支出与固定资产相反。呈下降趋势。为了维持已经达到预定生产经营目的的成熟生产性生物资产进行正常生产，将会发生有关费用，如为果树剪枝发生的费用、为果树灭虫发生的人工费用和药物费用、对产奶奶牛的饲养等费用。随着生产性生物资产由成长至成熟直至消亡，其后续支出随生命周期的延续呈现递减趋势。

8.微生物固定化技术与污水处理 篇八

生物净水菌技术在污水处理中的应用

应用北京普仁生态技术有限公司的微生态技术,通过采用普仁生态净水伴侣(菌种、培养基等)在微生态反应器中培养制备的生物净水菌处理城市生活污水,试验结果表明,该菌对污水中有机物有较好的降解作用.在传统活性污泥法工艺下可提高污水的.日处理量,减少曝气池停留时间,对高浓度负荷的进水有较强的抗缓冲能力,溶氧量增加,且在日处理量增加的情况下排泥量减少.

作 者：陈彩萍 Chen Caiping  作者单位：山西省太原市河西北中部污水净化厂 刊 名：山西科技 英文刊名：SHANXI SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(3) 分类号：X522 关键词：普仁微生态技术   生物净水伴侣   生物净水菌   传统活性污泥法  

9.生物工程工厂废气处理技术 篇九

2011级生物技术 夏园星

（一）二氧化碳的回收利用

二氧化碳是碳的两种氧化物之一，是一种无机物，是空气中常见的化合物。二氧化碳的化学式为CO2，相对分子质量是44。二氧化碳的沸点低(-78.5 ℃)，常温常压下是一种无色无味气体，密度1.977g/cm3，比空气大，能溶于水，20 ℃时每100体积水可溶88体积二氧化碳。液体二氧化碳在加压冷却时可凝成固体二氧化碳，俗称干冰，干冰密度为1 500 kg/m3，是一种低温致冷剂。1.二氧化碳的危害

在人体内，二氧化碳起着调节呼吸的作用。氧对呼吸运动影响不大，而血液中二氧化碳的含量却对呼吸的调节起着特别明显的作用。呼吸中枢对二氧化碳浓度的改变很敏感，当血液中二氧化碳分压稍高时，呼吸即加深加快，通气量增加；稍低时则变浅变慢，通气量减少。二氧化碳虽然没有毒性，但是由于它的存在影响了人或动物体对氧的摄取，使机体内氧合血红蛋白减少，造成窒息，严重时可引起死亡。2.二氧化碳的用途

气体二氧化碳用于制碱工业、制糖工业，并用于钢铸件的淬火和铅白的制造等。二氧化碳在焊接领域应用广泛.如：二氧化碳气体保护焊，是目前生产中应用最多的方法。固态二氧化碳俗称干冰，升华时可吸收大量热，因而用作制冷剂，如人工降雨，也常在舞台中用于制造烟雾。二氧化碳一般不燃烧也不支持燃烧，常温下密度比空气略大，受热膨胀后则会聚集于上方.也常被用作灭火剂,但Mg燃烧时不能用CO?来灭火,因为:2Mg+CO?=2MgO+C(点燃)

二氧化碳是酸性氧化物，可跟碱或碱性氧化物反应生成碳酸盐。跟氨水反应生成碳酸氢铵。无毒，但空气中二氧化碳含量过高时，也会使人因缺氧而发生窒息。绿色植物能将二氧化碳跟水在光合作用下合成有机物。二氧化碳可用于制造碳酸氢铵、小苏打、纯碱、尿素、铅白颜料、饮料、灭火器以及铸钢件的淬火。二氧化碳在大气中约占总体积的0.03％，人呼出的气体中二氧化碳约占4％。实验室中常用盐酸跟大理石反应制取二氧化碳，工业上用煅烧石灰石或酿酒的发酵气中来获得二氧化碳.3.二氧化碳的生产

发酵生产排出的二氧化碳纯度可达99%以上，但由于含有少量的醇类醛类、酯类、以及有机酸等杂质，因此必须经水、高锰酸钾溶液洗涤，活性炭硅胶或分子筛等吸附剂净化干燥后，再经造气压缩机压缩成液体二氧化碳装瓶使用或售出。国外已开始使用大型恒温贮罐和槽车装运低温二氧化碳，以提高制冷量和工作效率，降低成本，减轻劳动强度。

液体二氧化碳经蒸发，可得到雪状干冰，但雪状干冰升华较快，体积太大。而经压冰机可制得晶状干冰。这种干冰运输方便，制冷量大，因而扩大了二氧化碳的应用范围。啤酒厂也可生产大量二氧化碳供出售和自用。每百升啤酒可回收3~5kg二氧化碳。当前我国啤酒厂多用压缩空气背压和冲管道，而将发酵生成的高纯度二氧化碳白白放掉，这十分可惜。

二氧化碳生产设备已有专业厂生产，可直接购买。二氧化碳生产的简要过程如下： 由发酵罐来的CO2→净化→干燥→压缩→液体CO2→装瓶→使用或出售 ↓

蒸发→雪状干冰→压冰机→晶状干冰 4.二氧化碳的处理技术

二氧化碳的处理技术一般分可为从大气中分离固定和从燃放气中分离回收两大类。现阶段, 从大气中分离固定二氧化碳技术主要有生物法, 而从燃放气中分离回收二氧化碳技术主要有物理法、化学法和物理-化学法等。

一、物理法

物理法分离处理二氧化碳技术主要有:物理吸收法、膜分离法、变压(变温)吸附法、海洋深层储存法和陆地蓄水层(或废油、气井)储存法等。

（1）物理吸收法: 通过交替改变二氧化碳与吸收剂(有机溶剂)之间的操作压力和操作温度以实现二氧化碳的吸收和解析, 从而达到分离处理二氧化碳的目的。在整个过程中不发生化学反应, 因而所需的能量消耗相对较少。一般讲来, 有机溶剂吸收二氧化碳的能力随着压力增加和温度下降而增大, 反之则减小。物理吸收法其关键在于确定优良的吸收剂。对吸收剂的要求是: 对二氧化碳的溶解度大、选择性好、沸点高、无腐蚀、无毒性、化学性能稳定。常见吸收剂有丙烯酸酯、N-甲基-2-D 吡咯烷酮、甲醇、乙醇、聚乙二醇及噻吩烷等高沸点有机溶剂, 以减少溶液损耗和蒸气外泄。

（2）膜分离法: 膜分离法是利用一些聚合材料, 如醋酸纤维和聚酰亚胺等制成的薄膜对不同气体具有不同的渗透率这一特性来分离气体, 其中包括分离膜和吸收膜两种类型。其推动力是膜两边的压差。其工艺流程如图所示

工业上用于二氧化碳分离的膜材质主要有醋酸纤维、乙基纤维素、巨苯醚及聚砜等。近些年来, 随着材料科学的迅速发展, 涌现出不少性能优异的新型膜质材料, 如聚酰亚胺膜、聚苯氧改性膜、二胺基聚砜复合膜、含二胺的聚碳酸酯复合膜及含相对分子质量低的丙烯酸脂的浸膜 等, 它们均表现出了良好的二氧化碳渗透性。随着高分子材料的不断发展和制膜技术的不断完善, 膜分离法在从燃放气中分离二氧化碳方面一定会大有作为。

（3）变压(变温)吸附法: 吸附法是利用固态吸附剂(活性炭、天然沸石、分子筛、活性氧化铝和硅胶等)对原料混合气中的二氧化碳进行有选择性的可逆吸附作用来分离回收二氧化碳的技术。吸附法主要包括变温吸附法(TSA)和变压吸附法(PSA)。吸附剂在高温(或高压)条件下吸附二氧化碳, 降温(或降压)后将二氧化碳解吸出来, 通过周期性的温度(或压力)变化, 实现二氧化碳与其他气体的分离。采用吸附法时, 一般需要多座吸附塔并联使用, 以保证整个过程中能连续地输入原料气, 连续地取出二氧化碳气及未吸附气体, 其流程如图所示。

现阶段, 变压吸附法发展较为迅速, 大型工业化吸附装置已投入使用, 其二氧化碳分离效率可达99% 以上。在化肥、石化等工业中的应用极其广泛。在国内, 西南化工研究院技术力量雄厚, 在变压吸附研究、开发、设计、安装方面, 处于领先地位。

二、化学法

化学法分离处理二氧化碳主要包括化学吸收法及碳氢化合物转化法等。

（1）化学吸收法: 化学吸收法是使原料气和化学溶剂在吸收塔内发生化学反应, 二氧化碳进入溶剂形成富液, 富液进入脱吸塔加热分解出二氧化碳, 吸收与脱吸交替进行, 从而实现二氧化碳的分离回收。其关键是控制好吸收塔和脱吸塔的操作温度和操作压力。化学吸收法所用化学溶剂一般为K2CO3水溶液或乙醇胺类的水溶液。热K2CO3 法包括苯非尔德法(吸收溶剂中K2CO3 质量分数为25% ~ 30% , 二乙醇胺1% ~ 6%, 加适量V2O5 作催化剂和防腐剂)、砷减法(VetroCokes 法, K2CO3 质量分数23%, As2O3 12% ,或用氨基乙酸和V2O5 代替As2O3)、卡苏尔法(Carsol 法, K2CO3、胺、V2O5)和改良热碳酸钾法(Cata Carb 法, K2CO3、乙醇胺盐、V2O5)。以乙醇胺类作吸收剂的方法有MEA 法(一乙醇胺)、DEA 法(二乙醇胺)及MDEA 法(甲基二乙醇胺)等。（2）碳氢化合物转化法: 碳氢化合物转化法是在催化剂作用下, 将二氧化碳转化为甲烷、丙烷、一氧化碳、甲醇及乙醇等基本化工原料的方法。

以铑-镁为催化剂, 可使二氧化碳与氢按1B4(体积比)的比例, 在一定的温度与压力下混合, 生成甲烷。直接用燃放气与以氢为基底的乙炔混合, 利用电子束或激光束激励, 生产甲醇和一氧化碳, 一氧化碳作为原料, 可进一步合成甲醇。碳氢化合物转化法还处于实验室研究阶段, 距离工业大规模实用阶段尚远。

三、物理-化学法

目前, 物理-化学法主要有二氧化碳分解法。该法是借助高能射线或电子射线等放射线, 对排出的含有大量二氧化碳的燃放气进行辐射, 使其中的二氧化碳分解为一氧化碳和氧气, 一氧化碳在经过高能辐射, 转而生成C3O2 和O2 , 其反应方程式为: 一次辐射: CO2→ CO+ 1/2O2;二次辐射: 3CO y C3O2+ 1P2O2 和3CO2 yC3O2+ 2O2。

10.微生物固定化技术与污水处理 篇十

【摘要】将生物增效技术应用于城市污水处理，结果表明：投加生物增效菌种后，可以增强污泥活性，提高处理能力，改善出水水质。

【关键词】生物增效技术；城市污水；氧化沟；活性污泥

某市政污水处理厂2010年3月投入运行，工程处理规模为6万吨/天，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A标准，污水处理工艺采用改良型氧化沟+深度处理工艺。随着近两年服务区域内人口的增加和产业结构的调整，进入该污水厂的水质、水量随季节变化波动明显，使污水厂的稳定达标运行面临着极大压力。为解决上述问题，该厂探索使用生物增效技术，在不增加处理设备和构筑物的情况下，提升该厂的处理规模和优化出水水质。本文对生物增效技术在该污水处理厂的应用情况进行总结。

1、污水厂运行中的主要问题

1.1季节性进出水氨氮波动

通过统计分析2014年12月至2015年11月进出水氨氮指标，从年初至4月份前会出现氨氮平均值升高的趋势；相应的出水氨氮指标也逐步升高，出水氨氮指標从年初的不到2mg/l升高到4月份的5mg/l以上。统计分析数据见表1：

分析原因如下：（1）由于污水厂辖区内企业生产排污不规律，间歇排放的不明有毒污染物会抑制生物活性，使活性污泥处理系统容易受到冲击，导致污泥中毒和解体，二沉池会偶发大规模浮泥，造成出水SS升高[1]。另外，来水中含有不确定成份物质的影响，抑制硝化菌的正常反应过程，硝化速率降低，导致出水氨氮明显升高，影响系统运行稳定性。（2）温度不仅影响细菌的比生长速率，而且影响细菌的活性，温度升高硝化反应速率也会升高，温度降低到4℃以下时，亚硝酸盐氧化细菌的活动几乎停止[2]。反硝化菌进行反硝化活动的适宜温度是15～35℃，当温度低于10℃时，反硝化速率会降低，当温度低于3℃时，反硝化活动停止[3]。所以，受冬季低温影响，水温下降导致系统内活性污泥的生物脱氮菌群反应速率大幅下降，最终表现为出水氨氮相比增高；

1.2污水排放量的逐步提高

随着城市人口的增加和人民生活水平的提高，生活用水量也大幅增加，需要污水厂不断提升污水处理量，该污水厂一期工程设计处理规模为60000t/d，近年随着服务区内排放水量的不断增加，迫切要求污水厂不断提升处理规模，满足新的污水处理需求。

2、生物增效技术和操作方案

2.1生物增效技术简介

城市污水处理系统中的污染物主要依靠微生物来完成，其种群结构的变化决定了处理功能的变化[4]。深入了解污水处理工艺中微生物的群落结构和功能，对控制和提高污水处理效率具有极为重要的意义[5]。生物增效技术的目的就是改善微生物的群落结构和功能，提高污水处理效率。它是把筛选后的对污染物有高效率的降解能力的微生物菌种添加到处理系统中，这样缩短了培养驯化的周期，改变了活性污泥系统的种群结构，增加了系统中有效微生物的数量、种类，新的种群环境能够形成更高层次的生物代谢能力，使得降解那些原先被认为不可降解的污染物成为可能[6]。最终，提高了处理效率和系统运行的稳定性。在经过技术调研后，选用了某公司的生物增效混合制剂，该生物制剂以亚硝酸菌属（Nitrosomonas）和硝酸菌属（Nitrobacter）为主，重点提高生物脱氮能力和系统处理规模。

2.2生物增效实施方案

生物增效的实施过程较为简单，主要包括以下方面：

（1）投加生物增效菌种前，先通过二沉池进行排泥操作，使污泥浓度降低到3500mg/l以下。

（2）生物增效菌种投加量按表2，由多到少进行逐日递减，投加菌种开始后，每日跟踪分析化验进出水的COD、BOD、氨氮、总氮、总磷、pH等指标，同时每日分析污泥浓度（MLSS）、污泥沉降比（SV）、污泥指数（SVI），每日取氧化沟好氧区域内混合液进行生物镜检观察，并对镜检结果进行记录。

（3）投菌10日后开始逐步增加污水处理量，逐步增量的前提是各类出水指标的稳定。

3、生物增效效果分析

3.1处理水量提升

根据生物增效实施方案，投加生物增效菌种10天，提高污水处理厂处理水量到70000t/d，投加菌种20天后，提高处理水量到80000t/d，在提升处理水量的过程中，系统处理后的污水水质均能满足甚至优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准的相关要求。每日污水处理规模见图3投加菌种期间的处理水量。

3.2进出水BOD和COD的变化

从投菌后的运行来看，出水的主要污染物指标COD和BOD均优于规定的排放标准，3月前后的水质数据来看，在污水厂处理水量提升30%以后，没有因为处理水量的提升而受到影响。说明氧化沟内活性污泥得到优化，系统内优势微生物的数量得到提高，对有机物的降解能力得到提升。生物增效期间进出水COD和BOD见图4.

3.3进出水总氮和氨氮的变化

统计分析从2016年2月4日以来的进出水总氮和氨氮的数据，在处理水量从6000t/d提升到70000t/d和80000t/d的过程中，处理后污水的总氮和氨氮指标始终在2mg/l和1mg/l左右。在处理水量增加，好氧池水力停留时间从18小时降低到13小时后，系统对氨氮和总氮的仍然保持良好的脱氮效率，说明在生物增效的过程中，优势生物脱氮菌群的总量和总类得到了提升，使污水处理系统在增加处理水量、水力停留时间缩短后仍能达到同样的脱氮效果。往年的运行过程中，少数不确定生产企业从3月份开始的排污会冲击到污水厂的生物脱氮效果，从目前的运行来看，基本没有对污水厂的运行造成影响，从侧面反映出微生物菌群的抗冲击能力和适应能力较强。生物增效期间的进出水总氮和氨氮见图5。

3.4进出水总磷的变化

污水厂对总磷的去除一直保持稳定，无论是生物增效前，还是生物增效后，在进水總磷不大于5mg/l情况下，出水总磷总能稳定在0.3mg/l，处理水量增加后，除磷效率没有降低。

3.5污泥指数（SVI）的改善

污泥指数是根据污泥浓度和污泥沉降比进行的数学换算，一般认为城市污水污泥指数范围为50—200。高于200的污泥指数可以认为污泥膨胀，低于50的污泥指数可以判定污泥活性较差[7]。在生物增效过程中，通过排泥和控制污泥浓度，使污泥浓度始终在3500～4000mg/l之间。通过污泥沉降比SV和污泥浓度的分析结果看出，在相对稳定的污泥浓度情况下，污泥沉降比从最初的75%逐步降低到50%左右，污泥指数从最初的不到200，逐步稳定到150左右的最佳值。这说明在生物增效过程中，惰性污泥被置换，优势微生物的比例得到提高。

3.6生物相改善

选取生物增效前后的生物镜检图片，可以看出，生物增效后，100倍镜检下，菌胶团结构密实，形状规则，镜检下的原后生动物的数量和种类都有所增加。图6中，左图为生物增效前的镜检图片，右图为生物增效后的镜检图片。

4、结论

（1）实施生物增效的运行结果表明，使用生物增效方式用于城市污水处理，可以在短期内提升污水处理厂的处理规模，改善污泥活性和沉降性能，优化出水水质。并可以抵抗有毒有害物质的冲击，保持污水厂的长期稳定运行，降低区域内污染物排放量，改善流域水体的环境质量。为城市污水处理厂在应对系统冲击和短期内提升污水处理规模提供了参考案例。（2）本文仅局限于对污水处理结果的评价。对于生物增效菌群的筛选、培养，如何定性定量分析优势菌与特点污染物的降解机理，如何提高外加菌群的存活时间、避免优势菌的流失等问题还需要进一步研究[8]。

参考文献

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[8]王玉祥.生物增效技术在石油化工污水处理中的应用[J].工业水处理，2009，29（6）：93-96.

作者简介

11.微生物固定化技术与污水处理 篇十一

本工作遵循清污分流、污污分治、分质处理的原则,将碱渣废水和电脱盐废水等高浓度废水(以下简称废水)从含油废水系统中分离出来,采用含固定化微生物的曝气生物滤池(G-BAF)技术进行处理,处理后废水可达标排放。

1 废水的组成及水质

实验所用废水为天津某炼油厂常Ⅰ和常Ⅱ装置的电脱盐废水、液态烃碱渣、气分碱洗水、航煤和柴油碱渣回收环烷酸废水。废水的组成及水质见表1。

2 废水处理工艺

2.1废水处理工艺流程

废水处理工艺流程见图1。

废水中以硫化物、酚、NH3-N、COD为主要污染物。航煤和柴油碱渣通常采用浓硫酸酸化回收环烷酸,环烷酸回收后的废水呈酸性;气分碱洗水为含碱废水。将上述两种废水混合后,根据废水pH加酸或加碱调节,在中和池内进行中和反应。常Ⅰ、常Ⅱ装置的电脱盐废水出水温度较高,需在装置内增加降温设施,使出水温度低于45℃后,与中和后的环烷酸回收废水及气分碱洗水在调节罐内调节后续处理水量、稳定水质,防止对后续工段产生大的水质、水量冲击。来自气分装置的液态烃碱渣流量小、硫化物含量很高,若直接中和会逸出大量硫化氢,因此在其装置区设收集罐,控制液态烃碱渣以小流量连续进入微电解池,通过氧化还原反应去除硫化物,同时吸附大分子和溶解度较小的有机物,降低废水的COD和色度,改善废水的可生化性。通过油水分离器及两级气浮去除废水中的石油类物质,最后废水进入G-BAF池,通过池中微生物的作用去除废水中的COD、NH3-N,出水进入动力部给排水厂作进一步的处理。

2.2主要构筑物及工艺特点

两座中和池交替运行,转换周期为4 h,单池尺寸为3.0 m×3.0 m×6.0 m。池内设有潜水搅拌器和在线pH计,根据废水pH投加酸碱,并通过搅拌使中和反应完全,控制中和出水pH为6.0～9.0。

一个调节罐,规格为Φ11.5 m×10.7 m,容积1 000 m3。

两座微电解池并联运行,单池尺寸为6.0 m×3.0 m×6.0 m,HRT 4 h。池内设有曝气系统及铁屑层,曝气系统气水比(体积比,下同)为5:1。

一座G-BAF池,尺寸为12.5 m×18.0 m×5.0m,HRT 20 h。分为四组三级,单组单级尺寸为4.5 m×4.5 m×5.0 m。池内设有曝气系统及高效微生物载体,前端有配水区,末端有集水区,设计COD容积负荷为2.25 kg/(m3·d),气水比为30:1。

一台油水分离器,处理能力为50 t/h,设备尺寸为Φ1.8 m×7.6 m。

两级气浮设备为涡凹气浮和高效浅层气浮设备各一台,处理能力均为50 t/h。涡凹气浮设备尺寸为8.0 m×1.8 m×3.2 m,停留时间17 min,功率为3.0 kW,包括曝气电机、刮渣机、排渣机及控制柜。高效浅层气浮设备尺寸为Φ5.0 m×1.0 m,功率为3.5 kW。

G-BAF工艺微生物的负载量比传统生物处理工艺提高了10～20倍,生化降解速率快,处理效率高。微生物仅需在调试期间一次性投加,正常使用过程中无需定期补充,运行过程中微生物活性高、繁殖快、适应能力强。微生物中含有大量降解NH3-N、芳烃类、多环和杂环类的专性菌种,具有较强的抗冲击性能,对多种难降解污染物有极好的处理效果。G-BAF工艺能去除废水中的无机离子和重金属离子,运行过程中不产生臭味,运行管理方便,设备可停可转,即使设备停运一年,启动也只需恢复曝气一周即可,无须专人管理[8,9,10,11,12]。

3 运行效果

G-BAF池的调试先后通过闷曝接种,连续进、出水增加运行负荷的微生物驯化,使生物膜挂膜成功,且完成了微生物的选择、繁殖及颗粒化,使整个系统能够按照设计要求稳定达标运行。2007年8月15日至9月4日,G-BAF池进水、出水主要指标见表2。

由表2可见,经过G-BAF工艺处理后,出水水质完全达到GB8978—1996《污水综合排放标准》第二类污染物的二级排放标准。当G-BAF池进水COD在298～11 278 mg/L波动时,出水COD为33.0～94.3 mg/L,平均值为51.7 mgL,COD平均去除率为97%;当G-BAF池进水ρ(NH3-N)在12.1～188.0 mg/L范围内波动时,出水ρ(NH3-N)为0.90～49.40 mg/L,平均值为10.70 mg/L,NH3-N平均去除率为83%。这说明G-BAF工艺处理效率高,抗冲击性能优异。

4 经济效益分析

G-BAF工艺装置费用支出为:自来水(配药用)费3.2万元/a,蒸汽费38.0万元/a,电费30.0万元/a,药剂费95.0万元/a,人工费10.0万元/a,维护管理费15.0万元/a,设备折旧费95.2万元/a,总计运行费用约286.4万元/a。实际处理废水量为432 km3/a,则废水处理费用为6.6元/m3。

G-BAF工艺装置投入使用后,含油废水经现有设施处理后可达标回用,炼油厂因此每年节约新鲜水2×106 m3,按1.5元/m3计,企业可创收300万元/a。采用G-BAF工艺不仅有上述的直接经济效益,还改善了厂区环境质量,具有明显的环境效益和社会效益。

5 结论

采用G-BAF工艺处理炼油厂高浓度废水,当G-BAF池进水COD为298～11 278 mg/L时,出水COD为33.0～94.3 mg/L,COD平均去除率为97%;当G-BAF池进水ρ(NH3-N)为12.1～188.0 mg/L时,出水ρ(NH3-N)为0.9～49.4 mg/L,NH3-N平均去除率为83%,G-BAF工艺处理效率高,抗冲击性能优异。经G-BAF处理后出水水质完全达到GB8978—1996《污水综合排放标准》第二类污染物的二级排放标准。

参考文献

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12.污水生物除磷技术研究进展 篇十二

摘要：本文介绍污水生物除磷工艺的发展,对生物脱氮除磷特别是反硝化脱氮除磷原理和新工艺进行讨论,分析反硝化除磷技术的影响因素和反硝化脱氮除磷工艺的优缺点,指出反硝化除磷工艺适合低碳磷比、碳氮比污水的.处理以及实际应用中有待进一步研究和解决的问题.作 者：王荣斌 李军 张宁 宋玮华 何恒海 作者单位：王荣斌(二十一冶建设有限公司,甘肃,兰州,730000)

李军,张宁,宋玮华(北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室,北京,100022)

何恒海(山东东大化学工业有限公司,淄博,250000)

13.微生物固定化技术与污水处理 篇十三

综述了各种生物处理技术在水产养殖废水处理中的`应用概况,并指出生态型水产养殖系统是今后的主要发展方向.

作 者：万红 宋碧玉 杨毅 倪朝晖 王卫明 熊帮喜  作者单位：万红,宋碧玉(武汉大学资源与环境科学学院,武汉市)

杨毅(Asian Institute of Technology,Thailand)

倪朝晖(中国水产科学研究院淡水生态与健康养殖重点开放实验室,武汉市)

王卫明,熊帮喜(华中农业大学水产学院,武汉市)

14.微生物固定化技术与污水处理 篇十四

1 固定化微生物技术在环境工程中的应用

1.1 固定化微生物在废水处理中的运用

一般来说, 在针对废水处理的过程中, 可以应用的固定化微生物技术主要包括两种, 一种是活性污泥法, 另外一种就是生物膜法。而微生物主要是分布在菌胶团上, 同时在一些固定的物质是能够也有一定的分布。而微生物这样的分布方法, 并不是靠人工完成的, 而是自然形成的。在1980年, 人们开始进行人工固定化微生物的研究, 将微生物固定在特定的空间网络中, 减少菌体的脱落现象, 使得微生物可以长期的固定在一个载体上, 并且保持较高的浓度。同时, 在保障微生物固定化的基础上, 合理的利用微生物中所具有的活性物质以及絮状物质等来进行废水的处理, 使得废水可以得到有效的净化。

我国的相关专家针对废水处理中, 固定化微生物的应用进行了深入的研究。宋雪等相关的研究人员主要利用活性炭来作为酵母, 将其混入到菌群中, 在低氧状态下以及好氧状态下对菌群的变化情况进行观察, 从观察的结果可以看出, 在废水处理中应用固定化的微生物, 会使得废水中存在的有机物质得到有效的降解和转化, 提升废水处理的效果和质量。

除了我国对固定化微生物在废水处理中的应用进行了深入的研究之外, 国外的一些专家也针对这项内容进行了深入的研究。Vanotti等相关的研究人员合理的利用PVA冷冻法来对硝化污泥进行了固定化实验, 从实现中可以看出, 利用该冷冻方法, 可以使得硝化污泥能够有效的固定在聚乙烯醇小球上, 这样就可以利用这种方法来对一些养殖业的废水进行处理。从研究观察中可以了解到, 在固定时间为4h的时候, 则硝化污泥的有效率可以达到567mg/1.d。而在好氧的状态下, 如果硝化污泥能够达到一种稳定的状态, 那么CODcr就可以有效的实现对污泥的硝化处理, 硝化的有效率可以达到70%以上。这样的固定化微生物方法, 在实际的应用中, 不仅可以有效的提升微生物固定化的效果, 也可以使得相应的负荷冲击减轻, 使得微生物的固定时间保持在规定的范围内。

1.2 固定化微生物净化大气的研究现状

国内从20世纪90年代才开始, 研究固定化微生物净化大气, 目前仅有同济大学、昆明理工大学等少数机构在研究。同济大学的马红采用固定床反应器, 以海藻酸钠包埋活性污泥进行含NH3臭气处理, 气相NH3去除率大于92%, 硝化速度大于0.63g N/kg固定化湿颗粒#d。硝化速度最高可达2.93g N/kg固定化湿颗粒#d。同济大学的邵立明等采用海酸钠包埋, Ca Cl2胶联法, 利用滴滤塔反应器净化含H2S气体, 最大有效处理H2S的体积负荷可达6000-6500g/ (m3#d) , 净化效率保持在87%以上, 袁志文等采用固定化微生物处理含甲硫醇恶臭气体, 颗粒填充床生物脱臭塔运行试验表明:在空塔停留时间不大于13s时, 对低浓度甲硫醇气体 (<.2.9mg/m3) 的去除率在99.0%以上, 对高浓度甲硫醇气体 (>2.4mg/m3) 去除率在99.0%以上, 当空塔停留时间减少到6.5s时, 对低浓度甲硫醇气体的去除率仍可维持在80.0%, 脱臭塔对由于浓度和进气量升高造成的冲击负荷具有较强的缓冲能力。

2 固定化微生物技术特点和研究方向

2.1 固定化微生物技术的应用特点

首先, 在环境工程中, 固定化微生物技术在应用的过程中, 能够有效的将微生物的浓度进行有效的提升, 也可以使得微生物中存在的活性物质得到有效的增加。利用固定化微生物技术来对废水实施有效的处理, 可以使得水质得到极大的改善。其次, 固定化微生物技术可以有效的进行生物育种, 利用生物育种, 可以使得一些较难区分的微生物以及污染物有效的区分开来。再次, 微生物在进行固定化处理后, 微生物本身所具有的抗毒性会得到明显的提高, 有效的防止了病毒对微生物的侵害。最后, 微生物在固定化反应的过程中, 所需要的反应容器也相对较小, 这样就可以有效的达到节省空间的目的。

2.2 固定化微生物技术的未来研究方向

固定化微生物技术在环境工程中的前景是不可估量的, 但目前此类技术还存在许多问题有待于研究, 相应地就形成了今后一段时间里固定化技术的研究方向。 (1) 载体是固定化技术的重要组成部分, 而目前载体价格仍然令人难以承受。而且一般固定化微生物半衰期较长的也仅能达到100多天, 实际运行要频繁更换载体, 显然既不经济, 运行管理也麻烦。因此进一步开发新型性能优良的固定化载体, 对固定化技术的发展至关重要; (2) 对固定化细胞的稳定性问题尚缺乏研究, 提高固定化细胞的稳定性、改善固定化技术处理效果及使用性能也是今后的一个研究重点; (3) 实际污染物是一个十分复杂的混合体系, 用单一菌种处理一般很难达到要求, 因此对于复杂的污染物体系, 是采用混合菌还是单一高效菌分级处理, 有待于进一步研究; (4) 固定化技术目前应用的范围比较小, 如何把基因工程菌和固定化技术结合起来, 拓宽可处理污染物的种类, 从而使固定化技术可以广泛地运用于工业污水、生活废水处理, 应是今后研究的重点; (5) 固定化颗粒的相对密度是影响处理效果的一个不可忽略的因素, 如何改善和调节固定化微生物颗粒的相对密度也有待于进一步研究。

3 结论

综上所述, 在目前的环境工程中, 固定化微生物技术有着广泛的应用效果, 随着固定化微生物技术在环境工程中的应用, 在一定程度上改善了环境, 使得环境污染得到了有效的治理, 同时, 固定化微生物技术的应用, 也在一定程度上使得环境工程得到了更好的发展。虽然这一技术在实际的应用中还具有一定的弊端, 但是只要明确其发展的方向, 对其进行有效的改善和创新, 就能够使得其在环境工程的建设中发挥出更加积极的作用, 从而实现环境工程的高效建设。

参考文献

[1]宋雪等.微生物固定化技术及其对土霉素生产废水处理的研究[J].重庆环境科学, 20.3, 5 (2) :.0-2.

[2]宋秀兰, 田建民, 康静文.固定化胶质红环菌在好氧条件下降解吲哚的研究[J].环境科学学报, 2004.

15.微生物固定化技术与污水处理 篇十五

生物发酵无害化处理技术起源于日本民间，在日本、韩国被大力推广和广泛应用，是近年我国引进的一项新兴无害化处理技术。目前病死动物生物发酵无害化处理使用的发酵剂主要有酵母素、EM液、高温菌发酵剂、活力发酵床复合菌等，是由细菌、酵母菌、丝状菌、放线菌、枯草杆菌和芽孢杆菌等多种天然有益微生物组成的复合菌群，具有极强的好氧性发酵分解能力，是符合国家环保要求的微生物发酵菌剂。下面简要介绍几种病死动物生物发酵无害化处理技术及其优缺点。

一、生物堆肥无害化处理技术

养殖业中的病死动物尸体生物堆肥无害化处理技术，开始于上世纪80年代。该技术是将死亡动物埋在堆起的含碳堆里，通过不同微生物的作用使其分解的过程，最终产物是水蒸气、二氧化碳、热和稳定的有机残留物。堆肥时，要求温度在50℃以上，至少3天才能灭活其中的病原体。堆肥主要有条垛式堆肥和谷仓式堆肥两种方法，堆肥处理病死动物尸体过程随尸体大小、环境温度不同而不同，一般堆沤时间在1～4个月。

优点：成本低，易于操作。缺点：锯末、秸秆等垫料不能重复使用，垫料需求量相对较大，堆沤时间较长、处理能力有限。适合中小规模养殖场采用。

二、生物发酵床无害化处理技术

该技术是结合病死动物堆肥处理技术和发酵床养猪技术形成的，核心在于发酵床的建设，营造具有高浓度有益微生物的发酵床。发酵床根据地下水位高低及管理的便利性确定，可以设计为地上式、地下式和半地上式，形状可以是方形、圆形等各种形状。例如3000头母猪群的自繁自育猪场，建设发酵床的宽度为8米、长度为15米、深度为1.2米。发酵床内的垫料成分主要由稻壳、锯末、米糠、菌种和水组成，其中稻壳占70%、锯末占30%，米糠每立方米夏季添加2公斤，冬季添加3公斤，菌种每立方米夏季添加700克，冬季添加1000克。垫料湿度控制在50%～60%。菌种及相关垫料可循环使用，如管理得当，菌种的使用周期可达1.5年，垫料可达3年以上。

优点：处理时产生大量生物热，平均温度在45℃以上，能杀灭病原、虫卵等，疫病扩散风险大大降低;处理过程耗氧反应少，臭味小，不污染水源;垫料可重复利用，无大型装备配置，成本较低，易于操作。缺点：翻耙工作量相对较大。该技术适合各种规模养殖场采用。

三、滚筒式生物降解无害化处理技术

该技术采用一个密闭的旋转桶作为基本构造。由投料口投入病死动物及秸秆等垫料原料，经过缓慢旋转滚筒，尸体与垫料充分混合，在微生物作用下迅速分解。电机作用下滚筒旋转达到翻耙垫料的功能，风机外源送风，加速了微生物的耗氧发酵。尸体逐渐被分解，经7～14 天的生化以及机械处理后，最后到达末端，只剩下骨头，垫料经过处理变成了无病原微生物的复合肥，从滚筒仓的另一端被筛离出来。

优点： 能彻底处理病死动物，尸块分解成骨仅需7～14天;很好地解决了垫料翻耙、通风等问题;采用全自动操作，工厂化作业，操作简便;垫料可重复利用。缺点：一次性设备投入资金大。该技术适合大型规模养殖场和病死畜禽集中处理采用。

四、粉碎加温生物降解无害化处理技术

该技术将病死动物进行粉碎或切成小块，投入降解主机，自动加热，搅拌叶搅动，使病死猪充分与垫料集合;所产生的气体由除臭系统处理，最后形成二氧化碳和水蒸气，由专门排气口排出。尸体在搅拌过程中快速降解，24小时基本降解完毕，48小时基本彻底分解。该技术需具备两个条件要求：一是安装要求。设备存放及操作场地面积不少于待安装设备要求的最低面积;地面平坦及有完善防洪排水系统，能承受设备的重量;存放场地可防风防雨，且通风透气;能提供待安装设备要求的电力（三相电，380伏）。二是入料要求。投入处理设备的病死动物体重在5公斤以下者，不用破碎，直接投入处理;体重大于5公斤的需要适当破碎到5公斤以下，体积越小分解越快。同时，按照所处理病死动物体重1∶1的比例配置锯末等农林副产物作为辅料，湿度调整到40%左右。

优点：能在24小时内彻底处理病死动物尸块，处理效果能满足不同规模养殖场及病死动物无害化集中处理场点的需要;处理过程中剩余部分分解产物，不用每次添加微生物菌种;接入了臭气处理系统，没有臭气污染;该设备占地面积少，可移动。缺点：一次性设备投入资金大， 需要配套尸体破碎设备，运营费用较高。该技术适合不同规模养殖场和病死动物集中处理场点采用。

（广西 卢珍兰）

（酵母素、EM液、高温菌发酵剂、活力发酵床复合菌，本刊读者服务部有售，咨询电话：0791-86635947）

16.微生物固定化技术与污水处理 篇十六

海水养殖废水的生物处理技术研究进展

当前海水养殖废水的排放量已超过陆源污水,是导致海洋环境不断恶化的`重要原因之一.为了保护海洋环境,减少疾病传播,海水集约化养殖废水经处理后方能排放入海已成为海水养殖业发展的必然趋势.由于海水盐度效应和海水养殖废水污染结构的特殊性,增加了养殖废水的处理难度,研究海水养殖废水处理技术十分必要.文章综述了国内外海水养殖废水生物处理技术研究现状和存在的问题,认为应该加强在工艺选择、处理能力与效能以及微生物等方面的研究.

作 者：宋志文 王玮 赵丙辰 孙贤风 Song Zhi-wen Wang Wei Zhao Bing-chen Sun Xian-feng  作者单位：青岛理工大学环境与市政工程学院,青岛,266033 刊 名：青岛理工大学学报  ISTIC英文刊名：JOURNAL OF QINGDAO TECHNOLOGICAL UNIVERSITY 年，卷(期)： 27(1) 分类号：X172 关键词：海水养殖   养殖废水   硝化细菌   废水处理   生物处理  

17.污水处理厂生物过滤除臭技术研究 篇十七

污水处理厂生物过滤除臭技术研究

摘要：随着污水厂周边环境要求的提高,对污水厂进行除臭处理成为业界关注的焦点.介绍了污水处理厂恶臭物质的`成分、来源和危害.分析了各种除臭方法的工艺特点,主要论述了生物过滤除臭技术的原理及其设计运行参数.作 者：李歆    Li Xin  作者单位：广东森海环保装备工程有限公司,广东,广州,510500 期 刊：广东化工   Journal：GUANGDONG CHEMICAL INDUSTRY 年，卷(期)：, 37(7) 分类号：X5 关键词：污水处理厂    恶臭气体    生物除臭    生物过滤工艺   

18.微生物固定化技术与污水处理 篇十八

关键词：微生物,环境工程,运用

1 运用微生物对水质情况进行监测

饮用水以及食品领域的细菌监测最重要的一个对象就是大肠菌群, 而且这已经在世界的范围里都已得到了明确。目前我国的水质标准对大肠菌群的规定:其中饮用水是≤3 (个/L) , 游泳用水的质量标准则是≤10 (个/L) 。另外根据水的等级, 其中一级水则是每升要小于等于500个, 而二级水则要小于等于10000个, 三级水的标准则是小于等于50000个。由于大肠菌群会让乳糖产生发酵效应, 因此会分析出酸以及气体, 那么通过检测酸性物质和气体就能够获得大肠杆菌的数量, 再结合大肠菌群检数表, 就能够判断出水质情况, 所以利用微生物进行水质检测从卫生学方面来说无疑具有重要意义。

2 使用微生物对废水进行治污处理

采用微生物来净化工业以及生活污水成本最低, 而且非常简单, 净化效果非常出色, 具体有下面几种方法:

2.1 厌氧处理法

厌氧微生物可以在无氧环境下生存, 那么将这些微生物置入废水中, 就能够让废水中存在的有机物分解成CO2和CH4等物质。具体过程大概经过三个步骤:第一, 水解发酵。这个环节主要是废水中的有机物在厌氧微生物的作用下被分解成较为简单的有机物, 比如纤维物质在厌氧菌的作用下转化成蛋白质以及糖类等, 然后再进一步转换成脂类以及氨基酸等物质, 接着进行转换就能够转变成脂肪酸和甘油等物质。接着添加一些产酸菌, 就能够将这些物质进一步转换成乙酸、丁酸以及醇类物质。参与这些发酵活动的微生物包括了拟杆菌属、真细菌以及双歧杆菌等厌氧微生物。第二, 转化成乙酸或者氢气环节。这主要是利用产氢产酸菌将第一阶段中间衍生物如丙酸和丁酸和各种醇类等进行转换, 形成乙酸和氢气, 同时伴随二氧化碳气体产生。第三, 转化成甲烷。在这个阶段主要是运用产甲烷菌将第二阶段生成的乙酸、氢气以及二氧化碳进行发酵反应转化成甲烷。其具体的处理方法包括了厌氧接触法、升流式厌氧污泥层反应器以及生物膜等方法。

2.2 好氧处理法

这种方法就是将好氧微生物放置在拥有大量氧环境下, 使之快速繁殖, 然后通过好氧微生物对污水中的有机物进行氧化分解, 从而转化成二氧化碳以及水和硝酸盐等物质, 这样就能够实现对污水的净化。目前这种方法比较简单, 而且灵活性较强, 比如有活性污泥法以及生物转盘法等。

3 对固体垃圾进行微生物发酵转化成肥料

对于固体垃圾的处理, 可以在这些固体废物中置入大量的嗜热的微生物以及硝化细菌、纤维分解微生物等, 然后再为这些微生物的快速生长提供一定的环境, 并能够促进微生物反馈回路的形成。比如对于部分中温微生物, 如果温度升高或者不能够适应该种微生物生长时, 就能够变成负反馈机制, 此时会抑制微生物的生长, 然后嗜热微生物的在高热环境下活性增强, 于是又再次形成正反馈回路, 也就是高温微生物的数量快速增长会让温度出现升高, 但是如果温度上升到一定程度, 同样也会对嗜热菌构成负面影响, 于是嗜热菌的数量增长就会变缓, 最终让这个温度保持在一定范围之内。根据最新对不同微生物的研究表明, 白腐真菌能够很好的分解含苯有毒污染物, 所以注意这类真菌的培养则能够很好的分解固体垃圾。

4 运用微生物对废气进行净化

微生物也能够对废气进行净化, 对此第一, 要对废气进行液相转换, 然后通过液相环境置入微生物从而实现对废气进行降解, 其中产生的代谢物则能够进入到液相环境中, 部分可以作为细胞代谢能源, 另一部分比如二氧化碳被析出。比如通过微生物净化二甲苯就可以在室温环境下进行, 其中废气含有二甲苯的浓度达到了每立方米为250mg~2500mg之间, 气流量则为每小时100L~400L, 废气在空塔中的时间为28s~83s, 该塔的阻力将为12.8Pa~40.9Pa之间, 根据实验结果得出, 该生物膜填料塔在处理含有二甲苯的废气具有良好的效果, 总有效去除率达到了90%以上。

5 固定化微生物技术的应用

这种方法能够解决普通微生物难以处理的废气以及废水问题。利用微生物固定化技术, 将活炭核、海藻酸钙、N-假丝酵母进行混合, 形成混合菌群, 然后将其放置在不同含氧环境下对废水的净化处理进行研究, 该废水主要是由生产土霉素产生, 经过实验结果得出:通过固定微生物, 温度和p H值的使用条件更加宽广, 同时对有机物的降解能力也好于普通微生物。另外著名专家袁志文在自己的论述中分析了运用固定化微生物处理技术, 发现生物脱臭塔在处理臭气的时间通常不大于13s, 去除低浓度 (每立方米小于1219mg) 的甲硫醇气体效果极佳, 能够达到99%以上。而且脱臭塔能够有效消解废气浓度和进气量增加可能引起的负荷冲击, 因此适应能力也更强。

总之, 微生物处理技术在环境保护领域的应用越来越广, 而且随着微生物技术的不断发展, 未来微生物对于促进环保事业的发展无疑会做出越来越大的贡献, 而且经济效益日益突出。

参考文献

[1]张蔚萍, 陈建中.固定化微生物技术在环境工程中的应用[J].云南环境科学, 2003 (12) .

[2]周东群.污水治理专用微生物制剂的开发研究[D].山东轻工业学院, 2012 (06) .

19.微生物固定化技术与污水处理 篇十九

教材教学模式考核体系给排水技术的迅猛发展，给排水工程专业教育的国际化成为必然趋势，双语教学也已成为很多高校给排水工程专业教学改革的重点之一。我校土木工程专业于2001年开设了给水排水工程方向，于2007年正式开始招生，在2011年一次性顺利通过学士学位点评估，并于2012年通过省教育厅审批成为“江苏省本科重点专业”。《水处理生物学》是给排水工程专业的学生必修的一门专业基础课，水处理生物学领域的发展是给排水工程技术的发展与创新的根本源泉，所以，为了培养给排水专业学生的创新能力及国际竞争力，开展《水处理生物学》双语课程的建设势在必行。

一、教材的选编

《水处理生物学》的主体部分是微生物学，有很多权威的外文书籍。目前，我国很多高校双语教学选用的是外文原版教材，虽然原版的外文教材能给学生提供很地道的英语环境，但是外文原版教材价格昂贵，而且外文教材的编写思路与国内专业设置的教学内容存在差异，学生通常难以适应，甚至会造成专业知识结构与重点的错乱的不良结果。因此，需要调整外文原版教材的专业知识结构，编写双语教学专用的教材，一方面，选用了很地道的、权威的英文专业术语；另一方面，又能很好地适应国内的教学思路。此外，选择一些国际前沿的科技研究论文，编成课外选读教材，让学生接触科技论文的写作技巧，同时也及时了解本学科的前沿动态。作者所在教研组以“高等学校给水排水工程专业指导委员会规划推荐教材”中文版教材为基准，从众多的英文原版教材中选择相应的内容汇编成英文版的教材，并选取大量的科技类论文编成选读教材，这样实现了双语教材内容的一致性，同时也非常符合中国学生知识构建的一般规律，有利于学生接受知识，在实践中效果很显著。

二、教学模式

目前，国内高校常用的双语教学模式是“英文原版教材，中文讲授”。但考虑到学生的英语水平薄弱，加上《水处理生物》的知识点比较多，比较零散，如果直接采用英语授课将不利于学生对专业知识的理解与掌握。此外，教师讲授为主的模式也不利于充分发挥学生的主观能动性。

因此，笔者所在教研组尝试将中文与英文讲授相结合，并充分调动学生学习的主观能动性。具体要求学生课前同步预习中/英文教材的内容，查询相关生词；课堂上先用中文讲解中文教材的内容，然后用英文进行总结和要点的回顾；板书与多媒体以中文为主，涉及到的专业术语给出对应的英文翻译，多媒体中加入一些纯英文的图片、音频、动画等，帮助学生理解与联想记忆；布置选读教材上相关的翻译、思考题作为课后作业；同时，考虑到全面培养学生对英语的听、说、读、写的能力。因此，在课堂的复习回顾环节中通过英文提问和英文回答来锻炼学生的听说能力，通过开展课堂讨论，鼓励学生查阅与课程内容相关的外文文献后，用英语对某一话题进行演讲与讨论。此外，《水处理生物学》有课内实验，实验课也采用双语进行教学。通过实践证明，该教学模式很大程度地调动学生学习的主观能动性，学生对专业知识的掌握和应用英语的能力均有较大的提升，教学效果很好。

三、考核体系

双语教学课程的考核与普通课程不一样，既要注重对学生掌握专业知识情况的考核，又要注重学生对专业英语的综合应用能力的考核，同时也要综合平时的学习表现和闭卷考试的成绩。作者所在教研组开展《水处理生物学》双语教学过程中，将学生课前预习的情况、复习回顾环节中的英文回答、课堂讨论中对英文的运用情况等纳入了考核体系，同时闭卷考试中加入了三分之一的英文试题，综合考察了学生对专业知识的掌握情况以及对专业英语的运用能力。

四、其它辅助资源

学生应当多阅读国内外相关专业的文献，才能拓展专业知识面，培养英语运用能力，因此外文学术资源对于双语教学非常重要。作者所在学校的图书馆可以提供国内外权威书籍的纸质版和学术资料的电子版。同时学院的独立资料室可提供与专业更密切相关的文献书籍，还有可供小组讨论的场所，有助于学生团队合作完成双语课程的作业。学院还具有一系列鼓励教师到国内、国外著名高校调研交流的政策，有利于双语课程建设的调研与完善。

为实现高等教育与国际的接轨，开展双语教学是必然的趋势。但是实践中由于多种原因，双语教学的效果并不理想。作者所在教研组通过近几年对《水处理生物学》双语教学的实践与研究，从教材的选编、教学模式、考核体系以及其它的辅助资源的角度进行了经验性的总结，可为今后其它类似双语教学的开展提供参考。

参考文献：

[1]孟海玲.“水处理生物学”双语教学与考核的探讨[J].科技信息，2011，（23）：188.

[2]胡碧波，阳春，许晓毅.水处理类专业双语课程参与式教学法实践研究[J].高等建筑教育，2011，20（01）：109-111.

[3]万蕾.给排水工程专业外语教学的几点思考[J].中国电力教育，2011，（19）：192-193.