污水的生物處理研究

㈠ 北控水務一直很重視科技創新投入，最近又攻破了一項新的污水生物處理技術，科普一下哈

「北控速粒」是北控水務自主研發主導，基於好氧顆粒污泥理念打造的適合中國水質特點的新一代污水生物處理工藝。早在2018年正式啟動北控速粒技術的重大科技攻關專項，該項目由北控水務研究院主導、北京化工大學協作，歷時三年，北控速粒研發團隊積累十萬余條數據，成功攻克低碳氮比污水工程應用中好氧顆粒污泥快速培養、長期穩定運行等前沿技術難題，形成多項核心技術成果，為北控水務新一代污水處理技術工程應用奠定重要基礎，不明白的也可以再網路下。

㈡ 淺談廢水生物處理的方法有哪些

廢水生物處理法主要有：

生物化學法

生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水，將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用，將硫酸鹽還原成H2S，廢水中的重金屬離子可以和所產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除，同時H2SO4的還原作用可將SO42-轉化為S2-而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研究表明，生物化學法處理含Cr6+濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達99.67%—99.97%。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理，結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子，在銅質量濃度為246.8 mg/L的溶液，當pH為4.0時，去除率達99.12%。[2]

生物絮凝法

生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外，具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成，分子中含有多種官能團，能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。至目前為止，對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種，生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好，且生長快、易於實現工業化等特點。此外，微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。[2]

生物吸附法

生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子，再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子，有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質，能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易於分離回收重金屬等特點，已經被廣泛應用。[2]

需氧生物處理法

利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中復雜的有機物分解的方法。生活污水中的典型有機物是碳水化合物、合成洗滌劑、脂肪、蛋白質及其分解產物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。這些有機物可按生物體系中所含元素量的多寡順序表示為 COHNS。

生物體系中這些反應有賴於生物體系中的酶來加速。酶按其催化反應分為：氧化還原酶：在細胞內催化有機物的氧化還原反應，促進電子轉移，使其與氧化合或脫氫。可分為氧化酶和還原酶。氧化酶可活化分子氧，作為受氫體而形成水或過氧化氫。還原酶包括各種脫氫酶，可活化基質上的氫,並由輔酶將氫傳給被還原的物質,使基質氧化，受氫體還原。水解酶：對有機物的加水分解反應起催化作用。水解反應是在細胞外產生的最基本的反應，能將復雜的高分子有機物分解為小分子，使之易於透過細胞壁。如將蛋白質分解為氨基酸，將脂肪分解為脂肪酸和甘油，將復雜的多糖分解為單糖等。此外還有脫氨基、脫羧基、磷酸化和脫磷酸等酶。

許多酶只有在一些稱為輔酶和活化劑的特殊物質存在時才能進行催化反應，鉀、鈣、鎂、鋅、鈷、錳、氯化物、磷酸鹽離子在許多種酶的催化反應中是不可缺少的輔酶或活化劑。

在需氧生物處理過程中，污水中的有機物在微生物酶的催化作用下被氧化降解，分三個階段：第一階段，大的有機物分子降解為構成單元──單糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二階段中，第一階段的產物部分地被氧化為下列物質中的一種或幾種：二氧化碳、水、乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸(或稱 α-氧化戊二酸)或草醋酸（又稱草醯乙酸）。第三階段（即三羧酸循環，是有機物氧化的最終階段）是乙醯基輔酶A、α－酮戊二酸和草醋酸被氧化為二氧化碳和水。有機物在氧化降解的各個階段，都釋放出一定的能量。

在有機物降解的同時，還發生微生物原生質的合成反應。在第一階段中由被作用物分解成的構成單元可以合成碳水化合物、蛋白質和脂肪，再進一步合成細胞原生質。合成能量是微生物在有機物的氧化過程中獲得的。[2]

厭氧生物處理法

主要用於處理污水中的沉澱污泥，因而又稱污泥消化，也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解，最後產生甲烷和二氧化碳等氣體，這些氣體是有經濟價值的能源。中國大量建設的沼氣池就是具體應用這種方法的典型實例。消化後的污泥比原生污泥容易脫水，所含致病菌大大減少，臭味顯著減弱，肥分變成速效的，體積縮小，易於處置。城市污水沉澱污泥和高濃度有機廢水的完全厭氧消化過程可分為三個階段（見圖）。在第一階段,污泥中的固態有機化合物藉助於從厭氧菌分泌出的細胞外水解酶得到溶解，並通過細胞壁進入細胞中進行代謝的生化反應。在水解酶的催化下，將復雜的多糖類水解為單糖類，將蛋白質水解為縮氨酸和氨基酸，並將脂肪水解為甘油和脂肪酸。第二階段是在產酸菌的作用下將第一階段的產物進一步降解為比較簡單的揮發性有機酸等，如乙酸、丙酸、丁酸等揮發性有機酸，以及醇類、醛類等；同時生成二氧化碳和新的微生物細胞。[2]

反應原理

第一、二階段又稱為液化過程。第三階段是在甲烷菌的作用下將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳，因此又稱為氣化過程，其反應可用下式表示：

一些有機酸或醇的氣化過程舉例如下：

乙酸：

CH3COOH─→CO2+CH4

丙酸：

4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4

甲醇：

4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O

乙醇：

2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4

為了使厭氧消化過程正常進行，必須將溫度、pH值、氧化還原電勢等保持在一定的范圍內，以維持甲烷菌的正常活動，保證及時地和完全地將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷。

生物化學反應的速度直接受溫度的影響。進行厭氧消化的微生物有兩類：中溫消化菌和高溫消化菌。前者的適應溫度范圍為17～43℃，最佳溫度為32～35℃；後者則在50～55℃具有最佳反應速度。

近年來，厭氧消化處理法發展到應用於處理高濃度有機廢水，如屠宰場廢水、肉類加工廢水、製糖工業廢水、酒精工業廢水、罐頭工業廢水、亞硫酸鹽制漿廢水等，比採用需氧生物處理法節省費用。

利用生物法處理廢水的具體方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、土地處理系統和污泥消化等。[2]

㈢ 論述污水處理的微生物學原理及主要的處理方式

參與污廢水處理的生物主要有四類：
1.細菌類：在污水處理所利用的生物群中，細菌是體型最微小的一種，它具有在好氧及厭氧條件下分解吸收各種有機物的能力。對污水生物處理起作用的細菌有.菌膠團.球衣細菌.硝化菌.脫氮菌.聚磷菌等幾種。
2.原生動物：原生動物具有吞食污水中的有機物，細菌，在體內迅速氧化分解的能力，因此在活性污泥法和生物膜中。它除了能除去的有機物，加快有機物的分解速度外，還能使生物膜的表面附著能力再生，原聲動物是單細胞的好氧性生物。
3.藻類：藻類是植物，含有葉綠素，當葉綠素吸收二氧化碳和水進行光合作用而產生碳水化合物時將放出大量的氧於水中，穩定塘就是利用這種氧來氧化污水的有機物。
4：後生動物，以上所介紹的生物都是單細胞構成，體內還有各種器官，參與污水處理的後生動物，包括從形態較小的輪蟲到棲息於生物濾池的甲殼蟲，昆蟲，幼蟲等體形較大的種種類型。

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㈣ 論述污水處理的微生物學原理及主要的處理方式

參與污廢水抄處理的生物主要襲有四類：
1.細菌類：在污水處理所利用的生物群中,細菌是體型最微小的一種,它具有在好氧及厭氧條件下分解吸收各種有機物的能力.對污水生物處理起作用的細菌有.菌膠團.球衣細菌.硝化菌.脫氮菌.聚磷菌等幾種.
2.原生動物：原生動物具有吞食污水中的有機物,細菌,在體內迅速氧化分解的能力,因此在活性污泥法和生物膜中.它除了能除去的有機物,加快有機物的分解速度外,還能使生物膜的表面附著能力再生,原聲動物是單細胞的好氧性生物.
3.藻類：藻類是植物,含有葉綠素,當葉綠素吸收二氧化碳和水進行光合作用而產生碳水化合物時將放出大量的氧於水中,穩定塘就是利用這種氧來氧化污水的有機物.
4：後生動物,以上所介紹的生物都是單細胞構成,體內還有各種器官,參與污水處理的後生動物,包括從形態較小的輪蟲到棲息於生物濾池的甲殼蟲,昆蟲,幼蟲等體形較大的種種類型.

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㈤ 微生物技術處理城鄉污水具有哪些優勢

生物處理是利用自然環境中的微生物將廢水中的有機物和一些無機毒物(如氰化物、硫化物)氧化分解，轉化為穩定無害的無機物的廢水處理方法。污水生物處理是一種基於環境自凈的人工強化技術。其意義在於創造有利於微生物生長繁殖的良好環境，增強微生物的代謝功能，促進微生物的增殖，加速有機物的無機化，促進污水凈化的進程。該方法具有投資少、效果好、運行費用低等優點。

固定化微生物技術是一種利用化學或物理手段將游離細胞或酶定位在有限區域內，使其保持活性並可重復使用的方法。起初主要用於發酵生產。20世紀70年代末，它被用於水處理領域。近年來，它已成為世界各國學者的研究熱點。固定化微生物技術克服了生物細胞太小、難以從水溶液中分離、容易造成二次污染的缺點，保持了高效、穩定性強、能夠純化和保持高效菌株的優點，在廢水處理領域具有廣闊的應用前景。

㈥ 廢水生物處理方法有哪些

主要藉助微生物的分解作用把污水中有機物轉化為簡單的無機物,使污水得到凈化.
1.按對氧氣需求情況可分為厭氧生物處理和好氧生物處理兩大類.厭氧生物處理系利用厭氧微生物把有機物轉化為有機酸,甲烷菌再把有機酸分解為甲烷、二氧化碳和氫等,如厭氧塘、化糞池、污泥的厭氣消化和厭氧生物反應器等.好氧生物處理系採用機械曝氣或自然曝氣（如藻類光合作用產氧等）為污水中好氧微生物提供活動能源,促進好氧微生物的分解活動,使污水得到凈化,如活性污泥、生物濾池、生物轉盤、污水灌溉、氧化塘的功能.
2,.按微生物的懸浮狀態分為活性污泥法和生物膜法.活性污泥法微生物懸浮在污水中,如氧化溝,a2o,傳統活性污泥法,sbr等等.生物膜法微生物附著在載體上,如生物轉盤法,生物流化床等等.

㈦ 污水處理研究內容

污水處理(sewage treatment,wastewater treatment)：為使污水達到排入某一水體或再次使用的水質要求對其進行凈化的過程。污水處理被廣泛應用於建築、農業、交通、能源、石化、環保、城市景觀、醫療、餐飲等各個領域，也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。
關於水污染的話題不斷被提起，特別是地下水污染問題，浙江杭州、溫州等地有農民或者企業家出資請環保局長下河游泳，以此來引起大家對水污染嚴重程度的關注，雖然各個環保局長都選擇了沉默或者拒絕，但是民眾環保意識的覺醒，對水污染的關切程度達到了空前。

地表水污染顯而易見，地下水的污染卻是觸目驚心。中國13億人口中，有70%飲用地下水，660多個城市中有400多個城市以地下水為飲用水源。但是據介紹，全國90%的城市地下水已受到污染。

而另一組數據亦表明，地下水正面臨嚴峻挑戰。2011年，北京、上海等9個省市對轄區內的857眼監測井進行過評價水質為I類、II類的監測井佔比2%，而IV類、V類的監測井多達76.8%。

九個省市中，水質最好的當屬海南省，以II類為主，上海、北京次之，多為III類，黑龍江及江蘇則以IV類水佔比最高，而吉林、遼寧、廣東、寧夏四省區普遍只達到V類的水平。

水污染情況不斷加劇，使得污水處理和再生行業受到空前的關注，近兩年各地區毛利率都保持在70%左右，甚至有的地區超過了100%，行業發展潛力非常大。

㈧ 污水凈化處理厭氧生物處理的三個階段是怎樣的

理論研究認為三個階段，即厭氧消化過程分為水解發酵階段、產內乙酸產氫階段、容產甲烷階段三部分。
水解發酵階段和產乙酸產氫階段又可合稱為酸性發酵階段。在這個階段，污水中的復雜有機物，在酸性腐化菌或產酸菌的作用下，分解成簡單的有機物，如有機酸，醇類等，以及CO2、NH3和H2S等無機物。由於有機酸的積累，污水的pH值下降到6以下。此後，由於有機酸和含氮化合物的分解，產生碳酸鹽和氨等使酸性減退，pH值回升到6.6～6.8左右。
⑴ 水解酸化階段。污水中復雜的大分子、不溶性的有機物在細胞外酶的作用下水解為小分子、溶解性有機物，然後滲入細胞體內，水解產生揮發性有機酸、醇類及醛類等。
⑵ 產氫產乙酸階段。在產氫產酸菌的作用下，各種有機酸分解轉化為乙酸、氫和二氧化碳。
⑶ 產甲烷階段。產甲烷菌將乙酸、氫及二氧化碳轉化為甲烷。

㈨ 使用生物技術方法的廢水處理

生物強化技術的主要特點 生物強化技術是一種利用生物治理廢水的高效技術,在廢水治理中具有廣闊的應用前景。與傳統的活性污泥法相比，生物強化技術更體現出易於操作、針對性強等優點，這種廢水處理技術主要研究並投放特殊菌種進入污水，通過其新陳代謝，將分解並吸收廢水中的一些物質，凈化污水，具有明顯的低成本、高效率等特點，所以在近期成為廢水處理領域的重要研究方向。 首先來看其技術原理。所謂生物強化技術，就是以生物制住生物，以菌制菌，向自然菌群中投入特殊的微生物以增強生物力量，並對污水等特定環境或特殊污染物加以反應。按投入菌種與底質之間的不同作用，可分為直接作用與共代謝作用兩種方式。 其中，直接作用是以馴化、篩選、誘變、基因重組等一系列關鍵技術的實施，獲得一批以污水為主要能源的微生物，然後復制投入一定數量，對目標物質進行降解，達到去除污染的目標，這種技術方法使用的菌株大多通過質粒育種和基因工程獲取。共代謝作用則是針對廢水中的一些有害物質，在一定條件下降解，改變其化學結構，從而降低物質的有害性，主要包括菌株通過新陳代謝將二級基質共同氧化、不同微生物之間的協同作用、休眠細胞對污染物降解等三種類型。這三種類型所採取的原理有所不同，例如不同微生物協同，是因為有些污染物的降解必須以兩種甚至多種微生物共同作用才能完成，通過幾種微生物的交替作用，微生物製造氧化物，然後氧化物再被另一種微生物降解，多次作用後徹底消除污染物。再如休眠細胞降解，由於處於休眠狀態的微生物在含有不同有機物的污水中會產生不同的酶，在一定條件下可以相互作用，降解廢水中的不同有機物。 其次來看其應用。生物強化技術作用用於焦化廢水、印染廢水和制葯廢水等幾個領域。焦化廢水因成分復雜，無機物和有機物的種類多，被列為難以降解工業廢水，一般通過投放高效菌種，以固定化、高效降解微生物法等強化技術來進行處理。而印染廢水中的有機物含量非常大，以前採用生物膜法來處理，無法有效去除其中的有機物，通過應用高效脫氧色菌和pva降解菌，加快生物膜的形成速度，穩定性好，效率高。對於制葯廢水，近年通常以混合菌種加以處理，並得到廣泛推廣。因為混合菌比單一菌種具備更強的降解能力，降解速度和降解效率明顯提升，並且在穩定性和抑制其他雜菌生長等方面有大幅改善，這些特性單靠單一菌種根本無法完成。 總的說來，由於成本低廉、操作簡單、效率較高，生物技術在污水處理領域不斷得到推廣，並取得顯著效果。隨著對生物膜法和生物強化等生物技術的深入研究，發展出越來越多污水處理技術，成本降低和效益提升日漸突出，我們只有不斷吸收國際上先進的生物技術信息，勇於創新，敢於實踐，才能逐漸提高國內污水處理的系統性水平