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1、环保专题 一、废水生物处理原理 废水生物处理是指利用微生物的代谢作用去 除废水中有机污染物的一种方法 废水中可降解 的有机物可以是可溶性的也可以是不可溶性的 固体物质。用于废水处理的微生物有藻类、细菌、 真菌也有原生动物和后生动物其中细菌是最重 要的一类微生物 不同微生物种群需要的生存环 境不同。根据对氧气的需求情况分为好氧生物处 理、厌氧生物处理和兼性厌氧生物处理。微生物对 废水中有机物的降解过程中具有氧化还原作用、 表1O吡唑醚茵酯ME的田间药效 制剂用药量 防效 供试药剂 (克亩) 3 d 7 d 15 d 10gl唑醚菌酯ME 50 865 9l_3 952 151t唑醚菌酯ME 33
2、3 869 92O 942 20glf唑醚菌酯ME 25 879 914 963 25gtt唑醚菌酯ME 20 878 908 961 30吡唑醚菌酯ME 167 893 912 947 10毗唑醚菌酯sC 50 897 909 946 20吡唑醚菌酯WDG 25 886 927 950 从防治效果可以看出吡唑醚菌酯微乳剂在适 当降低有效成分用药量的情况下防治效果与吡唑 醚菌酯水悬浮剂和水分散粒剂相当 且在15天的 时候其防治效果明显好于其它剂型在使用时可以 适当降低有效成分的用药量 6结论 根据上述筛选试验和性能测试试验15的吡 唑醚菌酯微乳剂的最优配方如下：吡唑醚菌酯 争口末It,2016
3、2 Z 脱羧作用、脱氨作用、水解作用、脱水反应等各种 化学作用的能力 好氧生物处理：微生物在废水中要有充足溶 解氧的条件下才能存活将污染物最终分解为 CO 、H O和各种无机盐。好氧生物处理的微生物 种群复杂，多种微生物类群都存在。如病毒、立克 次氏体、细菌、放线菌、霉菌、酵母菌、单细胞藻类、 原生动物和后生动物等并以细菌占主导地位：不 同生化处理方式对微生物的优势种群影响很大 另外在生活废水中几乎各种微生物都能生存而 15、乙酸乙酯15、二甲苯3、ME一5 30、异丁 醇25、乙二醇3，水补足至100。根据最优配方 所得的微乳剂表现出良好的物化性能符合微乳剂 的各项指标要求。能够投人到实际生
4、产当中。 为了丰富吡唑醚菌酯微乳剂的含量种类根据 15的最优配方的筛选，对10、20、25、30含 量的吡唑醚菌酯进行微乳剂配方的筛选并确定了 最优配方创新性开发了不同含量的微乳剂丰富了 该原药的制剂产品对吡唑醚菌酯制剂市场的拓宽 是一种突破和创新。 吡唑醚菌酯具有很强的生物潘生它除了能够 对病原体进行直接作用之外还可以降低乙烯的生 物合成，加速抵抗蛋白的形成具有很高的市场价 值 本文开发了5个不同含量的吡唑醚菌酯微乳剂， 易于和不同作用机理的其他农药混合使用。方便用 户选择和使用。有效提高了防效、延缓了病菌的抗药 性、降低用药成本。且吡唑醚菌酯微乳剂以水为基 质无易燃易爆危险，贮存和运输安全
5、，具有良好的 应用前景 环保专题 工业废水的处理只有少数种群能够存活当然仍 是以细菌为主 厌氧生物处理：厌氧生物处理是指在无分子氧 条件下，通过厌氧微生物(包括兼氧微生物)的作用， 将污水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧 化碳等物质的过程。也称厌氧消化。微生物将污染 物最终分解为CH4、CO：、H S、N 、H2、H：O以及有机 酸和醇等 厌氧生化处理法是一个较为复杂的生物化学过 程，生物厌氧处理主要依靠水解产酸细菌、产氢产乙 酸细菌和产甲烷细菌的共同作用的结果因此可将 其大致分为水解酸化、产氢产乙酸和产甲烷等3个 连续的阶段 见下图 水解发 生成乙酸与脱 生成甲烷 第1阶段为水解酸化阶
6、段它主要由一些兼性 厌氧菌，如梭状芽孢杆菌、厌氧消化球菌、大肠杆菌 等先将大分子、难溶解的有机物分解成小分子、易溶 解有机物然后再渗入细胞体内分解成易挥发的有 机酸、醇、醛等，如甲酸、乙酸、低级醇等。水解酸化 菌可将长链高分子聚合物水解酸化为可生化性更强 的有机小分子醇或酸也可以将部分不可生化或生 化性较弱的杂环类有机物破环降解成可生化的有机 分子提高污水中有机污染物BOD5CODcr值从而 改善整个污水的生化性 含氮有机物分解产生的 NH，除了提供合成细胞物质的氮源之外，还要在水 中部分电解，生成碳酸氢铵，具有缓冲污水pH值的 作用。 第2阶段为产氢产乙酸阶段 在产氢产乙酸细 菌的作用下 第
7、1阶段产生的各种有机酸被分解转 化为乙酸和氢气在降解有机酸时还产生二氧化碳。 第3阶段为产甲烷阶段为严格厌氧菌主要是 产甲烷菌分解第一阶段产生的有机酸和醇通过无 氧呼吸产生cH4、CO 、H2S等。厌氧生化中产酸阶段 相对容易进行产甲烷菌代谢速度很慢故第二阶段 需要较长的时间 二、影响因素 微生物种类繁杂，所适应的环境非常不同本文 仅讨论在污水处理中微生物适用的环境条件 也有 鼻 今日农药 在特殊环境下可以生存的微生物如可以耐高温、低 温、高压等，不在本文讨论范围内。 温度影响：不同微生物种群生长的温度范围是不 同的，一般来讲好氧生物处理最适合的温度范围是 20-30C，厌氧生物处理最适合的温
8、度范围是3538cC pH影响：以细菌为主的生化处理pH范围一般 在6575。 盐分影响：盐分浓度较高时对微生物有抑制作 用最好能在800ppm以下 溶解氧：好氧生化处理要求溶解氧的质量浓度 达到3-4mgL：兼性厌氧生化处理在正常供氧条件 下好氧微生物与兼性厌氧微生物两者共同起作用 在供氧不足时好氧微生物不起作用而兼性厌氧微 生物起作用：厌氧生化处理在无氧的条件下进行例 如产甲烷菌必须在氧浓度低于148x 10-SSmoIL时才 能生存。 营养元素：微生物的生长不仅需要碳源还需要 氮、磷、硫、镁等其他的营养元素，如果环境中这些营 养成分一种或几种供应不足微生物的生长将会受 到影响 一般废水中
9、C：N：P=100：5：1较为合适 有毒物质的影响：毒性物质的概念是相对的，只 要物质的浓度足够低，不会对微生物降解有阻碍作 用有的甚至是生物降解所需的必不可少的成分。当 有毒物质浓度高于某一限值会对生物降解起到阻 碍作用，甚至会使生物降解不能进行各类杀菌剂基 本都是有毒物质，允许浓度通常都很低。常见有毒物 质允许浓度见下表： 允许浓度 允许浓度 毒物名称 毒物名称 mgL llqlgL 氰 5-20 氯仿 01 游离氯 011 二氯甲烷 14 氨 100-10oo 巴豆醛 600 氯苯 l00 丙酮 9000 硝酸根 5000 酚 100 硫酸根 5000 钙 1000 苯 10o 二氯乙烷
10、 5-100 三、化工废水的可降解性 不同种类化合物的可降解性差别很大，醇类、低 碳脂肪酸等比较容易降解，氯代烃、芳烃、杂环化合物 不容易降解：化合物的取代基对可降解性也有影响阻 碍降解的基团有卤素、亚硝基、磺酸基、氰基等；加速降 解的基团有羧基、羟基、酯、酰胺等。常用BOD CODcr 的数值表示废水的可生化陛。单纯的工业废水可生化 似珞一2 环保专题 性差应尽可能与生活废水合并处理。 四、废水生物处理工艺及设备 按照微生物的代谢形式，生化处理工艺分为好 氧和厌氧两大类i按微生物的生长方式分为悬浮生 长型和固着生长型两类按照系统的运行方式可分 为连续式和间歇式按生化池水流状态可分为推流 式和
11、完全混合式 目前广泛运行的污水处理工艺多 数是各种方式的组合 (一)活性污泥法 传统活性污泥法(ASP)：活性污泥法是悬浮生 化法的一种，由曝气池、二沉池、曝气系统及污泥回 流系统组成 废水经过初沉池后与二次沉淀池底部 回流的活性污泥同时进入曝气池通过曝气使活性 污泥呈悬浮状态并与废水充分接触。废水中的悬浮 固体和胶状物质被活性污泥吸附废水中的可溶性 有机物被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的营 养，代谢转化为细胞并氧化成为最终产物。非溶解性 的有机物需要先转化成溶解性有机物才被代谢。净 化后的废水与活性污泥在二次沉淀池进行分离。上 层清水排放分离浓缩后的污泥一部分返回曝气池。 以保持曝气池内一
12、定浓度的活性污泥其余为剩余 污泥由系统排出 活性污泥法是以球状菌为优势种 群大量丝状菌的出现是产生污泥膨胀的主要因素。 曝气系统的用电成本在好氧生化处理中占有极 高的比例为提高氧的利用率和提高生化效果，开发 出了多种曝气方式，分为：普通曝气、阶段曝气、渐减 曝气法、纯氧曝气、低压曝气、深层曝气、加压曝气、 射流曝气等 粉末炭一活性污泥工艺：是对活性污泥工艺的 改进向活性污泥的曝气池中投加一些具有吸附陛 能的活性材料可以提高污泥浓度显著改善污泥的 沉降眭能常用载体是活性炭和滑石，由于活性炭价 格较高可利用废弃活性炭代替实现废弃活性炭的 综合利用 氧化沟(0xidation Ditch)：又称连续
13、循环曝气 池是一种首尾相接的循环流是活性污泥法的一种 变形。通常采用延迟曝气。氧化沟可以分连续工作 方式、交替工作方式和半交替工作方式。以连续工作 方式为主。氧化沟也可以设置缺氧段、厌氧段和好 氧段 有多种类型的氧化沟工艺在运行中，主要应 用在城市污水处理 SBR：是序列间歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sluge Process)的简称，是一 口末刍20162 种按间歇曝气方式运行的的活性污泥工艺，SBR技 术的核心是SBR反应池。该池集均化、初沉、生物降 解、二沉功能于一体，曝气和排泥在同一池内完成， 每一个周期的进水、反应、沉淀、滗水
14、和闲置五道工 序都在同一池内周而复始地进行。省去了二沉池和 污泥回流系统设施简单，抗冲击能力强。SBR工艺 有多种改进型。分为： ICEAS工艺：即间歇循环延时曝气活性污泥法， 采用连续进水，间歇曝气、沉淀、排水、排泥； DATIAT：即连续曝气和间歇曝气相结合的工 艺前边DAT连续曝气。后边IAT间歇曝气、沉淀、 排水、排泥； CAST：即循环式活性污泥法，CAST池通过隔墙 将反应池分为功能不同的的几个区域因在各分格溶 解氧、污泥浓度和有机负荷不同，各池中占优化的生 物相亦不同。同时在传统SBR池前或池中设选择器 及厌氧区。相当于厌氧、缺氧、耗氧阶段串联起来，提 高了除磷、脱氮效果。具备A
15、O法工艺的全部优点； UNITANK：一体化活性污泥法，UNITANK工艺 设有相互连通的三个水池每池都设有曝气系统外 侧的两池设有出水堰及污泥排放口他们交替作为曝 气池和沉淀池。污水交替进入三个池中。三个池交替 在好氧、缺氧及厌氧状态，完成有机物的脱氮除磷。 (二)生物膜法： 膜生物反应器(MBR)：整个系统由池体、填料、 曝气设备等组成 好氧生化法是细菌及菌类的微生 物、后生动物等一类的微型动物在填料载体上生长 繁殖微生物摄取污水中的有机物作为养份。吸附分 解污水中的有机物微生物不断新陈代谢，保持活 性从而使污水得以净化。在溶解氧和食物都充足的 情况下微生物繁殖十分迅速，生物膜逐渐增厚，溶
16、 解氧和污水中的有机物凭借扩散作用，被微生物利 用。当生物膜达到一定厚度时氧气无法向生物膜内 部扩散好氧菌死亡而兼性细菌和厌氧菌开始大量 繁殖形成厌氧层利用死亡的好氧菌为基质，并在 此基础上不断繁殖厌氧菌经过一段时间后在数量 上开始下降加上代谢气体的逸出使生物膜大块脱 落 在脱落的生物膜表面新的生物膜又重新发展起 来在接触氧化池内。由于填料表面积大，所以生物膜 发展的每一个阶段都是存在的，使去除有机物的能力 稳定在一个水平上。膜生物反应器内球状菌和丝状菌 均能存活并以丝状菌为主，种类复杂。该工艺的优点： 运行稳定处理效果可靠。体积负荷高，处理时间短。 环保专题 动力消耗较低，处理系统操作简单维护管理方便，污 泥产量低。生物膜法包括生物
