生物技术在废水处理中的应用
生物工程技术在污水处理中的应用
生物工程技术在污水处理中的应用随着城市化进程的不断加速和人口的增长,污水处理问题变得越来越严重。
传统的污水处理方式已经无法满足城市污水处理的需求,因此,需要寻找更加高效、经济、可持续的处理方式。
生物工程技术在污水处理中的应用逐渐被广泛使用和研究,它不仅能够有效地降低水污染物造成的环境影响,还能回收废水中的资源以及产生能源等多种优点,成为了一种绿色、可持续的污水处理技术。
1. 生物工程技术的发展与应用生物工程技术是一种通过利用生物体制造有用的化合物和材料的技术。
自然界中,微生物可以吸收和分解有机物,并转化为有机物质,这种自然的机制被应用于生物处理系统中,用于处理废水和生活污水。
生物技术在污水处理方面的应用发展迅速,主要应用包括活性污泥法、生物膜法以及生物反应器等。
其中,活性污泥法是最为常见和广泛应用的一种方法。
活性污泥法是将污水加入到具有大量微生物生长的生物反应器中,这些微生物将有机物体分解为可溶性有机物和微生物膜。
随后,这些微生物最终转化为稳定的软质有机物和无机盐。
而生物膜法则是通过在滤料表面形成生物膜,用于吸附并分解污染物质。
2. 生物工程技术在污水处理中的优势相较于传统污水处理技术,生物工程技术有着更多的优势和优点。
首先,它可以高效降解污染物质,使废水达到排放标准,有效保护水环境。
其次,生物工程技术可以回收并利用污水中的资源,如有机肥料和沼气等,从而提高资源利用效率。
此外,生物工程技术还能有效减少处理成本、降低处理过程中的能源消耗、减少泥渣量等。
3. 生物工程技术的发展趋势随着科学技术不断进步和发展,生物技术在污水处理领域的应用还面临着许多挑战和难题。
其中,最主要的问题是微生物效率的提高和微生物功能的优化。
为此,人们正在研究和开发一系列新型的基于微生物群体的污水处理技术,如厌氧/anoxic 系统、新型生物反应器、生物吸附剂和微生物燃料电池等,这些技术可以提高处理效率和资源利用率,是生物工程技术在污水处理领域不断深入应用的关键和推动力。
生物技术在环保中的应用例题和知识点总结
生物技术在环保中的应用例题和知识点总结随着全球环境问题的日益严峻,人们对于环境保护的重视程度不断提高。
生物技术作为一种创新性的科学领域,在环保方面发挥着越来越重要的作用。
本文将通过具体的例题来探讨生物技术在环保中的应用,并对相关知识点进行总结。
一、生物技术在废水处理中的应用废水处理是环保领域中的一个重要环节。
传统的物理化学方法在处理废水时往往存在成本高、效率低、易产生二次污染等问题。
生物技术的出现为废水处理提供了一种更加高效、经济和环保的解决方案。
例如,活性污泥法就是一种常见的生物废水处理技术。
在这个过程中,大量的微生物(如细菌、真菌、原生动物等)形成絮状的活性污泥,它们能够吸附和分解废水中的有机污染物。
我们以一个食品加工厂的废水处理为例,该厂废水中含有大量的有机物,如糖类、蛋白质和油脂等。
通过将废水引入活性污泥处理系统,微生物利用这些有机物作为营养物质进行代谢活动,将其转化为二氧化碳、水和微生物细胞等无害物质,从而达到净化废水的目的。
知识点总结:1、微生物在废水处理中的作用机制:包括吸附、吸收、代谢分解等。
2、影响微生物处理废水效果的因素:如温度、pH 值、溶解氧浓度、营养物质比例等。
3、常见的生物废水处理技术:除了活性污泥法,还有生物膜法、厌氧生物处理法等。
二、生物技术在废气处理中的应用生物技术在废气处理方面也有着显著的应用。
其中,生物过滤法是一种常用的技术手段。
以一个化工厂排放的含挥发性有机化合物(VOCs)的废气处理为例。
通过将废气引入填充有特定微生物培养基的生物过滤器中,废气中的 VOCs 被微生物吸收和降解。
这些微生物能够将 VOCs 转化为二氧化碳、水和细胞物质等。
知识点总结:1、适用于废气处理的微生物种类:如真菌、细菌等,它们具有不同的降解能力和适应性。
2、生物过滤器的设计和运行参数:包括过滤器的填充材料、气体停留时间、湿度控制等。
3、废气生物处理技术的优点和局限性:优点如成本低、无二次污染等;局限性如对高浓度废气处理效果有限等。
生物技术在废水处理中的应用
生物技术在废水处理中的应用随着现代工业的快速发展,废水污染已成为全球环境问题之一。
如何高效、节能地处理废水,成为了各国政府和科学家的重要课题。
生物技术在废水处理中的应用,成为了一种具有广泛前景的清洁技术。
本文将会探讨生物技术在废水处理中的应用,包括活性污泥法、生物滤池法、人工湿地法、生物膜反应器法等几种常见的生物技术。
一、活性污泥法活性污泥法是一种常见的污水处理技术,使用微生物来消化和分解有害物质。
该技术主要由生化反应池、氧化池和沉淀池构成。
最初,活性污泥法用于处理有机废水,但随着科技的进步和环境污染的复杂性,活性污泥法也可以用于处理各种废水。
该方法的优点在于处理效率高、对生物群落影响小、装置简单等。
但由于氧化池可能会出现耗氧,使污水的处理效率受到影响。
此外,处理过程中可能会产生废水、气体和污泥等二次污染物。
二、生物滤池法生物滤池法是一种比活性污泥法更先进的废水处理技术,该技术主要利用了微生物的附着能力、生物膜的繁殖和生物降解物质,达到其中金属离子、有机物的去除。
在处理过程中,废水经过事先灌装有微生物质的过滤器,微生物质可以在过滤器中形成生物膜,有助于生物的降解与处理。
该方法生产工艺简单,对水质较差的废水处理较为有效。
但不适合处理污水的腐蚀性较大的有机废水,且系统容易出现过度压力,需要经常进行维护。
三、人工湿地法人工湿地法对于有机物的去除和氮的去除效果较好,其主题是利用人工构造的湿地滞留水体,通过湿地中的植物、微生物等生物系统净化处理废水。
处理过程包括物理,化学和生物反应,主要通过湿地中的透明度、pH值、温度、氧化还原状态、细菌、真菌等来维持系统正常的运行。
其优点是系统稳定运行,工艺简单,设备成本低廉,维护费用低,但由于损失较大和寿命较短等因素,设施和技术要做好针对性的维护管理。
四、生物膜反应器法生物膜反应器法是一种新兴的废水处理方法,其处理水质比传统的活性污泥法和生物滤池法更加优秀,其操作也比较简单易行。
生物技术在污水处理中的创新应用
生物技术在污水处理中的创新应用引言:随着人口的增加和城市化的加速,污水处理成为当今社会面临的严峻环境挑战之一。
传统的污水处理方式虽然已经取得了一定的成果,但仍存在着诸多问题,如高能耗、高投入、低效率等。
为了解决这些问题,生物技术在污水处理中逐渐得以应用,并取得了显著的创新成果。
一、生物膜工艺在生物技术中的应用生物膜工艺是一种利用活性菌膜附着在材料表面上进行污水处理的技术。
相比于传统的活性污泥法,生物膜工艺具有面积占用小、投资少、运行稳定等优点。
此外,生物膜工艺还可以通过调控菌种和环境条件,实现对不同污染物的高效去除。
在实际应用中,生物膜工艺已经成功应用于各种污水处理工程,成为生物技术在污水处理中的重要创新。
二、基因工程技术在生物技术中的应用基因工程技术的发展为生物技术在污水处理中的应用提供了新的途径。
通过对微生物的基因进行改造和调控,可以使其具有更高的抗污染能力和降解效率。
例如,科学家们利用基因工程技术改造了一种细菌,使其能够高效降解有机废水中的有害物质。
这种基因改造的微生物在实际应用中取得了良好的效果,为污水处理提供了全新的解决方案。
三、利用植物生物技术进行污水处理除了微生物,植物生物技术在污水处理中也有着独特的应用价值。
某些植物,如菖蒲、萍蓬草等,能够吸收和降解水中的污染物,促进水体净化。
通过种植这些植物,可以将水中的污染物浓缩在植物体内,实现对有机物和重金属的去除。
此外,植物生物技术还可以结合其他技术手段,如人工湿地,进一步提高水质的净化效果。
植物生物技术在污水处理中的应用,既能保护水资源,又能提供绿色景观,具有良好的经济和生态效益。
四、生物技术与传统技术的结合生物技术的创新应用并不意味着传统的污水处理技术被完全取代,而是通过与传统技术的结合,使其具有更高的效率和更低的成本。
例如,传统的活性污泥法在处理某些难降解有机物时存在一定的局限性。
而通过引入生物滤池等生物技术手段,可以提高活性污泥法的去除效果,并使整个处理过程更加稳定。
生物技术在污水处理与资源回收中的应用
生物技术在污水处理与资源回收中的应用近年来,随着人口的增加和工业化的快速发展,污水处理和资源回收成为了当今社会亟待解决的问题。
传统的污水处理方法往往耗时耗力,而且效果有限。
然而,随着生物技术的不断发展,越来越多的生物技术在污水处理与资源回收中得到了广泛应用,为解决这一难题带来了新的希望。
首先,生物技术在污水处理中的应用已经取得了显著的成果。
传统的污水处理方法主要依赖于化学物质的添加和物理过程的运用,但这些方法往往无法完全去除污水中的有机物和微生物等有害物质。
而利用生物技术进行污水处理,可以通过微生物的作用将有机物分解为无害物质,从而达到净化水质的目的。
例如,利用好氧微生物处理有机废水可以将有机物降解为二氧化碳和水,从而实现了有机物的有效去除。
利用厌氧微生物处理含有高浓度有机物的废水,则可以将有机物转化为甲烷等可再生能源。
这些生物技术的应用不仅能够有效去除污水中的有机物,还能够产生可再生能源,实现资源的回收和利用。
其次,生物技术在污水处理中的应用还可以提高污水处理的效率和降低成本。
传统的污水处理方法往往需要大量的化学药剂和能源的消耗,而且处理效果不稳定。
而利用生物技术进行污水处理,可以降低化学药剂和能源的使用量,从而降低处理成本。
同时,生物技术可以通过优化微生物的生长环境和改良微生物的性能,提高污水处理的效率。
例如,利用生物膜反应器技术可以将微生物固定在膜上,增加微生物与废水的接触面积,从而提高废水的处理效率。
利用基因工程技术可以改良微生物的代谢途径,增强其降解有机物的能力,进一步提高处理效率。
这些生物技术的应用不仅可以提高污水处理的效率,还可以降低处理成本,从而推动污水处理技术的发展。
此外,生物技术在污水处理中的应用还可以实现资源的回收和利用。
传统的污水处理方法往往将废水直接排放到环境中,造成了资源的浪费。
而利用生物技术进行污水处理,可以将废水中的有机物和营养物质转化为可再生能源和有机肥料。
例如,利用好氧微生物处理废水可以将废水中的有机物转化为二氧化碳和水,同时产生大量的生物质。
生物技术对污水处理的作用
生物技术对污水处理的作用污水处理一直是环境保护的重要内容之一。
随着工业化和城市化的不断发展,污水处理的需求越来越大。
传统的物理化学方法在处理污水时存在一些限制,因此生物技术的应用已经成为了一种重要的解决方案。
本文将探讨生物技术在污水处理中的作用。
一、微生物降解有机物污水中含有大量的有机物质,包括污染物和有机废料。
而微生物具有分解有机物的能力,可以将有机物转化为无机物,从而减少水体的污染程度。
在污水处理中,微生物降解有机物是非常重要的一步,也是生物技术的核心之一。
二、活性污泥法活性污泥法是一种常用的生物技术处理污水的方法。
该方法通过将含有生物膜的污泥与污水接触,利用微生物的代谢活性来分解有机物,从而净化污水。
这种方法具有处理效果好、过程稳定等优点,得到了广泛应用。
三、厌氧消化厌氧消化是利用微生物在缺氧条件下分解有机物的过程,其目的是产生沼气和稳定有机废物。
该方法对低浓度、高浓度污水均可处理,还可以有效降低废物的体积,减少对环境的污染。
四、生物滤池生物滤池是一种利用微生物膜对污水进行处理的设施。
在生物滤池中,污水通过滤料层,同时与微生物膜进行接触,微生物通过吸附、降解等方式将有机物质转化为无机物质,以达到净化水体的目的。
生物滤池不仅处理效果好,还具有运行成本低、操作简单的特点,因此被广泛应用于中小型污水处理厂。
五、植物修复植物修复是一种利用植物的生理生态过程来净化污水的方法。
通过将一定植物种类种植在污染水体中,植物吸收并降解有机物和无机物,从而改善水质。
植物修复具有处理效果好、环境友好等特点,可以应用于一些污水处理难度较大的地区。
六、生物吸附生物吸附利用微生物的特殊生理功能,在污水处理中起到吸附重金属、有机物等污染物的作用。
通过微生物的吸附,可以将污染物有效地从水体中去除。
综上所述,生物技术在污水处理中发挥着重要的作用。
微生物降解有机物、活性污泥法、厌氧消化、生物滤池、植物修复和生物吸附等方法的应用,有效地改善了水质,保护了环境。
城市污水处理中的生物技术应用有哪些
城市污水处理中的生物技术应用有哪些随着城市化进程的加速,城市污水的产生量日益增加。
如何有效地处理城市污水,保护水资源和生态环境,成为了亟待解决的重要问题。
生物技术作为一种高效、环保的处理手段,在城市污水处理中发挥着越来越重要的作用。
生物技术在城市污水处理中的应用具有诸多优势。
首先,它具有高效性,能够快速分解和去除污水中的污染物。
其次,生物技术相对环保,不会产生二次污染。
再者,生物技术的成本相对较低,具有较好的经济性。
常见的生物技术在城市污水处理中的应用主要包括以下几种:生物膜法是一种常用的生物技术。
它是利用附着在固体介质表面的微生物形成生物膜,来对污水中的有机物进行降解和转化。
生物膜中的微生物种类丰富,包括细菌、真菌、原生动物和后生动物等。
它们相互协作,形成一个复杂的生态系统。
污水流经生物膜时,有机物被微生物摄取、代谢和分解,从而达到净化水质的目的。
生物膜法具有处理效率高、耐冲击负荷、运行稳定等优点。
活性污泥法也是城市污水处理中广泛应用的生物技术之一。
这种方法是将空气连续通入含有大量微生物的污水中,使微生物与污水充分接触,并在一定的时间内保持悬浮状态。
在这个过程中,微生物会吸附和分解污水中的有机物,同时自身进行繁殖和生长。
活性污泥中的微生物以好氧菌为主,通过有氧呼吸将有机物分解为二氧化碳和水等无机物。
活性污泥法具有处理效果好、适用范围广等优点,但也存在着污泥膨胀、污泥流失等问题。
厌氧生物处理技术在城市污水处理中也具有重要地位。
厌氧生物处理是在无氧或缺氧的条件下,利用厌氧微生物将污水中的有机物分解为甲烷和二氧化碳等气体。
这种技术具有能耗低、剩余污泥量少等优点,适用于处理高浓度有机污水。
例如,在处理食品加工废水、制药废水等方面,厌氧生物处理技术发挥了重要作用。
生物强化技术是通过向污水处理系统中添加具有特定功能的微生物或酶,来提高污水处理效果的一种方法。
这些添加的微生物或酶能够更有效地分解污水中的难降解有机物或去除特定的污染物。
生物学的应用环境生物技术与污水处理方法
生物学的应用环境生物技术与污水处理方法生物学的应用:环境生物技术与污水处理方法污水处理一直是现代社会中不可忽视的环境问题之一。
传统的污水处理方法主要依赖化学物质和机械技术,但这些方法存在着高成本、能源消耗大和对环境影响较大等问题。
为了找到更加可持续和有效的污水处理方法,生物学应用于环境工程中的生物技术开始引起广泛关注。
本文将探讨生物学技术在污水处理领域的应用和相关的环境生物技术。
一、生物学在污水处理中的应用1. 生物滤池生物滤池是一种常见的生物学处理设施,其利用生物体,如细菌和微生物,来降解有机物和污染物。
生物滤池通过滤层,如沙子或岩石,提供一个生物附着表面,以便细菌和微生物能够附着并降解污染物。
此过程被称为生物附着和生物降解,它能有效地去除水中的有机物和氨氮。
2. 活性污泥工艺活性污泥工艺是另一种常见的生物处理方法,它利用在污水中存在的微生物来降解有机污染物。
污水在处理过程中与活性污泥混合,这些污泥中的微生物通过氧化有机物来生成能量和生长。
在反应器中,活性污泥与废水中的有机化合物接触,微生物将有机污染物降解为无害的产物。
该工艺不仅对有机物具有高降解效率,而且对氨氮、硝酸盐和磷酸盐等其他污染物也具有良好的去除效果。
3. 植物湿地处理植物湿地处理是一种自然而又有效的污水处理方法,它利用湿地植物和微生物来去除水中的有机物、氨氮和重金属等污染物。
湿地植物的根系提供了生物附着表面,细菌和微生物能够在根附近形成生物膜,有效地去除有机物和硝酸盐。
植物湿地被广泛应用于城市污水处理、农田水的净化和河流修复等领域。
二、环境生物技术的研究与应用1. 基因工程技术基因工程技术在环境生物技术中扮演着重要的角色。
通过基因工程技术,科学家们可以利用生物体内的特定基因来改良微生物,使其具有更好的降解能力。
例如,利用基因工程技术可以将某种有机物的降解基因转移到其他微生物中,使其能够降解不同类型的有机污染物。
2. 微生物修复技术微生物修复技术是指利用特定的微生物来去除土壤和水体中的有害化合物和污染物。
生物在水质净化与废水处理中的应用
生物在水质净化与废水处理中的应用近年来,水污染问题日益严重,给人们的生活和生态环境带来了很大的威胁。
而在水质净化与废水处理中,生物技术的应用被广泛关注。
生物在水质净化和废水处理中的应用不仅能够提高水质的净化效果,还具有成本低、环境友好等优势。
本文将从生物净化水质和生物废水处理两个方面来探讨生物在水质净化与废水处理中的应用。
一、生物净化水质生物净化水质是指利用生物体的代谢活动,通过降解污染物、减少水中有害物质的浓度,提高水质的纯净度。
生物净化水质主要可以通过增殖和利用微生物来实现。
1. 增殖微生物在水质净化过程中,可以增加益生菌、藻类等微生物的数量,使其净化效果更加显著。
例如,在养鱼池塘中添加适量的藻类,可以降低水中的氨氮和亚硝酸盐的含量,提高水质的生态环境。
2. 利用微生物利用微生物的特性进行水质净化是目前较为常见和有效的方法之一。
例如,利用好氧和厌氧微生物的代谢特性,可以将水中的有机物质、重金属等污染物分解为无害的物质。
此外,还可以利用微生物的吸附能力将水中的悬浮固体物质去除。
二、生物废水处理生物废水处理是指利用微生物等生物体对废水中的有机物、无机物进行降解和转化,最终达到治理废水的目的。
生物废水处理主要包括生物处理池和生物膜法两种方式。
1. 生物处理池生物处理池是将污水通过加入微生物的方式进行处理,利用微生物的降解作用将废水中的有机物质转化为无害物质。
生物处理池的处理效率高,成本低,操作简便。
此外,生物处理池还可以与其他处理设备相结合,如好氧处理池和厌氧处理池的组合,可以进一步提高废水处理效果。
2. 生物膜法生物膜法是通过在固体支撑物表面附着生物膜,利用膜中的微生物对废水中的有机物、无机物进行分解和转化。
生物膜法具有操作简便、处理效果好的优点。
此外,生物膜法还可以根据不同的废水特性和处理要求,选择不同的生物膜材料,从而提高废水处理效果。
总结起来,生物在水质净化与废水处理中的应用具有广阔的前景。
生物技术在污水处理与环境修复中的应用案例分析
生物技术在污水处理与环境修复中的应用案例分析引言随着全球人口的增长和工业化的加速,水资源的短缺和水环境污染日益严重成为全球关注的焦点。
传统的污水处理方法往往存在投资高、能源消耗大、处理效果不佳等问题。
而生物技术作为一种可持续、高效的处理方法,在污水处理与环境修复中发挥出了巨大的潜力。
本文将以一些典型的应用案例,对生物技术在污水处理与环境修复中的应用进行分析与展望。
一、植物修复技术在废水处理中的应用案例分析植物修复技术是利用植物的吸收、富集、转化等功能来修复污染环境的一种生物修复技术。
现代生物技术通过选择适合的植物种类,结合土地植被、土壤菌群等多种因素,开展了一系列成功的废水处理案例。
(一)人工湿地处理废水人工湿地作为一种自然湿地的模拟系统,通过适当选择湿地植物,促进微生物的生长繁殖,从而达到废水处理的目的。
中国广东省广州市番禺区的一个生活污水处理厂,通过建设人工湿地系统来处理城市的生活污水。
该系统采用了一系列适应性强、富营养化耐受力强的植物,如芦苇、香蒲等。
经过一段时间的运行,污水的COD、氨氮等指标得到了有效降解,达到了国家二级排放标准。
(二)利用水生植物处理工业废水水生植物如莲藕、谷精草等在处理工业废水方面表现出了良好的效果。
江苏南通市某化工企业排放的高浓度废水含有大量的有机物和重金属离子,传统的物理化学处理方法效果不佳。
通过引进水生植物,将废水分散喷淋于植物根系周围,植物的根系和相关菌群可吸收物质中的有害物质。
经过数月的处理,废水的COD、重金属等指标明显下降,达到了国家相关排放标准。
二、微生物技术在污水处理中的应用案例分析微生物在污水处理中的应用被广泛研究和应用。
利用微生物的生物降解、生物吸附等特性,可以高效地降解污水中的有机物、重金属离子等污染物。
(一)利用厌氧颗粒污泥处理高浓度有机废水厌氧颗粒污泥可以通过降解废水中的有机物,产生可再生能源如甲烷。
澳大利亚的一家食品加工企业利用厌氧颗粒污泥处理了含有大量有机物的废水。
生物技术在污水处理中的应用
生物技术在污水处理中的应用污水处理一直是环境保护中的重要环节,而随着科技的不断进步,生物技术在污水处理中的应用也逐渐得到了广泛关注和应用。
本文将探讨生物技术在污水处理中的应用,包括生物处理方法、微生物的作用、生物材料的应用以及相关问题。
一、生物处理方法生物处理方法是利用微生物对污水中的有机物进行降解和转化的过程。
常见的生物处理方法包括活性污泥法、生物膜法和生物滤池法。
其中,活性污泥法是最常用的一种方法。
它通过将污水与活性污泥充分接触,使微生物以有机物为营养源进行生长代谢,并将有机物转化为无机物。
二、微生物的作用微生物是生物处理方法的关键,它们在污水处理中起着至关重要的作用。
首先,微生物能够降解污水中的有机物,将其转化为无机物,从而减少污水中的污染物含量。
其次,微生物还能够去除污水中的氮和磷等营养盐,防止水体富营养化。
同时,微生物还能够抑制污水中的有害细菌,以及去除氨氮和硫化氢等有害物质。
三、生物材料的应用生物材料在污水处理中有广泛的应用,其主要功能是提供良好的微生物附着基质。
生物膜法和生物滤池法就是典型的利用生物材料来增加微生物的附着面积。
常见的生物材料包括填料、海绵和滤材等,它们具有良好的附着性和自洁性,能够为微生物提供适宜的生长环境,从而提高污水处理的效果。
四、相关问题虽然生物技术在污水处理中具有广泛的应用前景和优势,但也存在一些问题需要解决。
首先,一些高浓度有毒有害物质对微生物的生长产生抑制作用,降低了生物处理的效果;其次,微生物的抗药性和变异性可能导致一些耐药菌的产生,增加了污水处理中的风险。
此外,生物技术在污水处理中的应用还需要与其他处理方法相结合,形成多层次、多技术的综合治理体系。
综上所述,生物技术在污水处理中具有巨大的应用潜力,通过生物处理方法和微生物的作用,可以有效地降解污水中的有机物和去除营养盐,实现污水的净化和资源化利用。
同时,通过生物材料的应用,可以提高微生物的附着面积,增加污水处理的效果。
生物技术在环境污染治理中的应用
生物技术在环境污染治理中的应用一、引言随着工业化进程的加快和人口的不断增长,环境污染问题日益严重。
环境污染对生态系统和人类健康造成了严重的威胁,因此寻找有效的环境治理方法变得尤为迫切。
生物技术作为一种新兴的环境治理手段,具有很大的潜力和应用前景。
本文将探讨生物技术在环境污染治理中的应用。
二、生物技术在废水处理中的应用1. 微生物降解废水中存在着各种有害物质,如重金属离子和有机污染物。
利用生物技术,可以通过微生物降解的方式将这些有害物质转化为无害的物质。
例如,利用细菌在废水中降解有机废物,可以有效地减少化学氧化剂的使用,降低处理成本。
2. 生物滤池生物滤池是一种常见的废水处理设备,其中利用生物膜的作用将废水中的有机物质进行降解。
这种技术具有成本低、效果好的优势,适用于各种规模的废水处理厂。
三、生物技术在土壤修复中的应用1. 植物修复植物修复是一种生物技术手段,通过选择适宜的植物种类,在污染土壤中种植这些植物,利用植物的根系吸收有害物质,达到净化土壤的目的。
这种方法适用于一些轻度污染的土壤,能够降低修复成本。
2. 微生物修复微生物修复是一种利用微生物降解有机污染物的方法。
通过选择适宜的微生物菌株,将其引入污染土壤中,利用微生物的降解能力将有机污染物分解为无害的物质。
这种方法需要精确控制菌种的添加和环境条件,具有一定的技术难度。
四、生物技术在空气净化中的应用1. 生物过滤器生物过滤器是一种将废气通过生物介质进行过滤,吸附和降解的装置。
通过选择适宜的生物介质和微生物菌株,可以有效地去除废气中的有机物和异味物质。
这种方法在室内空气净化和工业废气治理中广泛应用。
2. 生物脱硫生物脱硫是一种利用生物技术处理烟气中二氧化硫的方法。
通过选择适宜的微生物菌株,将其引入烟气中,利用微生物的催化作用将二氧化硫转化为硫酸盐。
这种方法具有高效、环保的特点,对于二氧化硫的净化效果显著。
五、结论生物技术在环境污染治理中具有广阔的应用前景。
环保工程中生物技术的应用
环保工程中生物技术的应用一、生物技术在污水处理中的应用污水处理是环保工程中一项重要的内容,利用生物技术可以有效地降解和处理各种有机和无机废水。
生物技术在污水处理领域的应用有以下几个方面:1. 生物滤池技术生物滤池技术是一种利用生物降解的原理将污水中的有机物质和氮、磷等污染物去除的技术。
生物滤池是通过填料提供的大量生物膜来吸附和处理废水中的各种污染物。
在这个过程中,微生物利用有机污染物作为碳源,进行生物降解,将其转化为无害的物质。
这种处理方法不仅可以高效地去除废水中的有机物质和氮、磷等营养盐,而且对污水的气味和色度也有一定的净化效果。
2. 生物膜反应器技术生物膜反应器技术是一种新型的污水处理技术,其特点是在反应器内形成一层生物膜,通过生物膜的附着和降解作用来有效去除污水中的有害物质。
生物膜反应器技术可以同时去除水中的有机物质、氮、磷等多种污染物,具有处理效率高、占地面积小、操作方便等优点,广泛应用于城市污水处理工程和工业废水处理领域。
3. 植物人工湿地技术植物人工湿地技术是利用湿地植物和微生物相互作用,通过生物降解将水中的有机物质和营养盐去除的一种生态环境修复技术。
植物人工湿地技术在处理污水的过程中,既可以实现植物对废水中有机物质和重金属的吸收和积累,又可以通过细菌的作用将水中的营养盐转化为植物生长所需的养分,从而达到净化水质的目的。
相比传统的物理化学法,植物人工湿地技术更加节能环保,具有广阔的应用前景。
固体废物处理问题一直是环保工程中的一个重要难题,生物技术在固体废物处理中的应用主要集中在有机废物降解和资源化利用两个方面。
1. 有机废物降解技术有机废物是指由生物体或生物化合物产生的可降解物质,如食品废弃物、农业废弃物、厨余垃圾等。
利用生物技术进行有机废物降解,可以通过生物降解剂或微生物降解剂,有效地将有机废物转化为有机肥料、生物柴油等资源利用产品,从而减少土壤和水质污染问题。
通过生物技术处理有机废物还可以减少垃圾填埋的数量,有效地减少土地资源的浪费。
生物技术在废水处理中的应用
生物技术在废水处理中的应用随着工业进步和城市化的不断推进,水污染成为全球环境面临的严峻问题之一。
废水处理作为一种有效的减少水污染的措施备受关注,然而传统的废水处理技术如物理、化学方法要求耗能、消耗大量化学药品、处理周期长等不足,尤其是对于那些复杂的有机污染物和难分解性物质,传统技术处理效果有限。
这时,生物技术由于具有相对高效、低耗能等优点,成为废水处理新的技术手段之一。
本次文章将主要探讨生物技术在废水处理中的应用和未来发展趋势。
一、1.生物降解法生物降解法是在恰当条件下将有机废水或其他有机污染物经过微生物的代谢作用,使其转化为无害物质并达到去除污染物的目的。
目前广泛应用的生物降解方法主要有活性污泥法、固定化微生物技术、生物滤池、生物调理法等,这些方法可适用于种类繁多的化学物质。
活性污泥法:适用于污水浓度较高、波动性较大的情况,微生物生长和代谢活性高,污染物去除率可达95%以上。
固定化微生物技术:将微生物固定化在一定的介质之中,增加微生物与废水之间的接触表面积和容积负荷,提高处理效率。
生物滤池:指在过滤介质上生长着大量微生物,当污水通过过滤介质层时,微生物吸附能力和降解作用能够对污染物进行有效处理。
生物调理法:将废水进行分段处理,通过微生物的生长代谢把难以降解和危害较大的有机污染物转化为无害化合物,并有效去除硝酸盐等营养物,避免对自然水环境的破坏。
2.生物吸附法生物吸附技术是利用生物产生的废物、代谢产物等来吸附废污染物,使废污染物与生物污染物分离,从而达到净化废水的效果。
该技术的优点是治理成本低,对处理的物质种类范围广,且吸附后的废物可再次利用。
3.生物膜法生物膜法是一种在高密度的微生物群体和废水之间形成一个具有生物反应性和物理过滤性的生物膜,该膜可以有效地过滤和分解水中的有机污染物。
生物膜技术优点为可以提高净水效率,适用于各种废水类型。
二、未来发展趋势生物技术作为废水处理中的重要技术手段之一,在实践中也存在不足和挑战。
生物技术在污水处理与资源回收中的创新应用
生物技术在污水处理与资源回收中的创新应用在当今社会,随着工业化和城市化的快速发展,污水的产生量不断增加,水质也变得越来越复杂。
传统的污水处理方法在应对这些挑战时往往显得力不从心,而生物技术的出现为污水处理与资源回收带来了新的希望。
生物技术利用微生物、植物和动物等生物有机体的代谢作用,实现对污水中污染物的去除和转化,同时还能回收有价值的资源,具有高效、环保、可持续等优点。
生物技术在污水处理中的应用主要包括生物膜法、活性污泥法、生物强化技术等。
生物膜法是一种利用附着在固体介质表面的微生物膜来处理污水的方法。
微生物在膜内形成复杂的生态系统,通过吸附、吸收和代谢等作用将污水中的有机物、氮、磷等污染物去除。
这种方法具有生物量高、耐冲击负荷、运行稳定等优点,适用于处理中小规模的污水。
活性污泥法是目前应用最广泛的污水处理技术之一。
它是将含有大量微生物的活性污泥与污水混合,在有氧条件下,微生物通过代谢作用将污水中的有机物分解为二氧化碳和水,同时将氮、磷等营养物质转化为无害物质。
活性污泥法具有处理效率高、适应性强等优点,但也存在污泥膨胀、污泥流失等问题,需要加强运行管理和优化工艺参数。
生物强化技术是通过向污水处理系统中添加特定的微生物或酶制剂,提高系统对污染物的去除能力。
这些微生物或酶制剂具有高效的代谢能力和特异性的降解作用,能够快速分解污水中的难降解有机物或有毒有害物质。
生物强化技术可以作为传统污水处理技术的补充和优化,提高处理效果和降低处理成本。
除了上述常见的生物技术,近年来,一些新兴的生物技术也在污水处理领域崭露头角。
例如,基因工程技术可以通过对微生物的基因进行改造,使其具有更强的污染物降解能力;微生物燃料电池技术则利用微生物的代谢作用将化学能转化为电能,实现污水的能源回收;藻类生物处理技术利用藻类的光合作用吸收污水中的氮、磷等营养物质,同时产生氧气,改善水质。
生物技术在资源回收方面也具有巨大的潜力。
污水中含有丰富的有机物、氮、磷等资源,如果能够有效地回收利用,不仅可以减少对环境的污染,还可以实现资源的可持续利用。
微生物在废水处理中的应用
微生物在废水处理中的应用废水处理是一项重要的环境保护工作,旨在将产生的废水中的有害物质降低到安全排放标准以下。
在废水处理技术中,微生物扮演着关键的角色,通过利用微生物的代谢活性和抗性能力,可以有效地去除废水中的污染物。
本文将探讨微生物在废水处理中的应用及其优势。
一、微生物在废水降解中的应用1. 厌氧消化法厌氧消化法是一种将有机废物通过微生物降解并转化为沼气的处理方法。
废水进入厌氧消化池后,通过微生物的作用,有机物质被分解为氨基酸、脂肪酸等物质,最终产生甲烷气体。
这种方法不仅能够有效处理有机废水,还能够回收能源。
2. 好氧生物处理法好氧生物处理法是一种将废水中的有机物通过微生物呼吸作用将其氧化为二氧化碳和水的方法。
废水进入好氧处理系统后,微生物通过氧化作用将有机物质降解,最终产生无害物质。
这种方法适用于中小型废水处理设施,具有工艺简单、运行成本低的优点。
3. 植物与微生物协同处理法植物与微生物协同处理法是一种利用植物的吸收、积累和微生物的降解能力共同处理废水的方法。
在这种方法中,废水首先经过植物的吸收和积累,然后通过微生物的降解作用,将废水中的有机物质降解为无害物质。
这种方法具有废水处理效果好、装置结构简单等优点。
二、微生物在废水处理中的优势1. 强大的降解能力微生物具有天然的降解能力,可以有效地降解废水中的有机物质和其他污染物。
微生物通过代谢活动将有机物分解成无害物质,从而减少了废水对环境的危害。
2. 多样性和适应性微生物在种类上极其丰富,能够适应各种废水的处理。
不同类型的微生物可以针对不同的废水特性进行调控,从而提高废水的处理效率和效果。
3. 低成本和可持续性相比于传统的废水处理技术,微生物处理方法具有较低的成本和良好的可持续性。
微生物处理设备不需要大量的能源和化学品投入,而且微生物的自我繁殖和再生能力较强,可以长期稳定地运行。
4. 排放物少微生物处理废水时产生的排放物少,减少了对环境的二次污染。
生物治理技术在废水处理中的应用
生物治理技术在废水处理中的应用废水是一种存在污染物质含量极高的水体,如果不及时有效地处理,就会对环境和人体健康造成极大的危害。
传统的废水处理方法存在着成本高、效率低等问题,而生物治理技术却因其高效、可持续性和低成本等优势而被广泛应用。
本篇文章将对生物治理技术在废水处理中的应用进行探讨。
一、生物治理技术简介生物治理技术可以理解为将生物体或者微生物等生物材料作为“工具”,利用其代谢功能来分解和降解有机污染物等污染物质,从而实现对污染物的去除。
除了传统的好氧生物处理技术外,还有厌氧生物处理技术和微生物燃料电池等。
好氧生物处理技术是一种常见的废水处理方法,常见的好氧生物处理系统有曝气池、活性池等。
通过曝气系统向水中输入大量氧气,提供微生物分解有机物的必要条件,生物质量从而达到去除有害物质的目的。
厌氧生物处理技术则是在无氧状态下,利用厌氧微生物降解有机物。
这种技术可用于有机物含量较高的污水处理和前期处理。
微生物燃料电池是一种新型的处理技术,它将微生物产生的电能直接利用,同时通过电生化学反应将有机物分解,也可用于废水处理。
二、生物治理技术在废水处理中的应用1. 市政废水处理市政废水是一种庞大的污染源,如何有效地处理市政废水一直是环保工作的重要难点。
生物治理技术在市政废水处理中的应用,不仅提高了处理效率,而且降低了处理成本。
例如,在杭州萧山污水处理厂,引入了好氧生物处理技术后,将废水中的有机物和氮、磷等有害物质迅速去除,并且还达到了排放标准。
另外,厌氧生物处理技术在“一机一桶”式化粪池中也得到了推广应用,不仅减少了废水对环境的污染,还解决了一些地方无法接入给水管网的厕所难题。
2. 工业废水处理工业废水是因工业活动而产生的污水,污染的情况更加严重。
传统的处理手段不能很好地解决工业废水的处理问题,生物治理技术成为了解决工业废水处理难题的佳选。
例如,在某食品厂的废水处理中,通过生物滤池技术的引入,几乎将废水中的有机物完全去除,且产生的泥沙可作为土壤改良剂,用途更加广泛。
生物工程技术在废水处理中的应用
生物工程技术在废水处理中的应用近年来,随着环境保护意识的逐渐增强,废水处理成为全球范围内关注的焦点问题。
废水处理的有效方法之一就是采用生物工程技术,利用微生物和生物化学反应来降解有机污染物,减少废水中的污染物质,实现废水的净化。
下面将从生物工程技术的基础原理、应用案例以及发展前景几个方面来探讨生物工程技术在废水处理中的应用。
一、生物工程技术的基础原理生物工程技术是利用生物学、化学、物理学等学科知识,结合工程原理、设计原则和管理方法来研究和开发生物反应器、生物材料和生物过程的技术。
在废水处理中,利用微生物和生物化学反应来降解有机污染物是生物工程技术的主要应用领域。
微生物是生物工程技术的核心元素。
微生物种类繁多,包括细菌、真菌、藻类和原生动物等。
在废水处理中,最常用的微生物是厌氧菌、好氧菌、真菌和藻类等。
在反应器中,微生物通过吸收废水中的有机污染物为食物,并将其分解成水和二氧化碳等无害物质。
这个过程需要一定的温度、pH值和氧气等环境条件的调节,从而促进好氧菌和厌氧菌等不同类型的微生物进行反应。
二、生物工程技术在废水处理中的应用案例1. 曲酸菜废水处理曲酸菜生产的原料是萝卜,废水处理的主要难点是废水中含有高浓度的有机物和沉淀物。
利用生物工程技术,可以在反应器中加入厌氧菌和好氧菌等微生物,达到废水的降解和净化效果。
此外,在废水处理过程中,也可以引入新鲜的萝卜饲料来帮助维持微生物的生长。
2. 饮料厂废水处理饮料厂废水处理的主要难点是废水中含有大量的糖类、蛋白质、果胶和酸性物质等有机污染物。
通过利用好氧菌和厌氧菌等微生物在反应器中进行反应,可以将复杂的有机物分解为无害物质,从而达到废水的净化和降解效果。
3. 化工废水处理化工废水处理的主要难点是废水中除了有机物之外,还含有各种毒性物质、重金属离子等有害物质。
通过引入合适的微生物,可以将有机物分解成少量无害物质,并将部分有害物质转化为无害的化合物。
此外,化学药剂和物理处理方法也可以用于过滤、沉淀和吸附废水中的有害物质。
污水处理中的微生物技术应用
污水处理中的微生物技术应用污水处理是一项重要的环境保护工作,其中微生物技术的应用发挥着关键作用。
微生物技术通过利用微生物的代谢能力来降解和去除污水中的有害物质,从而达到净化水环境的目的。
下面将详细介绍污水处理中微生物技术的应用。
1. 微生物处理系统微生物处理系统是污水处理中最常见的技术之一。
它是指通过引入适宜的微生物菌种,利用微生物的生物吸附、生物降解和生物转化能力来去除污水中的有害物质。
在处理系统中,常见的微生物包括细菌、真菌和藻类等。
2. 生物过滤生物过滤是一种利用微生物附着在底材上进行有机物降解的技术。
这种技术可以有效去除废水中的悬浮物、有机物和氮、磷等营养物质。
生物过滤器中的微生物通过代谢作用将有机物质降解为无害的物质,并转化为微生物的生物质。
3. 活性污泥法活性污泥法是一种广泛应用的微生物处理技术。
在活性污泥法中,通过培养一定种类的微生物,并在特定条件下,使有机废水通过搅拌和通气等方式与活性污泥反应,达到去除有机物质和磷的目的。
活性污泥法可以有效去除废水中的污染物,同时产生活性污泥,可再利用于下一阶段的活性污泥处理。
4. 厌氧处理技术厌氧处理技术是一种在没有氧气的条件下进行污水处理的方法。
在厌氧处理中,微生物通过发酵作用来分解污水中的有机物质,产生沼气等有用副产物。
这种处理技术适用于高浓度有机废水的处理,不仅能减少能源消耗,还能产生可再生能源。
5. 微生物检测与监测微生物检测与监测是保证污水处理系统正常运行的重要环节。
微生物检测主要包括对处理系统中微生物数量、种类和活性的测定。
通过监测微生物的变化,可以及时发现处理系统中的异常情况,并采取相应措施,保证污水处理的效果。
6. 新型微生物技术的应用除了传统的微生物技术,还有许多新型微生物技术在污水处理中得到应用。
例如,利用微生物电化学技术可以将废水中的有机物质直接转化为电能;利用产氢菌进行产氢反应,可实现同时去除有机物和产生氢气。
这些新型微生物技术对于降低能源消耗和提高废水处理效率具有重要意义。
生物技术在环保领域中的应用
生物技术在环保领域中的应用现代社会对环境的保护越来越重视,随着科技的不断进步,生物技术作为一种新兴的科技,被越来越多地应用在环保领域。
本文将介绍生物技术在环保领域中的应用及其优势。
1. 生物技术在环境治理中的应用生物技术在环境治理中的应用范围很广,可以用于废水、废气、固体废弃物的处理与利用等多个方面。
(1)废水处理废水是造成环境污染的重要来源之一,处理废水是环保工作的一项重要任务。
传统的废水处理方法有生物法、化学法、物理法等。
生物技术作为废水处理的新兴技术,其优势体现在以下几个方面:第一,生物技术所需的能量和化学品较少,成本低。
第二,生物技术可以处理复杂的有机废水和高浓度废水,效果很好。
第三,生物技术可以将废水转化为有用的能源,例如生物气体(沼气)、生物柴油等。
(2)废气处理生物技术在废气治理中主要应用在工厂废气和车辆尾气的处理。
利用生物技术,可以将有害气体转化为无害的二氧化碳和水。
举个例子,有些纸浆厂的废气中含有硫化氢和甲硫醇等有害气体,可以利用微生物将其转化为硫酸盐等物质,达到净化废气的目的。
(3)固体废弃物处理固体废弃物处理一直是环境保护的难点之一。
传统的存储、填埋、焚烧等处理方式存在着许多不足。
而生物技术可以将生物质废弃物转化为有用的肥料或生物燃料。
例如,有些农村地区利用剩菜剩饭生产沼气,将其作为清洁能源使用。
这种方法不仅清洁环境,还能回收资源。
2. 生物技术在环保领域的优势(1)环保效果显著生物技术在环保领域中的应用,可以把有害物质转化成无害物质,并能够回收资源,例如生产沼气、生物燃料等。
这些举措一方面有利于环保,另一方面也有利于可持续发展。
(2)能源消耗低传统的环保技术(例如焚烧、填埋等)需要大量的能源,而生物技术在处理废物过程中不需要大量的能源。
(3)成本较低传统的环保技术的成本一直是环保工作的一大难题。
而生物技术所需的成本相对较低,特别是对于发展中国家而言,更具有实际意义。
3. 生物技术在环保领域中的展望生物技术在环保领域中的应用还有很大的发展空间。
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生物技术在废水处理中的应用摘要:分析目前的水环境污染状况及生物技术在其的应用,最后主要介绍几种在废水处理中应用的生物技术。
关键词:废水处理;生物膜法;固定化微生物技术;生物强化处理技术随着工业的高速发展,水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境,制约着社会和经济的进一步发展,因此,水污染控制成为全世界共同关注的问题。
目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物,少部分利用植物作为环境污染控制的生物[1]。
生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术,其在水污染控制方面发挥着极为重要的作用。
应用环境生物技术处理污染物时,最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质,如二氧化碳、水和氮气。
利用生物方法处理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次转移,因此它是一种消除污染安全而彻底的方法。
现在,生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段,尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段,主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面[2]。
更因其在处理水污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点,加之技术开发所预示的广阔的市场前景,受到了各国政府、科技工作者和企业家的高度重视。
随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展,为从根本上解决环境问题提供了无限的希望。
废水生物处理是利用微生物的生命活动过程,对废水中的污染物进行转移和转化,从而使废水得到净化的处理方法[3]。
这里主要介绍几种废水生物处理技术。
厌氧生物处理厌氧生物处理已经广泛应用于许多工业废水的处理,而且诸如能耗少,操作简单,投资及运行费用低廉等优点更显示出在垃圾渗滤液处理方面的巨大优势,且由于产生的剩余污泥量少,所需的营养物质也少的特性,也正适合于营养物质失调的渗滤液的处理[4]。
近年来,运用于垃圾渗滤液处理的厌氧生物处理方法主要有:厌氧消化池、厌氧序批式反应器、上流式厌氧污泥床反应器、上流式厌氧过滤反应器、上流式厌氧污泥床过滤反应器及厌氧折流板反应器等[5]。
好氧生物处理好氧生物处理工艺是最为经典和技术最为纯熟的污水处理方式。
好氧处理不仅可以有效降解有机污染物,还可通过流程的安排进行硝化和反硝化来达到降解氨氮的目的,尽可能降低处理成本,正适合于垃圾渗滤液较高的脱氮要求,且垃圾渗滤液的处理规模一般较小,成分复杂,因此要求处理工艺必须简单、灵活、安全可靠和抗冲击能力强,这些也正好是好氧处理的优势所在[6]。
目前,运用垃圾渗滤液处理的好氧处理工艺包括活性污泥法、曝气氧化塘和生物膜法等。
生物膜法生物膜法具有抗水量、水质冲击负荷的优点,而且生物膜上能生长世代时间较微生物,如硝化菌等[7]。
Loukidou M X[46]等分别一聚氨基甲酸脂颗粒和粉末活为载体的生物流化床处理老龄垃圾渗滤液,发现以聚氨基甲酸脂颗粒为载体,平均去除65%的COD、90%的BOD和70%的色度,在后期稳定阶段NH3-N除率则达到了90%以上;而以粉末活性炭为载体,COD、BOD、NH3-N 以及色度去除率为81%、90%、85%和80%。
尽管好氧处理能够将可生化降解的有机物完全处理,但有时这种处理能耗较高,不够经济,且由于好氧微生物易手渗滤液中的有毒有害物质影响而降低其去除难降解有机物质的能力。
所以,好氧处理一般只适合于小规模的、可生化性较好的垃圾渗滤液的处理,而对于大批量的渗滤液处理,其作为厌氧处理等的后续处理显得更为经济使用。
曝气生物滤池曝气生物滤池(BiologicalAerated Filter)简称BAF,是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺。
该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX(有害物质)的作用,其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体,节省了二沉池,其容积负荷、水力负荷大,水力停留时间短,所需基处建投资少,出水水质好;运行能耗低,运行费用省。
曝气生物滤池的特点曝气生物滤池(biologicalaeratedfilter)与普通活性污泥法相比,具有有机负荷高、占地面积小(是普通活性污泥法的1/3)、投资少(节约30%)、不会产生污泥膨胀、氧传输效率高、出水水质好等优点,但它对进水SS要求较严(一般要求SS≤100mg/L,最好SS≤60mg/L),因此对进水需要进行预处理。
同时,它的反冲洗水量、水头损失都较大。
活性污泥法活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成。
污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。
从空气压缩机站送来的压缩空气,通过铺设在曝气池底部的空气扩散装置,以细小气泡的形式进入污水中,目的是增加污水中的溶解氧含量,还使混合液处于剧烈搅动的状态,形悬浮状态。
溶解氧、活性污泥与污水互相混合、充分接触,使活性污泥反应得以正常进行[7]。
第一阶段,污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上,这是由于其巨大的比表面积和多糖类黏性物质。
同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。
第二阶段,微生物在氧气充足的条件下,吸收这些有机物,并氧化分解,形成二氧化碳和水,一部分供给自身的增殖繁衍。
活性污泥反应进行的结果,污水中有机污染物得到降解而去除,活性污泥本身得以繁衍增长,污水则得以净化处理。
经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池,混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离,澄清后的污水作为处理水排出系统。
经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出,其中大部分作为接种污泥回流至曝气池,以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度;增殖的微生物从系统中排出,称为“剩余污泥”。
事实上,污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。
活性污泥法的原理形象说法:微生物“吃掉”了污水中的有机物,这样污水变成了干净的水。
它本质上与自然界水体自净过程相似,只是经过人工强化,污水净化的效果更好。
固定化微生物技术固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。
进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质,一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后,菌体密度提高,大大提高了处理效率,尤其是对难降解有毒物质有明显优势[8]。
有人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术,将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上,投加于“厌氧—好氧—生物滤池”工艺流程中,处理印染废水,结果表明:出水色度极低,处理后的水可回用。
生物强化处理技术为了提高废水处理的效果,而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种,或通过基因组合技术产生的高效菌种,以去除某一种或某一类有害物质。
主要强化方法有:(1)高浓度活性污泥法。
以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理,加快反应速度。
日本采用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水,取得显著效果。
(2)生物- 铁法。
在普通活性污泥中加入无机盐,多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉)形成生物铁絮凝体活性污泥,具有高浓度活性污泥法的特点,主要用来提高除磷效果。
(3)生物- 活性炭法。
综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者产生协同增效作用。
在该系统中,每1 g活性炭可去除1~3gCOD,分解废水毒性能力明显增强,同时提高脱氮水平。
生物反应器技术生物反应器技术,是现代生物技术发展的一个主要方向。
现代化的新型生物膜反应器,其共同特点是反应器内装有比表面大的载体,有利于微生物附着生长形成生物膜,供气或供给的其他反应条件优越,污染物具有充分的时间与微生物接触,有利于增强微生物的分解代谢能力[9]。
目前,2000m3的反应器已经问世。
虽然其处理能力较低,造价较高,但其管理方便,运行费用低,所以欧美地区约有7%的污水处理厂采用该技术。
生物修复技术生物修复技术是利用生物,特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为CO2和H2O 或转化为无害物质的工程技术系统。
这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。
金属虽然不能被生物降解,但微生物可将其转移或降低其毒性[9]。
为了加快去除污染物的进程,常常采用许多强化措施,使自然生态系统维持原状的前提下,使受污染的环境得以修复。
研究表明,生物修复与传统的物化法相比具有以下优点:①经济,仅为物化法30%-50%;②对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少;③最大限度地降低污染物的浓度;④修复时间较短,就地修复,操作方便。
微生物水处理剂微生物水处理剂主要集中在以下几个方面:①微生态制剂。
微生态制剂是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂,已经在保健领域发挥重要作用。
用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用,为区域环境保护提供了新的重要手段。
欧美近年来加快了这方面的研究开发,已有采用微生态制剂原位修复水体的成功实例。
②生物吸附剂。
生物吸附剂是废水生物处理的一个新的发展方向,主要有两大类:一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物;另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。
目前生物吸附剂的固定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。
③微生物絮凝剂。
微生物絮凝剂是利用生物技术,通过微生物发酵,抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂,这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。
其特点是降解性能好,成本低,无二次污染等。
目前,已筛选出19种具有絮凝能力的微生物,其中,霉菌8种,细菌5种,放线菌5种,酵母菌1种。
随着生物技术的发展,微生物水处理剂的开发与应用具有良好的前景。
生物藕合技术近年来,高级氧化技术、生物处理技术处理有毒难降解工业废水得到了不同程度的发展,但采用现有单一的高级氧化或生物处理技术很难将有毒难降解工业废水处理达标。
因此,采用高级氧化-生物藕合技术处理有毒难降解工业废水已经成为工业废水处理技术发展的新趋势[5]。
就目前的研究进展来看,一般都是将高级氧化处理作为有毒难降解工业废水的预处理技术使用,将废水中有机污染物的浓度及毒性降至较低范围,同时增加工业有机废水的可生化性,而后再根据高级氧化法处理结果,辅之以适当的生物处理方法将工业废水处理至接近或达到排放标准。
高级氧化一生物藕合技术有很多,如光催化氧化生物处理新技术、电化学高级氧化一高效生物处理技术、超声波预处理一高效生物处理技术、辐射分解一生物处理组合工艺等。
目前,我国已经开始在印染、制药等工业领域尝试利用这一技术手段进行工业废水的处理研究。
由于高级氧化-生物藕合技术手段研究和应用时间很短,到目前为止,有关这方面的研究仅局限于高级氧化技术及生物处理技术各自的最佳工艺条件研究,实质上只是简单机械地将两种处理技术串联起来使用,而对于高级氧化一生物反应藕合化工过程的研究一直作为“黑箱”处理,主要靠经验或半理论半经验来宏观设计、优化与集成。