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微生物处理污水的方法范文1
关键词:活性污泥法;微生物驯化;有机物降解;指示生物
随着现代社会物质文明的进步,以及城市化进程的加快,城市污水的产生量越来越大,污水处理的重要性日益提高。污水的生物处理是污水处理的主要阶段,生物处理包括好氧生物处理和厌氧生物处理,活性污泥法是污水好氧生物处理的方法之一。
1活性污泥法中微生物降解有机物
活性污泥法是在人工条件下,对污水中微生物群体进行连续混合和培养,形成悬浮状态的活性污泥,分解去除污水中的有机污染物,并使污泥与水分离,部分污泥回流至生物反应池,多余部分作为剩余污泥排出的污水处理方法。在活性污泥法中,由具有代谢功能的活性微生物群体和其他物质一起组成的活性污泥担当着分解有机物的重任。活性污泥在外观上呈黄褐色絮绒颗粒状,大小介于0.02~0.2mm。
1.1活性污泥中微生物的组成
活性污泥中的微生物是由细菌类、真菌类、原生动物和后生动物等多种群体组成的混合群体。这些微生物在活性污泥上形成食物链和相对稳定的特有生态系统。活性污泥微生物中的细菌以异养型细菌为主,主要有各种杆菌、球菌、单胞菌属等,都具有较强的分解有机物并将其转化为无机物质的功能;与活性污泥处理系统有关的真菌是微小腐生或寄生的丝状菌,具有分解碳水化合物、脂肪、蛋白质和其他含氮化合物的功能;活性污泥中的原生动物有肉足虫、鞭毛虫和纤毛虫三类,原生动物不断地摄取水中的游离细菌,进一步净化水质;而后生动物(主要指轮虫)在污泥处理系统中不经常出现。
1.2活性污泥的驯化及影响因素
微生物在分解有机物之前必须经过驯化才能成长为适合特定污水处理厂运行条件的活性污泥。驯化指利用人工强化的方法培养出适合污水处理厂生物处理构筑物运行条件的具有活性的微生物,并使其数量也达到一定的要求。城市污水厂启动时常采用同步驯化的方法,同步培养出所需数量的微生物并使其适应所处理污水的水质。驯化过程一般在曝气反应池内完成,进行微生物驯化时,应在进水中增加营养,并且调节污水的温度,温度越高,培养越快。在培养的初期,因为产生的污泥量不大且处于离散状态,曝气量不能太大,控制在正常曝气量的一般即可。
1.3有机物的降解及影响因素
经驯化后产生的活性污泥担当着分解有机物的重任。活性污泥净化污水的反应过程分为初期吸附去除和微生物代谢两个阶段。在初期吸附阶段,因为活性污泥具有很大的比表面积并且絮体表面具有多糖类黏质层,所以吸附过程进行很快,能够在30min内完成。初期吸附阶段污水中BOD的去除率可达70%,这些有机物只是暂时被吸附在微生物细胞的表面,经数小时之后,才能相继被摄入微生物体内降解,这个过程就是微生物代谢。在微生物代谢阶段,被吸附在活性污泥表面的有机污染物,与微生物表面细胞接触,在微生物透膜酶的催化作用下,透过细胞壁进入微生物细胞体内。被摄入细胞体内的有机物,在各类酶的催化作用下,微生物对其进行代谢。微生物对大约1/3的有机物进行分解代谢,最终生成CO2和H2O等稳定的无机物质,并产生合成新细胞物质所需的能量。大约2/3的有机物被微生物用于合成自身的新细胞,也就是合成代谢,此过程所需的能量来自分解代谢。有机污染物的降解过程是在曝气反应池内进行的,为了取得良好的降解效果,必须为活性污泥微生物提供适宜的条件,为微生物的生存和繁殖创造良好的生活环境。微生物维持正常的生理活动要求:适宜的温度和pH值,有毒物质不能超过一定浓度,同时要保证曝气反应池内有足够的溶解氧,一般要求在曝气反应池出口端的溶解氧含量不低于2mg/L。曝气池内微生物要大量分解有机物,同时必须保证其有充足的营养,活性污泥微生物的最佳营养比为BOD∶N∶P=100∶5∶1。生活污水一般满足这一比值要求,是活性污泥微生物的最佳营养源。
2活性污泥法中微生物作指示生物
在活性污泥法中,活性污泥中的微生物不仅分解有机物,而且原生动物和后生动物还可以作活性污泥系统的指示生物,用来判断处理水质的优劣。通过显微镜镜检发现:鞭毛虫和变形虫出现于活性污泥法污水处理的初期,纤毛虫出现于活性污泥法污水处理的中期,钟虫和轮虫形成于活性污泥法污水处理的成熟期。这几种微生物的敏感度极高,通过检测活性污泥法生物处理阶段不同时期的水质,根据污水中出现的微生物的种类,可以判别活性污泥法污水处理的程度。经活性污泥法处理之后的污水进入二沉池,在二沉池实现处理后的污水与微生物的有序分离,保证活性污泥系统处理污水的效果,改善城市水环境质量。因此应当在城市污水处理的同时,对微生物更加深入的进行研究和利用,提高活性污泥处理系统的处理效果,维持城市水环境和自然生态的健康持续发展。
参考文献
微生物处理污水的方法范文2
关键词 : 钢铁 工业 废水 处理 微生物
Abstract: With the development and progress of society, paying more attention to microorganisms’ role in the the application of the oil industry wastewater treatment.
This paper mainly introduces microbial on oily industrial wastewater treatment of application based on the cold rolling mill waste water of Baotou Steel Factory.
Key Words: steel, industry, wastewater, treatment, microorganisms
中图分类号:F416.31文献标识码:A 文章编号:
引言:
微生物技术在生活污水和可生化性较好的工业废水处理中的应用由来已久,但对于可生化性较差的工业废水,尤其是含油工业废水处理中应用得很少。因为微生物处理对COD:BOD和BOD:N:P的比例有较为严格的要求,而工业含油废水如轧钢废水中BOD较低而COD较高,氮、磷等营养物质的含量又非常低,特别是冷轧含废油水中油和添加剂含量均较高,可生化性差,通过常规自然驯化得到的菌群在短期内是无法适应,处理效果不理想,因此应用得较少。近年来,随着微生物技术的发展和其减量化、无害化处理的优势不断突现,国内国际已经陆续开始进行专门针对含油废水处理的专性菌的驯化培养和组合优化,以适应不同的水质。因此,难生化降解的冷轧含油废水也被列入微生物处理技术的应用范畴内。
1.国内外冶金行业生化法处理废水的发展现状
含油工业废水属难处理水,生化性能很差,国内大都采用物化处理的方法,即采用破乳、加药、混凝、沉淀、过滤以及强氧化的工艺,而这些处理工艺大都存在工艺复杂,安全性差,运行成本高,污泥量大,处理后出水水质不稳定或难以达标排放等问题,而且存在着二次污染的问题。
微生物处理技术主要是通过微生物的代谢,使废水中的油,CODcr转化为水和二氧化碳,因此,是一种减量化无害化处理的理想方法。因为不产生二次污染和污染物的真正减量化,所以生物处理技术成为最广泛使用的废水处理技术。虽然传统的生物处理工艺对难降解有机物的处理效率不高,但随着生物工程技术的发展,微生物在高浓度难降解有机工业废水的处理方面得到了长足的发展。利用微生物的可变异性,通过微生物活性和浓度的强化,可以开发出适合于处理高浓度难降解有机工业废水处理的技术及设备。目前许多国家都在进行这方面的研究,其中加拿大的EPI处于领先地位。近年来,美、日、意、新西兰,比利时等国家采用生物滤池结合加拿大EPI(环保研究所)培养的新型EPICIN EPIZYM微生物处理各种工业及城市污水处理取得了很好的效果。我国之前由于没有专性的微生物菌种,微生物处理技术在钢铁行业也没有实质性的应用,与国外的先进技术还有很大的差距,因此必须积极赶上去。目前,我国一方面通过微生物菌种的引进,另一方面通过长期的驯化和优选,得到了一些适合我国国情和可应用于各种不同废水水质的微生物菌种。
以生物滤池的问世为标志的生物膜反应器技术在走过了100多年的发展历程后,与活性污泥法一同成为现代污水处理技术的最重要组成部分。研究和实践表明,生物膜不仅可以取代活性污泥法用于生活污水和工业废水的二级生物处理,而且还具有运行稳定,抗冲击负荷能力强,更经济节能,无污泥膨胀问题,同时具有硝化和反硝化功能,可实现封闭运转以无异味等独特的优势。近年来生物膜工艺发展迅速,相当多的研究和工程实践使得人们对生物膜的特征及其基础理论研究不断加深,现有工艺也得到进一步的完善。与此同时也出现了各种新型生物膜反应器及其组合工艺,并逐步形成了一套较完整的生物膜法污水处理系列工艺和设备。
2.包钢冷轧废水处理工艺
包钢生产过程中产生四种废水,其水质水量分别如下:
a.浓含油废水9.6m3/h,含油量1-11g/l,CODcr2000-15000mg/1,主要来源为酸洗-连轧机组的乳化液站和各液压站地坑;
b.稀含油废水50m3/h,含油量100-1000mg/l,CODcr1000-2500mg/1,主要来源为浓含油废水处理系统出水和热镀锌线碱洗系统排放的废液;
c.酸碱废水llOm3/h ,pH 2-12,CODcr0-400mg/1,主要来源为酸洗-连轧机组的酸再生站、酸洗机组漂洗水和热镀锌机组漂洗水;
d.含铬废水2m3/h,每3个月排放一次,悬浮物80000-100000mg/l,Cr6+≤10000mg/l,来源为热镀锌机组的钝化废液。
包钢新建冷轧废水处理站一座,专门接收和处理冷轧生产线所产生的全部废水,处理后的出水达到国家二级排放标准,排入包钢排水总网,经最终处理后排放。
废水处理站的处理工艺流程如图1.1所示,共分为四个部分:浓含油废水处理系统、稀含油废水处理系统、酸碱废水处理系统、含铬废水处理系统。其中稀含油废水包括酸洗-连轧机组含油废水、热镀锌机组、磨床排放的含油废水以及超滤系统出水,主要处理系统是采用的微生物处理技术。各机组稀含油废水先进入稀含油废水调节池前的分配槽,经水量分配后进入调节池。调节池内设刮油刮渣机一台,刮除表层浮油,底部污泥刮至污泥槽。调节池废水用废水提升泵提升至pH调节池,经二级pH调整后废水进入微生物反应池,考虑到含油废水的温度可能较高,不宜直接进入。微生物反应池,需要先将废水温度冷却至25~35℃后再进行生化处理。冬天可超越冷却塔系统。
微生物反应池是一种接触氧化生物膜反应器,池内设半软性填料,底层设可变孔软管,采用罗茨风机曝气,配备微生物反应罐,在初期运行和日常运行过程中,根据实际情况需要,定期向微生物反应池投加经过优化筛选组合的联合菌群,使废水中快速建立一条有效降解烃类、脂类等有机污染的生物群,对废水中各种复杂的脂肪族和芳香族进行生物降解,同时投加与之配伍的营养剂和抗表面活性剂,以维持联合菌群的优势和活性,有效地提高废水的可生化性和去除效率。由于大部分的有机物和石油通过微生物的代谢作用已转化为二氧化碳和水,废水中的油含量和化学需氧量等污染指标均符合国家二级排放标准的要求。微生物反应池的出水进入斜板沉淀池,使生化处理后的废水中的无机物、剩余污泥和部分生物污泥、细菌的代谢产物得到高效的沉淀去除。同时根据进入斜板沉淀池的废水水质,加入少量的高效絮凝剂,以提高混凝沉淀的效率。沉淀的污泥进入污泥浓缩池,上清液排放至排放水池或酸碱废水处理系统。考虑到运行成本和维护优势微生物菌群的反应活性,并提高废水的可生化性,斜板沉淀池排泥向微生物反应池的污泥回流率为20%。斜板沉淀池的剩余污泥泵送至污泥浓缩池,进一步浓缩脱水后定期外运。泥饼含水率小于75%。
3.微生物处理技术的目的和意义
随着中国国民经济的发展迅速,市场对钢材的需求正在迅速扩大,刺激了国内钢铁行业发展迅速,而冷轧生产线为钢铁行业的主要发展方向,它的生产过程产生的高浓度难降解的含油工业废水除了生化处理至今尚未有一个良好的解决方法。
采用微生物处理技术运行稳定,功能可靠,运行管理方便,投资费用和处理成本低。结合实际工程,谨慎合理地选择工艺路线,可确保处理系统长期运行安全可靠,出水稳定达标排放。同时可以合理地解决污泥的出路问题,避免二次污染等问题。
由于上海宝钢2030冷轧生产线的成功应用,以及随后上海宝钢1800冷轧生产线、邯钢1650冷轧生产线和包钢1560冷轧生产线的采用,国内有越来越多的冷轧项目开始采用微生物处理技术来处理冷轧和镀锌产生的高含油、高COD废水。但是,应用于冷轧含油废水处理的微生物处理技术在我国发展的时间并不长,难以找到与此有关且切实有效的参考依据,无法形成一套成熟的理论,致使处于探索阶段的各个钢铁企业无法有大的进展。包钢冷轧含油废水处理系统污水处理站的研究和应用旨在努力探索一套冷轧含油废水微生物处理系统的运行数据,以指导废水处理站的生产运行,从而为研究提供强有力的现实基础和微生物技术处理冷轧含油废水的应用理论。
结束语
随着我国高科技技术的快速发展,微生物技术已成为我国二十一世纪重点开发、研究的方向,在工业废水处理中的有着广泛的应用前景,微生物技术不仅起到净化环境的重要作用,减少污染和改造传统产业,也为保护环境和国家的经济建设和社会可持续发展做出了积极贡献。
参考文献:
[1]秦麟源;废水生处理[M].上海:同济大学出版社,1989.
[2]沈濯良;废水生物处理新技术[M].北京:理论与应用中国科学出版社1999.
微生物处理污水的方法范文3
关键词:污水处理 微生物 应用
中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0142-01
水是生命之源,没有水就没有生命迹象的存在。水对于生物的生存发展都是极其重要的。虽然地球表面70%都是被水所覆盖,但是真正能被人们直接饮用的水资源却是少之又少。然而随着经济的发展,对于水的污染和破坏也在加大,使得可以利用的淡水资源更为贫乏。人类要生存和发展,就必须保护好水资源,尤其是淡水资源。因此,保护水资源人人有责。
人们的生活离不开水,水是生命的源泉。然而随着人类社会经济的飞速发展,对于环境的破坏日益恶化,水资源更是面临着极其严峻的威胁。全球缺水的城市已经越来越多,但水污染则是造成缺水的首要因素。因此如何处理污水已经成为世界性的问题,而微生物处理技术则是污水处理技术中的一项独特技术,占据着重要地位。目前国内大多数采用二级或三级处理工艺进行污水治理。一级处理主要是通过筛网对沉淀物、泥沙碎屑等进行过滤处理,因此也称其为预处理。而二级处理则是利用生物分解有机物,达到净化污水的目的,也叫生物处理技术。三级处理则是用沉淀法除去在二级处理中遗留下来的磷,并且在中和性条件下通过增温的方法使得氨氮逸出。所以提高微生物在环境污水处理系统中的应用,使之快速启动以及遭到严重破坏时迅速恢复的能力已成为当前相关工作人员最亟待解决的问题之一。高效的微生物污水处理技术正是目前国内外研究的热点之一。
1 影响污水处理的微生物种群
据调查发现,在16rRNA基因分析对污水反应器的实验中,总共发现有36个细菌,这说明污水中微生物具有多样性的特点。
1.1 除磷的重要细菌
生物除磷是可以通过在EBPR的微生物途径来完成的,该过程是以循环火星泥沙进行交替的厌氧、需氧为特征的。主要有Rhodocyclus群、lanctomycete群及茁挠杆菌属、CFB群等。
1.2 硝化细菌
氮循环主要是依赖微生物活性和转化的一个过程,因此这类微生物在污水处理中应用极其广泛。Kindaichi等对自养硝化生物膜进行的FISH分析表明,膜上有50%属于硝化细菌,50%为异养细菌。该结果还表明,硝化细菌是来通过可溶性产物的产生支持异养菌的,而异养菌也从代谢多样性等方面确保了生物膜的生态的稳定性。
1.3 反硝化细菌
反硝化细菌是通过依赖培养法来鉴定和计数的。它的属的成员,例如产碱杆菌属、假单胞菌属、甲基杆菌属,副球菌属和生丝微菌属等,是从污水厂中的脱氮微生物群分离出来的,这些细菌却是鲜为人知的。通过研究分析发现氮弧菌属等相关细菌,都是污水厂反硝化中的重要脱氮菌。
1.4 丝状细菌
丝状细菌显著影响着絮状活性污染的沉降性和引起生物量的变化和形成泡沫,这些都严重影响着污泥的处理效率。从活性污泥中分离出来的15种丝状菌,然后利用FISH技术进行系统分类,发现了大多数未描述的丝状菌是属于绿色非硫细菌的,也可能是丰度最高的丝状菌。
2 微生物的性能特点
高效微生物技术是通过利用生物工程手段,根据不同的污染物,培植出专门针对其中的降解微生物,直接在污水处理工艺中加以使用的一门技术。它们的主要性能特点表现在以下几方面:(1)专一性。根据不同的水质具体分析,培养出针对性强的微生物对其进行处理。尤其是传统方法无法处理或未处理干净的高浓度有机污水和高氨氮污水效果良好。(2)微生物的活性高,抗冲击能力强,高效率、稳定性强。(3)繁殖能力强、速度快,培养短,能快速启动和恢复力快。这些特点使得它在污水处理中意义重大。
3 方法原理
微生物污水处理技术主要是根据水体的微生物,在生命活动中吸收和转化污染物,分解有机质,从而达到水体的自净。目前常见的有以下几种方法。
第一,生物膜法。主要是以好氧微生物为主的,依据不同的处理装置又可以分为滤池、生物转盘、生物接触氧化池、流化床、悬浮颗粒等生物膜法。它在石油、造纸、农药、印染、食品等工业废水的处理中广泛应用。而它的净化效果也相当不错,能达到75%~90%左右。
第二,活性污泥法,又叫日曝气法。它是利用好氧微生物的活性污泥,在通气的条件下,使得污水净化的方法。按照曝气方式,可以分为普通曝气法、完全混合曝气法、逐步曝气法、旋流曝气法和纯氧曝气法。这种方法不仅应用于日常生活污水的处理上,并广泛应用于炼油、印染、造纸等众多工业废水的处理中,去除率达到90%。活性污泥可以通过人工培养、驯化而成,能循环使用。
4 评价
众多实验和实际运行结果表明,微生物污水处理法比传统方法具有明显的优势。但也存在很多问题:(1)降解能力差。微生物是通过自然培养驯化的,有部分能够与污水中的污染物匹配,因此降解能力有限,不能完全自净。(2)自然培养驯化需要的时间较长。要是遇气温低的季节,甚至会导致培养驯化工作失败。(3)抗冲击性能差,对水质和环境的变化适应性较差。针对微生物存在的这些问题,提出高效的解决措施,提高微生物在环境污水处理中的应用。
5 结语
污水处理系统中的微生物,作为一种特殊的方法,对污水处理的帮助意义重大。微生物处理在污水的处理工作中用途甚为广泛,并大量应用于各种工业废水和城市生活污水的处理中。而且它的去污能力达到87%~95%;净化的水质较好,一般可以直接排放;溶解有机物质的效率高;与化学方法比较而言,成本相对较低;污水的肥力较好,可以作为肥料使用;污泥沉降性好,利于进一步脱水。
然而在实际工作中,如果指利用单一的微生物对污水进行处理,则这种方法不能完全达到预期的目标,需要综合运用多种手段。同时发展高效微生物,因为高效微生物在降解性能等各方面具有很强的优势。提高微生物在污水处理中的利用率,使得污水自净能力更高更好,使人类吃上真正干净纯净的水。
参考文献
[1] 李杰,王亚娥,王志盈,等.高效微生物在污水生化处理中的应用[J].工业用水与废水,2006,37(5):28~30.
[2] 张倩茹,周启星,陈锡时,等.微生物分子生态学技术在污水处理系统中的应用[J].生态学杂志,2003,22(3):49~53.
微生物处理污水的方法范文4
关键词:无动力生态系统;厌氧生物技术;处理机理;工艺流程
中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:16749944(2013)10015903
1引言
四川省遂宁市船山区旗山村,西邻古老而历史悠久的观音故里灵泉寺,东邻河东新区,紧邻涪江支流联盟河,是一个典型的城乡结合部,国道318线穿村而过,山清水秀,景色宜人,历史悠久,绿荫成林。自2004年以来,永兴镇紧紧抓住遂宁城区东扩、河东新区开发建设的机遇,充分发挥交通便利、离城近的优势,以依托城市、服务市民为指导,在沿G318线一带打造休闲观光旅游业,先后引进麒山农业、麒山钟秀、好越多园艺、蒲园生态、草木之间、三棵树等,走上了发展观光休闲旅游业的兴村之路。要建设新农村就要将农村污水处理技术提高和发展,旗山村污水处理工艺的形成是建设新农村的必然和需要。
2农业污水概述
2.1农村污水来源
农村污水是指人们日常生活中产生的各种污水,如各种洗涤污水、厨房废水和人畜粪便等,是农村水体污染的主要污染源。由于农村地区生活污水处理系统建设普遍比较落后,大部分生活污水都直接进入河流、湖泊和水库中,对水体造成了严重的污染。据统计,目前有96%的村庄没有排水渠道和污水处理系统,生产、生活污水随意排放。农村污水除处理率低这一显著特点外,间歇排放,排量少且分散,是农村污水的又一典型特征。此外,农村污水氮磷浓度高且含有大量的营养物、细菌、病毒等。
2.2农业污水的组成和种类
2.2.1农田径流水
农田径流是雨水或灌溉水流过农田表面后排出的水流,是农田废水的主要来源。农田径流水中主要含有N、P、农药等污染物,施用于农田而未被植物吸收利用或未被微生物和土壤固定的氮肥,是农田径流中N的主要来源。农田径流中的N还来自土壤的有机物、植物残体和施用于农田的厩肥等。农田径流中农药的含量一般不高,流失量约为施药量的5%左右。农田径流水中N、P的有效拦截是减少农业面源污染,缓解水体富营养化的重要途径。
2.2.2农村生活污水
随着人们对农村生活废水检测和处理越来越关注,农村生活污水处理技术逐渐成熟,工艺呈现出多样性。而现阶段,我国小城镇污水处理率还不到10%,农村地区生活污水的处理率更低,绝大部分生活污水未经处理直接排放。废水检测目前仍存在着认识上的不足,导致农村生活污水治理存在一个较大的难点,即基建投资以及运行费用较大,农村经济实力以及技术力量很难满足常规城市生活污水处理厂的技术要求等。因此,急需要开发高效、低能耗、低成本的农村生活污水无害化与资源化处理技术,引进适合我国国情的国外发达国家的先进技术与工艺,解决农村生活污水污染问题。
2.2.3规模化畜禽养殖废水
畜禽业是我国农业和农村经济的重要组成部分,畜禽养殖业大力发展所带来的环境污染问题日益严重, 不仅影响经济发展, 而且还危及生态安全, 已成为人们普遍关注的社会问题。畜禽养殖场产生的粪便和污水造成地表水、地下水、土壤和环境空气的严重污染, 直接影响了人们的身体健康和正常生产生活。畜禽养殖场未经处理的污水中含有大量污染物质, 其污染负荷很高, 这种高浓度有机废水直接排入或随雨水冲刷进入江河湖库,大量消耗水体中的溶解氧,使水体变黑发臭,严重者导致鱼塘及河流丧失使用功能。养殖污水长时间渗入地下, 使地下水中的硝态氮或亚硝态氮浓度增高, 地下水溶解氧含量减少, 有毒成分增多, 导致水质恶化,危及周边生活用水水质。高浓度污水还可导致土壤孔隙堵塞, 造成土壤透气、透水性下降及板结、盐化, 严重降低土壤质量, 甚至伤害农作物, 造成减产和死亡。只有通过废水检测和治理才能科学发展生态养殖, 才能推动畜禽养殖业的可持续健康发展。
2.3农村污水对环境的影响
农村生活污水严重破坏水环境,同时也影响人体健康。由于农村卫生设施落后,人粪尿往往直排,直接对水体造成严重污染;农村习惯以散养方式饲养畜禽,畜禽粪便散落村庄,通过降雨很容易进入水体从而产生污染。人畜粪便中有很多肠道传染病菌和寄生虫,由于农村自来水普及程度不高,很多人以自然水体为饮用水源,如果农村居民的生活饮用水受到人畜粪便污染,很可能会发生霍乱、伤寒、痢疾、蛔虫病、血吸虫病等病症,严重影响人们的身体健康。
3旗山村农业污水厌氧生物处理技术
3.1厌氧生物处理概况
厌氧生物处理利用厌氧微生物的代谢过程,在无需提供氧气的情况下把有机物转化为无机物和少量的细胞物质,这些无机物主要包括大量的生物气(即沼气)和水。沼气的主要成分是约2/3的甲烷和1/3的二氧化碳,是一种可回收的能源。
厌氧生物处理既是一种低成本的废水处理技术,又是把废水的处理和能源的回收利用相结合的一种技术。这种技术可以同时生产能源和保护环境,例如,处理过的洁净水能被用于鱼塘养鱼、灌溉和施肥;产生的沼气可作为能源;剩余污泥可以作为肥料并用于土壤改良。
3.2厌氧生物处理机理及主要设备
3.2.1厌氧生物处理机理
厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程,主要依靠水解产酸细菌、产氢产乙酸菌和甲烷细菌的联合作用完成,由此粗略地将厌氧消化过程划分为3个连续阶段,即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。
第一阶段为水解酸化阶段。复杂的大分子、不溶性有机物在细菌外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物,然后渗入细胞体内,分解产生挥发性有机酸、醇、醛类等。这个阶段主要产生较高级脂肪酸。
第二阶段为产氢产乙酸阶段。在产氢产乙酸细菌的作用下,第一阶段产生的各种有机酸被分解转化成乙酸和H2,在降解有机酸时还形成CO2。
第三阶段为产甲烷阶段。产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、CO2和H2等转化为甲烷。
3.2.2厌氧生物处理设备
厌氧生物处理的常用设备有传统消化池、单级浮动盖消化池、沼气池等。在旗山村污水处理工艺是无动力生态方法,采用的是传统消化池和沼气池。
3.3厌氧生物处理影响因素
(1) 温度:甲烷细菌对温度的变化十分敏感,温度是影响厌氧生物处理的主要因素。厌氧消化,根据细菌对温度的适应范围可分为3类:低温消化(5~15℃),中温消化(30~35℃),高温消化(50~55℃)。旗山村农业污水厌氧处理选择的中温消化,消化池和沼气池一般都新建在地面以下,从而达到冬暖夏凉的中温消化环境。
(2)pH值:甲烷细菌生长最适宜的pH值范围是6.8~7.2。若pH值低于6或高于8,正常消化就遭到破坏,污水进入厌氧消化系统前的pH值应调节到7左右,系统运行中应密切关注pH值的变化,并采取适当控制措施。
(3)碳氮比:污泥中有机物的碳氮比(C/N)对消化过程也有影响。一般碳氮比为(10~20)∶1时消化效果最好。农村沼气池,用粪便消化时含氮量过高,必须适时投加杂草、秸秆,以及提高碳氮比,增加产气量。
4旗山村农业污水生物稳定塘处理技术
4.1生物稳定塘概况
稳定塘旧称氧化塘或生物塘,是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称。其净化过程与自然水体的自净过程相似。通常是将土地进行适当的人工修整,建成池塘,并设置围堤和防渗层,依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。稳定塘污水处理系统具有基建投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物和病原体、无需污泥处理等优点,在我国,特别是在缺水干旱的地区,是实施污水的资源化利用的有效方法,所以稳定塘处理污水近年来成为我国着力推广的一项新技术。
4.2生物稳定塘净化原理
稳定塘是一种利用天然水中存在的微生物和藻类,对有机废水进行好氧、厌氧生物处理的天然或人工池塘的总称。净化原理主要包括以下几个方面。
稀释作用:在风力、水流与浓度差的作用下,与塘类污水混合。
沉淀与絮凝作用:水力作用降低而沉淀;微生物及其分泌物与污染物质絮凝。
好氧微生物的代谢:主要是细菌,但随负荷降低细菌作用降低。
厌氧微生物的代谢:能经历厌氧水解、产氢产酸和产甲烷的全过程。
浮游生物及藻类物质:光合作用与降解作用。
水生植物:吸收与产氢作用。
4.3生物稳定塘工艺及特点
旗山村农业污水处理采用的是无动力的兼性塘。
兼性塘的深度较大,大约在1.0~2.5m。上层是好氧区,藻类的光合作用和大气复氧作用使其有较高的溶解氧,由好氧微生物起净化作用;中层的溶解氧逐渐减少,称兼性区(过渡区),由兼性微生物起净化作用;下层塘水无溶解氧,称厌氧区,沉淀污泥在塘底进行厌氧分解。水力停留时间5~30d。
5旗山村农业污水土地处理技术
5.1土地处理技术概况
在旗山村污水处理的土地处理技术主要是污水湿地处理技术,20世纪70~80年代之前,往往不敢尝试将湿地作为主要的污水处理系统,30年来,以砂石为介质、有芦苇等植物被覆盖的人工湿地系统才逐渐开发利用起来。其基建费用及能耗低,能保持较高的水力负荷,对不同类型污水具有光谱去污能力。形成良好的生态环境景观,并有一定的经济效益。
5.2土地处理系统的净化原理
湿地处理技术净化机理:物理沉降,根际截留,化学沉淀,土壤及其微生物、植物的吸收与生物代谢,阳光及其植物分泌物的灭活作用等。
6旗山村农业污水处理技术
6.1农业污水处理工艺流程
6.2农业污水处理工艺特点
(1)利用自然落差所形成的无动力生态工艺,大大节省了动力消耗、基建投资和运转费用。
(2)运行、维护、维修简单。
(3)BOD去除率高,脱氮除磷效果好。
(4)很好地实现了废水处理和水资源回收的良性循环。
7结语
随着农村经济的快速发展,农民生活水平得到了极大的改善,农村生活方式发生了很大的转变,而在农业生产和生活过程中产生的农业废水直接影响人们的生活质量和农业生产发展的速度,选择合适的方法对其因地制宜地选择有效的处理技术,是新农村建设实现可持续发展的当务之急。
参考文献:
[1] 贺延龄.废水的厌氧生物处理[M].北京:中国轻工业出版社,1998.
微生物处理污水的方法范文5
对于不同的环境污染问题和不同的环境污染类型,有不同的处理方法,总的来说,可以分为化学法、物理法、生物法等三大类,在进行处理污染物时,可以单独使用某种方法,也能几种方法结合使用。由于化学法和物理法的投资比较大、成本比较高,并且存在二次污染的现象,因此,常使用生物法进行处理。生物法是指利用系统中的生物,尤其是微生物,来转化、降解污染物,达到污染物处理的目的,生物法具有污染物处理速度快、效率高、消耗低、成本低、无二次污染等优点,在环境处理中有十分广泛的应用。
1.1城市垃圾生物处理技术
固体废弃物的处理方法有很多种,例如堆肥、填埋、焚烧、发电等,垃圾堆肥是利用垃圾中原有的微生物进行自然发酵,这种方法的处理时间比较长,并且处理量比较小;垃圾填埋需要花费很长的时间,并且还会占用大量的土地,同时填埋的垃圾还有可能污染地下水源;而垃圾焚烧会产生大量的废气,引起二次污染,同时还有可能引起火灾隐患;因此,较好的垃圾处理方法是垃圾发电。随着科技的不断发展,新的城市垃圾生物处理技术逐渐被研发出来,这只给技术是先经过筛选,将可以回收的资源进行回收,然后加入具有特定功能的微生物进行厌氧发酵或者好氧发酵,并收集发酵过程中产生的沼气。充分发酵后的垃圾能当做肥料,用于农业生产中,这种处理方法的处理量,能自动控制发酵过程,并且发酵形成的肥料质量可以得到保证。
1.2污水生物处理技术
污水的处理方法也可以分为化学法、物理法、生物法三种,目前,在进行污水处理时,经常会使用生物法或者生物法与其他方法相结合的形式进行污水处理。根据污水处理系统中微生物的状况可以将生物法分成生物膜法、活性污泥法、悬浮细胞法等几种情况,其中活性污泥法在城市污水处理中应用最广泛;而生物膜法的效率是最好的,在一些特殊行业的废水处理中比较常见。
2微生物对环境修复的作用
2.1生物修复
对于污染严重的环境,是不能利用垃圾处理或者废水处理的方法进行修复的,近年来,环境治理的专业人士研究出一种能治理大面积环境污染的技术,也就是生物修复技术。生物修复技术也可以称为生态恢复技术,这种技术是利用处理系统中的微生物的代谢活动,将污染现场的污染物浓度降低、转化、降解,将这些污染物转化为无害化物质或者元素,生物修复技术可以分为环境条件修饰和讲解污染物两种情况,目前,生物修复技术主要用于农田农药污染和石油污染中。
2.2生物杀虫剂
在进行农业生产时,采用化学农药很容易形成污染物富集的现象,而采用生物农药则能有效地避免这种现象出现。目前,生产运用最多的生物农药是由苏云金芽孢杆菌生产的BT生物杀虫剂,这种杀虫剂中含有有毒蛋白质,昆虫吞食后会中毒死亡,同时这种杀虫剂的主体是苏云金芽孢杆菌,不会对环境产生危害。BT生物杀虫剂是一种高效、安全的生物杀虫剂,能有效地防治农作物害虫,同时还能杀灭蚊虫,因此,在进行农业生产时,可以采用生物杀虫剂,从而有效地缓解环境污染的现象,促进环境修复。
3总结
微生物处理污水的方法范文6
关键词:农村生活污水;污水治理技术;发展方向
Abstract: in recent years, rural sewage has become the influence of sustainable development of agriculture, endanger the countryside ecological environment, and even damage the farmers the main factors of physical health. Combining with the author's practical experience, the analysis in rural domestic sewage produce way on the basis of the characteristic extremely, introduces the current management in our country rural sewage treatment process, the common characteristics and application situation, and sewage disposal technology development prospects and the discussion.
Keywords: rural sewage; Sewage disposal technology; Development direction
中图分类号: [R123.3] 文献标识码:A文章编号:
随着社会经济的快速发展以及农村生活条件的持续改善,农民群众的生活方式发生了巨大的改变。和以往相比,农村生活污水的污染范围和污染程度逐年增加,一直没能得到妥善的解决和有效的控制。据统计,目前我国农村生活污水每年产生量超过80亿吨,90%以上的村庄缺乏污水处理设施,超过3亿人面临着生活用水不安全的状况,农村水环境污染已经成为阻碍新农村建设的绊脚石。因此,分析我国农村生活污水的产生途径及其特征,进而研究并推广先进的、有效的、适宜的污水处理技术,对于促进社会主义新农村建设具有积极的现实意义。
一、农村生活污水的产生途径及其特征
1、农村生活污水的产生途径
农村生活污水的来源主要包括厨房污水、清洁污水、人类粪便及生活垃圾产生的渗滤污水等。由于农村缺乏科学完善的污水处理系统,各种污水处理设施不健全,或者采用的污水处理技术落后,导致各种本可以被有效处理的生活污水最终成为危及农业生产、生态环境及农民群众身体健康的重大问题。
2、农村生活污水的特征
和城镇相比,农村的居住人口较为分散,多数的人口聚居点缺少专门的、完备的排水及收集系统。从排放形式上讲,农村生活污水主要是就地就近排放,缺乏有效的约束和正确的引导。从水质成分上讲,农村生活污水水质简单且浓度较低,污水中的成分以氮、磷居多,通常会在雨水的作用下带来水资源富营养化的问题,许多藻类灾害便是有机物含量过高的生活污水造成的。
此外,农村生活污水的产生量一般较小,但水量变化波动较大,具有持续但不稳定的特点。
二、农村生活污水的治理技术
目前,农村生活污水的主要治理技术包括人工湿地净化技术、地下土壤渗滤净化技术、好氧生物处理技术等。
1、人工湿地净化技术
人工湿地净化技术是结合农村生活污水独有的特点,依靠人工湿地对农村生活污水实现半生态净化治理。具体做法是在人工湿地中种植各种沼泽植物,借助沼泽植物根系和微生物的过滤作用,实现多层过滤消除污染的目的,从而完成对生活污水的净化。由于这种技术充分利用了湿地的缓冲作用和植物的吸收作用,不仅净化效果较好,而且净化方式自然,不会带来新的污染。人工湿地的剖面图如图1所示:
图1 人工湿地剖面图
目前用于农村生活污水处理的人工湿地主要形式有表面流和潜流,这两种湿地运行费用较低,建造、运行和维护简单,同时具有水力负荷与污染负荷较大的特点,卫生条件好,少有恶臭和滋生蚊蝇的现象。
2、地下土壤渗滤净化技术
该技术的原理在于依靠碎石、沙土等土层的过滤和微生物的作用,使农村生活污水得到有效的过滤和降解,达到可供灌溉使用的标准和要求。操作方法是几户人家统一进行污水收集,选择合适的地点设置集水、渗水设施。该技术的优势在于对水质的治理效果较好,并且技术简单易操作,设备少,成本少,不需要大量的维护,还不会产生异味。然而该技术还存在一些弊端,例如需要处理的生活污水量较大时,该技术就难以满足污水治理的要求。
3、好氧生物处理技术
好氧生物处理技术的原理是利用好氧生物来消耗污染物质,从而达到净化污水的目的。常用的工艺有生物接触氧化、生物滤池、生物转盘、序批式反应器(SBR)等。目前应用较多的是生物接触氧化法。
生物接触氧化法是介于活性污泥法和生物膜法之间的处理技术。它是在填料表面上培养微生物,形成生物膜,并采用与曝气池相同的方法向微生物供氧,污水流过时与填料上的生物膜接触,通过微生物的新陈代谢作用降解污水中的污染物,从而达到净化的目的。生物接触氧化工艺对冲击负荷有较强的适应能力,在间歇运行条件下仍能保持良好的处理效果,对于水量不均匀的农村生活污水处理更具有实际意义。然而对于农村生活污水来说生物接触氧化工艺的投资和运行费用偏高,所以此工艺适合在我国南方及东部城市化速度快、比较富裕的农村推广应用。
三、农村生活污水治理技术的发展方向
根据我国农村生活污水分散、水质单一且浓度低、水量不大但变化幅度大等特点,结合我国农村经济现状,我国农村生活污水处理工艺的总体发展方向应满足以下要求:建设及管理运行费用低、操作管理简便、处理稳定、低耗能、耐负荷冲击等。
1、厌氧生物处理是农村生活污水处理工艺发展的潜在方向
厌氧生物处理主要是利用厌氧微生物的代谢过程,在无氧的条件下,把有机物转化为无机物和少量细胞物质。厌氧生物处理适用于处理不同浓度、不同性质的污水,其污泥产率低,所以可节省污泥处理费用。同时厌氧生物处理还具有低耗能和运行管理费用低等优点。
2、生物-生态组合工艺是农村生活污水处理工艺发展的主要方向
组合工艺是目前污水处理技术发展的主要方向,不同的单一处理工艺的组合可以实现优势互补,从而取得更好更高效的处理效果。例如对于农村生活污水,生态处理工艺(地下渗滤、人工湿地等)因其建设运行费用低、能耗低、运行管理方便等特点而拥有广阔的发展前景,好氧生物处理工艺则可以弥补生态处理工艺受气候影响大,处理效果不稳定的缺点。
四、结束语
我国社会主义新农村建设正处于关键时期,尽快研究开发出新的有效的农村生活污水的治理工艺和技术,对新农村建设具有重要的意义。目前已有的治理技术各有特点,能够在适宜的情况下取得较好的治理效果,未来应着重加大厌氧生物处理及组合工艺的推广应用,同时应积极借鉴国外的成功经验并在国内因地制宜引进和消化吸收,以全面推进我国农村生活污水治理事业的发展,为新农村建设保驾护航。
参考文献:
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