生物强化技术在水处理中的研究进展.doc

生物强化技术在水处理中的研究进展 赵彦琳Research Progress of the Biological Enhancement Technology in Wastewater Treatment 摘要 介绍了生物强化技术的主要方式，通过阐述国内外废水生物处理过程中生物强化技术的应用，说明了生物强化技术的研究进展，并提出了生物强化技术的展望。 关键字：生物强化；应用；进展 Abstract Abstract: The main way of the biological enhancement technology is introduced. Through elaborating the application of the technology in wastewater biological treatment at home and abroad, the research progress of the biological enhancement technology are explained, and putting forward the technology’s outlooks. Keywords: biological enhancement technology; application; progress 前言 随着经济社会和科学技术的飞速发展，人们越来越多的关注生物强化技术在环境治理中的应用，生物强化技术（生物增强技术）是为了提高废水处理系统的处理能力而向该系统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[1]，以去除某一种或某一类有害物质的方法。Britt 等［2］研究发现用生物强化技术可使有机物去除率比单纯普通活性污泥法提高 20%，污泥产量降低 34%并控制了臭气的发生，减轻了二次污染物。目前，提高废水生物处理的生物强化功能，成为当前废水生物处理技术研究中的热点和难点。 1 生物强化技术的主要方式 生物强化技术的应用方式主要包括直接投加特效降解微生物或共代谢基质类物质、生物强化制剂和固定化生物强化技术3种。 1.1直接投加特效降解微生物或共代谢基质类物质 直接投加特效降解微生物是生物强化技术应用最为普遍的方式之一，这种特效微生物经过筛选、培养、驯化之后，投入到废水中，以目标污染物为唯一碳源和能源，废水中的微生物可以附着在载体上，形成高效生物膜或以游离的状态存在。 投加生物共代谢基质及辅助营养物质主要是为了去除一些难降解的有机物，对于一些难降解的有机物，微生物并不以其为碳源，而以甲烷、丙烷、甲苯、酚、氨和二氯苯氧基乙酸等为原始底物，微生物降解这类底物之后，产生的氧化酶改变了目标污染物的结构，从而达到降解目标污染物的目的。这个过程被称为生物共代谢作用。 1.2引入生物强化制剂 生物强化制剂是将从自然界中筛选出来的、有特定降解功能的细菌制成菌液制剂或将其附着在麦麸上制成干粉制剂，用于处理城市污水。生物强化制剂具有很多优点：第一，它能缩短 微生物培养驯化的时间，迅速提高生物处理系统中微生物的浓度，从而提高工作效率；第二，使用安全，操作简单方便，可以实时地处理污染，从而节省能源。城市废水中含有大量的碳水化合物及含氮、磷的有机物，为生物强化微生物提供了丰富的营养物质。用特效生物强化制剂处理城市废水，可以显著提高有机物的去除率，以及减少固体物质的产生、增强硝化作用，提高污水脱氮脱磷效果。 1.3固定化生物强化技术 直接投菌法虽然简单易行，但是所投加的特效微生物容易流失，或易被其他微生物吞噬。固定化技术是将单一或混合的优势菌株固定封闭在特定的载体上，例如将特定的微生物封闭在高分子网络载体内使菌体脱落少、活性高，从而提高优势微生物浓度，增加了其在生物处理器中的存留时间。 2 国内外污水处理生物强化工艺的应用 有学者认为它产生于20世纪70年代中期[3]，到90年代国外已有较多的文献报道。与之相比国内的研究起步较晚，直到90年代后期才有中文文献 对国外的研究进行总结[4]近十几年来，该技术在环境治理及废水生物处理系统中以其较快较明显的处理效果受到研究者越来越多的关注，本文只对其在废水处理系统中的研究情况进行总结，总体来说该技术可起到高效去除目标污染物[5~6]，加速系统启动[7~8]，提高系统抗水力及有机荷的能力[9~10]，增强系统菌群结构和功能的稳定性[11~13]等作用。目前，生物强化技术在焦炭[14]、造纸[15]、橄榄油[16]等行业的废水生物处理中均有研究，并且有些研究已进入全规模试验阶段[17~18]。 罗国维等利用投菌接触氧化法处理洁霉素废水，即以不投加微生物菌体的相应培养基作为对照，将分离纯化得到的高效微生物接种、活化、离心洗涤制成菌悬液，接种于某