熱點(diǎn)和痛點(diǎn)“三高二低”廢水處理新思路

2019年，全國將產(chǎn)生近100億噸生活和工業(yè)廢水。高濃度、高毒性、高混合、低溫低碳廢水的處理已成為一個(gè)普遍問題。

記者從近日召開的2018重慶科技獎(jiǎng)大會(huì)了解到，經(jīng)過十多年的篩選和培養(yǎng)，重慶理工大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院的趙田濤團(tuán)隊(duì)獲得了多種全好氧微生物菌劑，并成功開發(fā)了一項(xiàng)新的生物處理技術(shù)，為“三高兩低”廢水提供了更好的解決策略。

高濃高毒污水需更強(qiáng)生物處理法

生活廢水和工業(yè)廢水的達(dá)標(biāo)排放關(guān)系到國計(jì)民生，是一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。污水有許多處理方法，一般可分為三類，即物理處理、化學(xué)處理和生物處理趙田濤教授介紹說，物理方法是通過過濾、沉淀等方法分離污染物，化學(xué)方法是通過氧化還原等化學(xué)反應(yīng)去除污染物，而生物方法主要是通過微生物代謝將溶液、膠體和微細(xì)懸浮液中的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定無害的物質(zhì)。從視覺上講，它是讓微生物吃掉水中的污染物。

微生物技術(shù)用于處理生活廢水和工業(yè)廢水。這種綠色和自然的方法對(duì)污水處理是有效和環(huán)保的。然而，傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)存在耐受性差、生物活性不足、降解效率低等瓶頸，無法解決廢水處理中常見的“三高二低”問題。例如，畜禽養(yǎng)殖業(yè)目前在集約化、規(guī)模化和現(xiàn)代化方面處于快速發(fā)展，但畜禽養(yǎng)殖廢棄物的處理是一個(gè)大問題趙田濤說，豬場廢水有機(jī)物濃度高，懸浮物高，顏色深。由于大量動(dòng)物糞便和尿液，廢水中的氨氮濃度非常高。廢水氣味難聞，污染了環(huán)境。

為篩選菌種深入到垃圾填埋場、養(yǎng)豬場和青藏高原

在重慶理工大學(xué)“重慶化工減排與污染控制工程工程研究中心”的實(shí)驗(yàn)室中，模擬了不同情況下排放的生活廢水和工業(yè)廢水，并將其注入各自裝有 環(huán)境微生物菌劑的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)器中。容器中的臟水逐層鼓泡，經(jīng)過一系列反應(yīng)后，清水排出。

“復(fù)合菌劑+”工藝讓污水處理效率更高成本更低

為了找出能夠解決“三高兩低”廢水的 環(huán)境微生物，趙田濤自2007年以來一直與其團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研究。“篩選菌株是一個(gè)復(fù)雜而艱巨的過程。垃圾填埋場、養(yǎng)豬場是我們經(jīng)常去的地方，甚至去青藏高原篩選 寒冷環(huán)境中的菌株。”趙田濤表示，經(jīng)過系統(tǒng)的原位富集、復(fù)合誘變、梯度馴化等工作，他們終于在2013年獲得了多種降解效率高、耐環(huán)境脅迫能力強(qiáng)的微生物菌株。根據(jù)微生物的不同，生物方法分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩個(gè)階段，我們提出了全好氧微生物菌劑的概念和世界上的全好氧生物處理技術(shù)趙田濤介紹說，簡而言之，全好氧生物處理技術(shù)是指在單一結(jié)構(gòu)和好氧條件下實(shí)現(xiàn)有機(jī)物、氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮等污染物同時(shí)去除的新型生物處理技術(shù)。

環(huán)境微生物在多種脅迫條件下具有無可比擬的抗逆能力和適應(yīng)機(jī)制，同時(shí)具有耐受性好、生物活性高、降解效率高的優(yōu)點(diǎn)。他們篩選出4種對(duì)有機(jī)氯、苯酚、甲醇和氨氮具有高抗性的強(qiáng)抗逆菌株，研制出復(fù)合微生物菌劑0

010-59000

"生物處理不僅環(huán)保，而且比其他處理方法更經(jīng)濟(jì)，可以實(shí)現(xiàn)無衰減運(yùn)行."趙田濤介紹說，針對(duì)污水處理中擴(kuò)散速率限制和剩余污泥競爭抑制兩大關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，他們開發(fā)了“一步法”復(fù)合微生物菌劑成膜技術(shù)，成膜時(shí)間縮短50%，污泥產(chǎn)量達(dá)到降低95%，優(yōu)勢菌豐度增加40%。針對(duì)不同的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)了一種“復(fù)合菌劑”生物強(qiáng)化集成工藝，解決了菌劑流失、活性衰減和競爭抑制等問題。處理效率提高40%，運(yùn)行費(fèi)用為降低1/2-2/3，運(yùn)行穩(wěn)定5年以上，無衰減。

三年來，該成果已在重慶及全國40多個(gè)生活和工業(yè)廢水處理項(xiàng)目中推廣應(yīng)用。企業(yè)增加值超過10億元，保護(hù)600多萬人的生活和健康，城市生態(tài)環(huán)境明顯改善。“我們將繼續(xù)擴(kuò)大全好氧生物處理技術(shù)的應(yīng)用范圍，重點(diǎn)解決垃圾滲濾液中氨氮高、鹽分高、處理難度大的長期問題。”趙田濤說道。