生物强化法在废水处理中的应用

　　随着现代合成工业的发展，大量的外源性化合物进入工业废水和城市污水。这些化合物具有一定的毒性或抑制作用，限制了微生物的活性，特别是在低温条件下，微生物的吸附性能和活性污泥的沉降将受到影响，并且微生物群体也将改变。外源性化合物由于结构复杂性和生物陌生性，能降解的土著微生物种类甚少，甚至某些特殊污染物没有有效微生物可以降解，造成出水水质差，系统稳定性受到影响。通过生物强化技术，可以增强微生物对特定污染物的降解能力，提高降解速率，增加系统应对外源污染物的处理能力。

　　1、传统生物法水处理工艺

　　1.1 AO工艺

　　A/O(缺氧/好氧)工艺是一个反硝化生物前脱氮工艺，属于单级活性污泥反硝化过程。在A池，硝酸盐氮和回流硝化液中的亚硝酸盐氮，通过使用原水和添加的碳源脱氮;在O池，在原水中的氨态氮进行硝化反应，残留的有机物质被充分降低。该工艺具有硝化回流和一个污泥回流系统，且通常需要加入碳源和碱。

　　1.2 A2O工艺

　　A2O方法，也被称为AAO方法(厌氧-缺氧-好氧法)，是一种常用的生物处理工艺，在该过程中，厌氧，缺氧，好氧三个不同的环境条件和不同类型的有机微生物菌群的组合，可以同时具有去除有机物及氮和磷，在相同效用中，该工艺是最简单的，并且总水力停留时间小于其他类似工艺。

　　1.3 MBR工艺

　　MBR工艺即膜生物反应器,是膜分离技术与生物处理技术有机结合的新型污水处理技术。它利用膜分离组件的高效截留性能实现固液分离,可以将硝化菌完全截留在反应器内,系统的硝化效率比较高。

　　1.4 传统生物法工艺存在的问题

　　(1)工艺流程长,占地面积大(传统工艺认为硝化、反硝化不能同时进行)。

　　(2)硝化菌群繁殖速度慢,且难以维持较高浓度,需要较大曝气池,费用高。

　　(3)需进行污泥和硝化液回流,动力成本高。

　　(4)系统抗冲击能力弱,高浓度NH3-N和NO2-会抑制硝化菌生长。

　　(5)硝化过程产酸,需投加碱中和。

　　2、生物强化技术应用实例

　　2.1 利用LTBR生物强化技术提高工艺系统的抗冲击性

　　LTBS生物强化模块主要是对生物反应器起到增强作用，当系统污水处理效率明显下降时开启，以保持反应器能高效稳定运行。当未知浓度或含外源性污染物废水进入系统时，LTBS生物强化器还可以作为试验设备进行现场测试，验证LTBR反应器对未知废水处理的效果和收集工艺参数，降低含外源性污染物废水对系统运行的冲击风险。

　　2.2 利用生物强化技术提高目标污染物的去除率

　　在投加了高效混合菌群的强化SBR系统处理造纸废水，Wang等人在同等试验条件下，对比传统的SBR系统处理效果发现，经过高效混合菌群强化的SBR系统对COD的平均去除率比传统SBR系统提高了13%。

　　2.3 利用生物强化技术减少污泥总量

　　在处理焦化废水时，秦振清等人通过向曝气池中投加酚氰高效降解菌，污泥沉降比降低了25%，污泥总量减少50%。

　　2.4 利用生物强化技术缩短系统响应时间

　　Belia等人利用在传统活性污泥系统中投加高效除磷菌的方法，极大地加快了系统反应速度，达到90%除磷率的传统活性污泥系统需要6-7周，而强化后的系统只需要2周时间。

　　3、生物强化技术应用现状及局限性

　　在提高污水处理系统处理效果、抗冲击负荷性能、系统响应速度、改善对某种特定污染物的降解能力方面生物强化技术均表现出良好的应用前景，但由于污水化学成分的不确定性、生化处理系统操作的复杂性以及强化菌种自身的生物特性，菌剂的污染物降解效果并不一定能达到理想效果。从已有的研究成果来看，基本上还停留在实验室阶段，实际规模化应用较少，而且高效菌株或菌群的生存和降解能力的发挥在很大程度上取决于它们将被引入污染场地的环境条件，并且高效菌株的生物安全性也是不容忽视的问题。因此，在很多情况下生物强化技术在水污染治理中的应用有一定局限性。(来源：武汉市水务集团有限公司)