生物技术在环境污染治理中的应用探讨

郭玉燕

摘 要：治理环境污染有很多可以应用的技术，生物技术是极为重要、十分实用的一种，其自身具有多方面的优点，受到了各方的欢迎与青睐，笔者在文中探讨了生物技术在环境污染治理中的应用。

关键词：生物技术；环境污染；应用

中图分类号：X505 文献标识码：A

我国一向提倡建设资源节约型社会、环境友好型社会，也为此付出了较大的努力，投入了大量的人力、物力和财力来改善环境，我国的环境质量虽然得到了某种程度的改观，但是仍然没有达到预期的效果。大气雾霾、水环境污染等环境问题逐步凸显出来，也给污染治理带来了艰巨的任务。其中生物技术在环境污染治理中发挥着举足轻重的作用。

1项目概况

吉林省舒兰合成药业股份有限公司，咖啡因系列产品生产采取化学合成法，工艺复杂路线较长，使用原料较多，且多为强腐蚀，剧毒，易挥发化学品，生产过程排放大量的废水，且多为高浓度的有机物及无机盐、有机盐等付产物。不经处理直接排入水体，对水体环境造成严重危害。

为了保护环境，造福人类，该厂决定对其生产废水进行彻底的治理，并达到国家要求排放标准。自1993年开始企业先后投入近百万元委托国内一些科研单位和环保企业对废水进行试验研究，取得了一些技术上的经验。但是，由于咖啡因生产工艺复杂，使用原料品种多，因此，产生的废水不但浓度高，而且成份也相当复杂。同时，该废水的治理目前在國内外尚无可借鉴的工业化成功经验，这就给其治理带来了相当大的难度。

2 生物处理法的主要技术及在各废水领域处理工程上的应用分析

2.1有机污水厌氧生物处理技术

有机污水厌氧生物处理是有机物在厌氧微生物的作用下转化为甲烷，二氧化碳的过程。厌氧生物处理包括多种不同类型的微生物所完成的代谢过程，是一个相互影响，相互制约，同时进行的极其复杂的生物化学过程。

2.1.1 厌氧生物滤池（AF.Anaerobic Filter）

该工艺的主要特点：

（1）有机容积负荷高，白于滤料为微生物附着生长提供了很大的表面积，滤池中可维持很高的的微生物浓度，因此允许的有机容积负荷高，从而生物滤池的容积小。

（2）耐冲击负荷能力强，因厌氧生物滤池中污泥浓度高，生物固体停留时间长，即使进水有机物浓度变化大，微生物也有较强的适应能力。

（3）有机物去除率快，有机废水通过滤料层时，废水与生物膜两相接触界面大，强化了传质过程，加速了有机物的生物降解。

2.1.2 厌氧折流板反应器（Anaerobic Baffled Reactor）

ABR厌氧反应池称为厌氧折流板反应器，是20世纪80年代荷兰专家提出的一种高效厌氧生物反应器，相当于多个UASB反应器的串联运行，每一个反应室中的污泥可以是以颗粒化形式或絮状形式存在，废水进入反应室沿导流板上下折流前进，依次通过每个厦应室的污泥床，废水中的有机物通过与微生物充分接触而得到去除，借助废水流动的作用，反应室中的污泥上下运动，由于导流板的阻挡作用和污泥的自身沉降性能，大量厌氧污泥被截留在反应室内：如果设计参数取定合理，污泥的悬浮层被控制在反应室的中部位置，则每一个反应室的出水都是上清液，在工程上就可以取消沉淀池这一环节，使得工艺简化，投资造价降低。

2.2 有机污水好氧生物处理技术

2.2.1 传统活性污泥法

有机物在曝气池的降解，经历了第一阶段的吸附和第二阶段代谢的完全过程，活性污泥也经历了一个从池首端的对数增长，经减衰增长到池末端的内源呼吸期的完全生长周期，对于B/C比较高的污水处理效果稳定可靠。

主要存在的问题是进水负荷不宜过高，曝气池容积大，曝气池前段的好氧速率过高，比较难于控制溶解氧。

2.2.2 AB法生物处理技术（Adsorption-Biodegradation）

该法是指吸附，生物降解工艺，A段是一个开放性的生物动力学系统；A段负荷较高，有利于增殖速度快的微生物生长繁殖，成活的只能是抗冲击负荷强的原核细菌，其他微生物都不能存活；废水经过A段处理后BOD去除可达40-70%，可生化性也有所提高，有利于B段的工作；A段污泥产率较高，吸附能力强，重金属，难降解物质以及氮，磷等植物性营养物质等，都能通过污泥的吸附作用，而得到去除；A段对有机物的去除主要是靠污泥絮体的吸附作用，所以对毒物，PH值，负荷以及温度的变化都有一定的适座性。

2.2.3 生物膜法（生物接触氧化法）

工艺方面的主要特征：

（1）生物接触氧化法多采用比表面积大，空隙率高，水流畅通的生物填料，又加上充足的有机物和溶解氧，适于微生物栖息增值，膜上的微生物是丰富的，除细菌和多种种属的原生动物和后生动物外，还能够生长氧化能力较强的球衣菌属的丝状菌，无污泥膨胀现象发生，在生物膜上能够形成稳定的生态系统和食物链。

（2）由于进行曝气，生物膜表面不断接受曝气吹脱，这样有利于保持生物膜的活性，抑制厌氧膜的的增值，也宜于提高氧的利用率，因此能够保持较高浓度的活性生物量，据测定，填料表面的活性生物量可达l25g/rri2，因此生物接触氧化法能够承受较高的有机负荷，处理效率极高，有利于减少反应池容积和占地面积。

（3）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，对排水不均匀的企业，更具有实际意义：操作简单，运行万便，已于维护管理，不产生污泥膨胀现象：污泥生成量少，污泥颗粒较大，易于沉淀。

（4）除有效的去除有机物外，运行得当还可以脱除氮和磷。

吉林省舒兰合成药业股份有限公司于2006年利用EMO复合菌微生物处理技术建成污水处理站并投入运行。污水处理站自建成至今，经处理后的废水全部稳定达标排放。解决了舒兰市最大的环境污染，为企业可持续发展铺平了道路，为舒兰地区的经济与环境的和谐发展做出了贡献。

结语

生物技术的实际应用对环境保护的确产生了明显的效果，其在保护环境方面的作用是其他技术无法比拟的。生物技术在处理环境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着优点，受到了高度重视。为了发挥生物技术的最大价值，我们应该坚持不懈的对其进行探索和改进，依靠先进的生物技术改善全国人民的生活和整个环境的状况。

参考文献

[1]孔繁翔.环境生物学[M].北京：高等教育出版社，2000.

[2]中国环境科学学会.中国环境保护优秀论文集[C].中国环境科学出版社，2005.