該國已產生了近100億噸的生活廢水和工業廢水。高濃度,高毒性,高混合,低溫和低碳廢水處理已成為普遍的問題。

《科學技術日報》記者從最近舉行的2018年重慶市科學技術獎大會上獲悉,經過十多年的篩選和培養,大學化學化工學院重慶技術學院的趙天濤團隊獲得了多株全氧微生物孕育劑并成功開發了新型的生物處理技術,使廢水的“三高兩低”有了更好的解決方案。

高濃度高毒性廢水需要更強的生物處理

生活污水和工業廢水的排放關系到國民經濟和民生,是一個熱門而又艱巨的課題。

“有多種處理廢水的方法,通??煞譃槿?,即物理處理,化學處理和生物處理?!壁w天濤教授介紹,物理方法是通過過濾和沉淀來分離污染物,化學方法是通過氧化和還原等化學反應去除污染物,而生物學方法主要是利用微生物的新陳代謝將有機物轉化為有機物。溶液中的污染物,膠體和廢水中的細微懸浮物成為穩定且無害的物質。說穿了,就是讓微生物吞噬了水中的污染物。

微生物技術用于生活廢水和工業廢水的處理,這種綠色自然的方法對廢水的處理是有效和環保的。但是,傳統的生物處理技術存在耐受性,生物活性和降解效率不足等瓶頸,無法解決常見的廢水處理問題,如“三高兩低”。

“例如,在集約化,大規?,F代化方面,畜禽業發展迅速,但處置畜禽養殖業的廢物是一個大問題?!壁w天濤說,養豬場的廢水中有機物含量高,懸浮物和色澤很多。深處,因為廢水中含有大量的動物糞便和尿液,所以廢水中的氨氮濃度很高。這些污水的氣味令人不愉快,并污染了環境。

前往垃圾填埋場,養豬場和青藏高原尋找細菌

在重慶工業大學“重慶市化學過程污染控制與減排工程技術研究中心”的實驗室中,模擬了從不同場景排放的生活廢水和工業廢水,并將它們注入到裝有極端環境微生物劑的每個實驗反應器中。它有氣泡層,經過一系列反應后,排出了更干凈的水。

趙天濤小心翼翼地打開了微生物培養箱,發現放在培養皿中的培養皿排列整齊。他說:“這是經過十多年的嚴格篩選和培養,我們已經開發出的用于極端環境的微生物制劑?!?/p>

為了發現能夠解決“三高兩低”廢水的極端環境微生物,趙天濤自2007年以來一直領導一個研究小組?!皯儥z測是一個復雜而艱巨的過程。垃圾填埋場和養豬場是我們去的地方。我們甚至到青藏高原在極端寒冷的環境中進行檢測,”趙天濤說,系統經過原位富集,復合誘變,梯度馴化等工作,最終獲得了多種微生物菌株。 2013年降解效率高,對環境壓力的耐受力強。

根據微生物的不同,將生物方法分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩個階段,世界上首次引入了完全好氧細菌制劑的概念,并介紹了完全好氧生物處理。簡單地說,完全好氧生物處理技術是指一種新型生物處理技術,能夠同時有效地去除有機物,氨氮,亞硝酸鹽氮,硝酸鹽氮和其他低污染物的獨特結構,并且有氧條件。

極端環境中的微生物具有無與倫比的抗藥性和對多種脅迫條件的適應性,以及具有良好的耐受性,高生物活性和高降解效率的優點。他們篩選了對有機氯,苯酚,甲醇和氨氮的高抗性。已經開發出四種類型的強抗逆菌株,并且已經開發了可定制的復合細菌以執行具有高密度和高活性的優勢菌株的快速繁殖。

傳統菌株沉積在廢水中,并被本地廢水生物迅速吸收并破壞。但是,可定制的復合細菌制劑具有更高的存活率和競爭力,對污染物的耐受濃度提高了2-3倍,存活率提高了10倍。訓練周期縮短了50。對含重金屬,高鹽,強堿,氯化有機物,硝基苯,苯胺等有毒有害成分的廢水具有高效處理性能。

“復合細菌+”工藝使廢水處理更有效,更便宜

“生物處理方法不僅對環境友好,而且比其他處理方法便宜,并且也無法實現任何衰減?!壁w天濤介紹說,針對限制擴散速度和抑制污水競爭的兩個關鍵技術瓶頸。在廢水處理方面,他們開發了“一步法”。復合細菌劑薄膜懸浮技術使薄膜懸浮時間減少了50,污泥產率降低了95,優勢細菌數量增加。減少了40為響應不同的廢水排放要求,已開發出了集成的生物增強型“復合接種物”工藝,以解決細菌制劑損失,活性減弱和競爭抑制的問題。處理效率提高40,運營成本從1/2降低到2/3。衰減和穩定運行超過5年。

在過去的三年中,該成果已在重慶和全國40多個生活污水和工業廢水處理項目中得到推廣和應用,為公司增加了超過10億元的產值,保護了超過200人的健康。 600萬人,大大改善了城市生態環境。趙天濤說:“我們將繼續擴大全氧生物處理技術的應用范圍,著重解決氨氮含量高,鹽分含量高和處理難度高的垃圾滲濾液的老舊難題?!?/p>