前言:中文期刊網精心挑選了食品污水處理方法范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
食品污水處理方法范文1
關鍵詞:城市;工業;污水處理;回用;難題
Abstract: With China's rapid economic development and urbanization, the resultant water pollution problems can not be ignored. These problems not only seriously damage the ecological environment of the region, but also cause different degrees of obstacles for the city residents’ drinking water supply. In the article the author briefly describes the current situation of domestic water pollution and water shortage, and introduces the basic method to manage industrial wastewater and industrial wastewater reuse planning, aiming to promote the study of city industrial wastewater treatment and reuse.
Keywords: city; industry; wastewater treatment; reuse; problem
中圖分類號:U664.9+2文獻標識碼:A文章編號:
前言:隨著國內經濟的迅速增長,工業化進程的不斷加快,工廠所產生的污水也越來越嚴重。一方面是城市嚴重的缺水,一方面城市工業大量污水的白白的流逝,污水的流失不僅浪費了水資源而且還同時給環境帶來了污染,如實際情況以及水資源存在的各種問題,筆者以為要想解決水資源的問題,污水處理及回用成了解決城市水資源缺乏的最有效的方法措施。
1、工業污水的處理工藝
1.1 大型工業企業用水
城市污水處理廠二級處理出水回用于工業循環冷卻用水的主要處理工藝流程如下:a.城市污水處理廠二級處理出水混凝沉淀過濾消毒回用;b.城市污水處理廠二級處理出水生物接觸氧化法混凝沉淀過濾回用;c.城市污水處理廠二級處理出水微絮凝過濾消毒回用;d.城市污水處理廠二級處理出水淹沒式生物濾池消毒回用。
1.2 城市工業雜用水
城市污水處理廠二級處理出水回用于城市雜用水的主要處理工藝流程如下:a.城市污水處理廠二級處理出水微絮凝過濾消毒回用;b.城市污水處理廠二級處理出水混凝沉淀過濾消毒回用;c.城市污水處理廠二級處理出水淹沒式生物濾池消毒回用;d.城市污水處理廠二級處理出水生物接觸氧化法混凝沉淀過濾回
用。
1.3 河道受污染的水源
針對河流污染嚴重,且河流湖泊常出現缺水斷流現象,影響城市美觀與居民生活環境。回用水用于景觀水體時要注意水體的富營養化及回用水中存在的病原體和優先毒性有機物對人體健康和生態環境的危害。目前用于河道的回用水主要處理工藝流程如下:a.城市污水處理廠二級處理出水砂濾消毒_排放;b.城市污水處理廠二級處理出水微絮凝過濾消毒回用;c.城市污水處理廠二級處理出水混凝沉淀過濾消毒回用;d.城市污水處理廠二級處理出水淹沒式生物濾池消毒回用;e.城市污水處理廠二級處理出水生物接觸氧化法混凝沉淀過濾回用。
2、工業污水的處理方法
2.1 離子交換樹脂污水處理方法
在工業污水的處理過程中,離子交換樹脂是一種在交聯聚合物結構含有離子交換基團的功能高分子材料。離子交換樹脂不溶于酸、堿溶液及各種有機溶劑,結構上屬于既不溶解、也不熔融的多孔性固體高分子物質。
(1) 用于含汞污水的處理
含汞污水是危害最大的工業污水之一,離子交換樹脂法適用于處理濃度低而排放量大、含有毒金屬的污水。配合硫化鈉明礬化學凝聚沉淀法作為二級處理對低濃度含汞污水可達到排放標準。離子交換樹脂處理含汞污水有以下特點:用樹脂交換法除汞作為化學法的二級處理系統,能保證達到排放標準,且能實現封閉循環、連續穩定的運行,排放的污水可作為冷卻水加以回用,有效提高了生產能力,單位產品的成本降低。應用樹脂交換法還能對污水起到脫色作用,處理的水清晰透明失效后的樹脂不再回收,作為汞廢渣回收汞防止了二次污染。因此,應用離子交換法處理低濃度含汞污水,有明顯的社會效益和經濟效益。
(2)用于含銅污水的處理
工業排放污水如有色冶煉、電鍍、化工、印染等行業的污水中常含有銅利用離子交換樹脂可以有效地除去污水中的CU2+以達到高度凈化,并有利于資源的再生。
(3)用于含鉬污水的處理
20世紀60年代末期就有關于采用離子交換法從工業污水中回收鉬的報導。迄今為止,離子交換法仍然是治理含鉬污水的最主要方法。
2.2 反滲透工業污水處理技術
從反滲透技術最初只用于海水淡化,后來逐步擴大到苦成水淡化、食品加工、醫藥衛生、飲料凈化、超純水制備等方面,產生了很高的經濟效益。膜分離技術作為新的分離凈化和
濃縮方法,與傳統分離操作洳蒸發、萃取、沉淀、混凝和離子交換樹脂等)相比較,過程中大多無相變化,可以在常溫下操作,具有能耗低、效率高、工藝簡單、投資小等特點。膜分離技術應用到污水處理領域,形成了新的污水處理方法,它包含微濾、超濾、滲析、電滲析、納濾、和反滲透等。由于反滲透技術具有無相變、組件化、流程簡單、操作方便、占地面積小、投資省、耗電低等優點,因此在水處理中得到了大量的運用。目前反滲透技術已廣泛應用于海水苦咸水淡化,純水、超純水制備,化工分離、濃縮、提純等領域。工程遍布電力、電子、化工、輕工、煤炭、環保、醫藥、食品等行業。在美國,反滲透法曾作為生活污水是一種深度處理方法而進行研究。過去深度處理一般是將污水的二級處理的排水(活性污泥生化處理后的出水)再進行混凝、過濾、活性炭吸附處理等,但對除鹽過程卻一直未予考慮。
2.3 生物膜法工業污水生物處理技術
生物膜法是污水生物處理的主要技術之一在污水處理工藝中在幾十年的不斷研究和進下,如今已經有多種生物膜反應器應用于污水處理中。上流式污泥床是20世紀70年代末由荷蘭開發的又一項新的顆粒型生物膜反應器,主要用于厭氧生物處理系統中,它主要由配水系統、污泥床、三相分離器等組成。反應過程中產生的氣體將污泥和污水進行充分混合,三相分離器將顆粒污泥、氣體和污水進行分離,污泥保留在反應器中,氣體和處理后的出水排出反應器。20世紀80年代后,又出現了新的顆粒污泥反應器,其中以污泥膨脹床和內循環反應器具有代表性,兩者的結構類似,但其高徑比更大,上升流速更快,顆粒污泥處于膨脹狀態。
3、城市工業污水的回用規劃
3.1 回用的方式
通常情況下將污水回用分為兩種方式:污水的分散式污水處理回用和污水的相對集中回用。污水的“分散回用”也即是在某個或某幾個建筑物中設置中水系統,這一系統的設置實現了自身排出污水且經過相應的處理再次進行回收利用。其優點是根據不同水質的要求和不同的回用對象,靈活的選擇處理工藝,從根本上節約了廢水處理的費用;相對集中回用則是針對全市的區域,通過城市的污水處理廠進行相應的處理,然后再根據水質的污染程度做適當的深度處理后,送入中水管網,最后再將其分配給各用戶。其優點就是便于宏觀管理,提高規模效益。
3.2 污水“分散回用”的規劃
污水處理的單體循環方式也即是在單體的建筑物中進行回收設施及污水處理系統的建立,這種污水處理方式相對容易實施,不需要建立污水管道,但污水處理費用相對較高。一般這種方式適合一些工廠或小區內。
3.3 污水“集中回用”規劃
每個污水廠的污水來源,所在地區等不同,往往得到的中水也有不同的用途。除此之外,污水處理廠的一些工藝也會對水質產生直接影響。污水再生回用的相關處理工藝流程不僅受
處理廠規模、回用水水質標準的影響,同時還受到各污水處理廠出水水質的影響。由此可見,再生水用戶和污水處理的程度不同,其處理工藝流程也將不同。
結束語:
目前,國內在工業污水處理工藝及技術的應用中,仍然存在較多的弊端和問題,必須引起社會的廣泛關注,并且加大政府對于該項目的資金與技術投入力度,以強有力的行政職權組織其具體實施,進而保證工業污水處理方法的合理應用。
參考文獻:
食品污水處理方法范文2
【關鍵詞】污水處理;智能控制;模糊控制;神經網絡控制;專家控制
水資源是人們生存的基本物質條件。而社會經濟的迅速發展不僅使人們的生活水平不斷提高,也增加了人們生產與生活中使用的水資源,同時也不可避免地增加了工業廢水與生活污水。這就使得人們愈發關注污水處理問題。而目前的污水處理系統的功效非常低下,無法達到國家對于污水處理的相關標準。因此有必要對污水處理進行智能化控制。本文以此為背景進行研究。
1.污水處理智能控制的研究
1.1污水處理智能控制的必要性分析
污水處理是一個非常復雜的過程,它通過物理、化學等方式來處理生活與工業廢水,進而減輕水污染對于周邊環境的影響。而隨著社會經濟的迅速發展,人們的生活質量不斷提高,工業規模更是不斷擴大,因而產生了更多的生活與工業廢水。有數據顯示,我國百分之九十的城市已經遭受嚴重的地下水污染。但是目前來說,我國的污水處理廠大多是根據試驗的方式進行污水的處理,其污水處理效果很不理想。若想充分發揮污水處理系統的功效與有點,污水處理廠就必須實現智能控制。這一技術能夠排除人為因素的干擾,通過精確的預先設定,實現污水處理系統的最大功效。
1.2污水處理自動控制的技術分析
污水處理的自控技術是將水污染置于無人直接參與的環境下進行處理的技術。我國的污水處理自動控制研究起步晚于世界發達國家,自上個世紀九十年代污水處理的自控技術才引入國內。但是我國僅是直接套用國外已研究的成套自控設備,并未研究專屬于我國的自控系統。而近年來,我國有些學者已經開始研究實施自動控制的可靠方法,但研究效率仍然低于世界先進水平。目前來說,我國的污水處理自控系統根本無法適應復雜多變的現實環境,系統中的各種設備功能仍不夠精確,污水處理效果很不理想。另外,系統中所使用的PH值和DO值等參數無法全面反映污水的處理效率。
2.污水處理智能控制的應用
智能控制是自動控制發展的必然趨勢。由于其自身所存在的自學習、自適應與自組織的功能,智能控制能夠適應較為復雜的污水處理動態狀況,已廣泛應用與工業、軍事與醫學等多個領域。
2.1模糊控制應用
模糊控制是通過模糊數學語言來描述控制規則,再據此操作系統工作的方式。這一方式能夠有效控制數學模型未知的、復雜多變的非線性系統。模糊控制自1980年被Tong用于污水處理中以來,逐漸引起各界學者的關注。Flanagan使用沿池廠的DO濃度變化曲線來估算池中底物利用率與微生物活性。Tsai等根據BOD、COD濃度來預算動態活性污泥法模糊控制。彭永臻等發明了簡單可靠的生物電極法采用模糊控制。彭永臻、曾薇等通過SBR法進行石油化工廢水的處理,從而對曝氣量的模糊控制。
2.2神經網絡控制應用
神經網絡與大腦神經突觸結構類似,以此為基礎來處理信息的模型。它具有非線性、非局限性、非常定性與非凸性的特點,同時還具有自學習、聯想存儲與快速尋找有化解的優勢。因此受到廣大學者的關注。Zhu等以多層感知器(MLP)為基礎,研究出一種優于MLP模型的在線廢水水質預測系統;Gontarski等使用廢水流量與進水的PH值來檢驗廢水處理廠的水質。為了解決污泥膨脹的處理問題,Capodaglio將污水處理廠的數據引入人工神經網絡模型,進而預測污泥膨脹的發生幾率。而后Belanche、Tay與Wen等人也研究了神經網絡控制的應用。
2.3專家控制應用
專家控制是在將理論、方法與技術結合,依據專家智能來對未知環境進行控制。這一領域的研究始于上個世紀的九十年代。Barnett使用專家系統來判斷污泥厭氧消化故障。Florexs等研究了管理多級厭氧系統的智能系統。Sung等使用在線控制系統,通過使用水COD濃度來控制與處理食品廢水,此系統已取得很好的成績。龐全等通過對工業廢水中的PH值進行智能控制,使用專家控制技術來控制中和藥物的使用量,從而有效解決了pH值控制中存在的嚴重非線性問題。
2.4模糊神經網絡控制應用
模糊神經網絡(FNN)將模糊控制與神經網絡控制進行了有機的結合,也凝聚了這兩種技術的優勢與功能。污水處理系統是一個復雜多變的過程,需要其系統與技術具備“隨機應變”的能力。作為污水處理的新方法,FNN有效結合了知識模糊性處理的邏輯控制與自學習神經網絡。但是這一領域的研究還相對較少,最早的研究是B.Kosho對于這一概念的提出,之后模糊神經網絡控制得到了很大的發展。蘇敏等提出一種用BP神經網絡完成規則推理的模糊控制器。Chen W C等與Mingzhi H.等也對這一問題進行了研究。
3.結論
污水處理一直就是社會各界人士廣泛關注的難題。智能控制則是自動控制的必然趨勢。為了有效處理愈發增加的工業與生活廢水,污水處理的智能控制勢在必行。目前,污水處理智能控制應用主要涉及模糊控制、神經網絡控制應用、專家控制應用與模糊神經網絡控制應用四個方面。 [科]
【參考文獻】
[1]高大文等.污水處理智能控制的研究、應用與發展[J].中國給水排水,2002,18(06):35-39.
[2]相會強,劉芬,劉雪蓮.自動控制在污水處理中的應用[J].儀器儀表學報,2005,26(8):235-237.
[3]汪家權,陳立愛,侯紅勛.自動控制在污水處理中的應用[J].工業用水與廢水,2012,43(06):1-6.
[4]王艷紅,周湛通,孟華.智能控制在污水處理中的應用研究[J].自動化技術與應用,2009,28(05):18-19.
食品污水處理方法范文3
關鍵詞 微生物;污水處理;轉化;分解
中圖分類號 X505 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)052-0178-02
近幾年,隨著城市化進程的加快,城市人口的不斷增加,城市污水的排放量越來越大,生活污水與工業廢水是污水的主要來源。城市生活污水的主要成分是一些沒有毒素的有機物,如糖類、淀粉、油脂、蛋白質和尿素等,其中,氮、磷等植物營養元素含量較高。而工業廢水則由于不同的行業產生的污染物不同,但是大致包含化學有毒物質、有機物、重金屬污染物以及病原體等。但是無論是生活污水還是工業廢水,都超出了自然水體的自凈能力,一方面,水體中的需氧菌利用有機物等進行無限繁殖;另一方面,水體中的藻類在營養物質的輔助下迅速擴散范圍,使水體中的含氧量降低至極限,加速水質的惡化,不僅會危及人們的飲水健康問題,而且會產生一連串的連鎖效應,影響大自然穩定的生態環境。因此,加強城市污水處理,對于保障城市的可持續發展具有重要的社會和經濟意義。
微生物在污水處理中發揮著巨大的作用,本文從微生物在污水處理中的指示作用、微生物對含氮有機物的分解作用、微生物對不含氮有機物質的分解作用、微生物對磷元素的轉化、基因工程菌處理污水等幾方面來探討微生物在污水處理中的應用。
1 微生物在污水處理中的指示作用
活性污泥法在污水處理中發揮著重要的作用,活性污泥法利用微生物的代謝原理,把生活污水中富營養態的有機物質分解為較為穩定且無害的物質,以便為后續的沉淀反應做基礎,最終達到凈化水體的目的。微生物在活性污泥法污水處理的調試過程中擔當著指示的作用?;钚晕勰喾ㄌ幚砦鬯饕苫钚晕勰鄟砦讲⒎纸馑w中的有機物質,而構成活性污泥的成分主要包括細菌、原生動物、懸浮物質、膠體物質等。高性能的活性污泥是保證污水處理正常進行的前提,而判斷活性污泥的優劣主要是依據鏡檢觀察顯示的活性污泥中的微生物狀態來進行評判的,只有控制微生物的生長狀態方能控制污水處理的運行和管理。
鏡檢觀察是以活性污泥中主要成分微生物作為重要觀察對象,依據其的生長狀態、數量和種類等資料來反應污水處理運行的優劣情況,進一步指示污水處理的運行與管理?;钚晕勰嘀械奈⑸锶后w主要由細菌和原生動物組成,正是利用他們之間的相互制約、相互依存的關系,來發揮微生物在污水處理調試過程中的指示作用。活性污泥中的細菌是分解污水中有機物質的主力軍,隨著細菌的大量繁殖,原生動物的數量持續增多,原生動物吞噬細菌,維持活性污泥上的生態平衡,提高細菌活性,原生動物也有助于進一步分解、吸收水體中的有機物質。反過來,細菌的絮凝作用有助于原生動物的生長繁殖,而原生動物自己也能促進絮凝進行。原生動物新陳代謝所分泌的粘液有助于活性污泥更好的吸附細菌和懸浮顆粒。而在鏡檢觀測過程中,細菌體積小不便于觀察,而原生動物體積相對較大,且當原生動物所處環境發生變化時,能更為靈敏的發出指示作用,及時、快速地顯示出污水處理的最新運行狀態。
2 微生物對含氮有機物的分解作用
生活污水中含有大量的含氮有機物,如尿素、蛋白質、氨基酸,且大多以氨離子、尿素或化合物的形式存在。這些含氮有機物是使水體富營養化的重要元素之一,為細菌的大量繁殖提供氮源。利用微生物分解這些含氮有機物,主要包括兩類,轉化水體中的蛋白質和尿素。
2.1 轉化蛋白質
大分子量的蛋白質難以被硝化細菌利用,必須先把蛋白質分解成小分子的氨基酸,所以,在轉化蛋白質的過程中,首先利用分泌蛋白酶的微生物來把蛋白質水解成小分子物質氨基酸,然后,再讓硝化細菌進行下一步分解。能發生氨化作用的細菌有很多,不僅有好氧菌,還有兼性好氧菌和厭氧菌,如熒光假單胞菌、變形桿菌、腐敗梭菌等。利用硝化細菌的硝化作用,亞硝酸細菌先將氨基酸轉化為亞硝酸而硝酸細菌則進一步將亞硝酸轉化為硝酸,硝化作用的進行必須在有氧的環境下,而作為回報,硝化細菌能從該過程中獲得其生長繁殖所需的能量。最后,硝化細菌分解產生的硝酸鹽在氧氣不足的情況下,可被反硝化桿菌作用,從而被還原再次生成亞硝酸鹽和氮氣,能發生反硝化作用的細菌還有熒光假單胞菌等異養細菌,這些細菌通過利用硝酸中的氧來氧化有機物,借以獲得能量。
2.2 轉化尿素
相比較于蛋白質的轉化,尿素的轉化則較為簡單,尿素在尿素細菌分泌尿素酶的作用下,將尿素水解為碳酸銨,而生成的碳酸銨極不穩定,在常態下能迅速分解轉化為氨、水和二氧化碳三種物質。大多數尿素細菌是好氧型,但也有些尿素細菌能適應在無氧情況下的生長。
3 微生物對不含氮有機物質的分解作用
污水中不含氮的有機物質主要有纖維素、淀粉、脂肪。其中纖維素的含量在不含氮有機物質中所占比例最大,接近一半。
3.1 微生物對纖維素的分解
纖維素是由C、H、O三種元素組成的碳水化合物,是由葡萄糖組成的大分子多糖,也是自然界中分布最為廣泛,且含量也最多的一種多糖。造紙企業、紡織企業和食品企業所產生的工業廢水中含有大量的纖維素。而在自然界中,大多數微生物只能以葡萄糖為糖源,只有很少部分的特定微生物才能以纖維素為糖源,而這些特殊的微生物以霉菌和細菌居多,如纖維黏菌、生孢纖維黏菌、纖維桿菌、纖維弧菌、鏈霉菌、毛殼霉、芽枝霉、鐮刀霉、青霉和木霉等。在污水處理的過程中,適當的加入這些霉菌,有助于加速分解工業廢水中的纖維素,霉菌先把纖維素分解為葡萄糖,細菌和酵母菌則可以進一步分解纖維素所產生的葡萄糖,最終達到凈化水質的目的。
3.2 微生物對淀粉的分解
淀粉除了是人類生活中的主要食物組成成分之外,在工業中也有較為廣泛的應用。食品企業常用淀粉來制作酒精、麥芽糖,而紡織企業則用淀粉上漿、印染來調制印花漿料,醫藥企業則用淀粉作為藥物片劑的原材料。所以,在這些食品、紡織、醫藥企業所排放的工業廢水中,含有大量的淀粉。曲霉、根霉等霉菌在常溫下,能把這些淀粉分解為葡萄糖,細菌和酵母菌則可以進一步分解淀粉所產生的葡萄糖。
3.3 微生物對脂肪的分解
脂肪主要由C、H和O三種元素組成,是一類較為穩定的有機物質。一般根據脂肪的來源,分為動物性的脂肪和植物性的油脂。無論是工業廢水還是生活污水都含有大量的脂肪。雖然脂肪比較穩定,但也可被各種桿菌、分支桿菌、放線菌等分解,甚至真菌中的青霉和乳霉也能在常溫下分解脂肪,這些微生物在分解脂肪的同時,從中獲得自己所需的能量。在污水處理中,尤其是含油脂較多的餐廳污水,加入這些能分解脂肪的微生物,不但凈化水質,而且不會帶來新的污染,是污水處理的最佳選擇。
4 微生物對磷元素的轉化
生活污水中含有大量的無機磷元素,尤其是洗衣粉所產生的污水,富含磷的營養水體通常會產生大量的藻類,危害水質健康,青島的滸苔泛濫就是最典型的例子。微生物可將無機磷酸鹽分解產生有機酸和二氧化碳,此外某些細菌如:硝化細菌、硫化細菌可將分解產生的硝酸和硫酸轉化成可溶性磷鹽。有機磷化物在有氧條件下也可被很多微生物,如解磷大芽孢桿菌、蠟質芽孢桿菌、霉狀芽孢桿菌等分解產生磷酸,從而形成磷酸鹽。在缺氧的條件下,磷酸鹽可以因梭狀芽孢桿菌、大腸桿菌等微生物的作用而被還原。
5 利用基因工程菌處理污水
相比較于傳統的利用微生物處理污水的方法,利用基因工程菌處理污水是當前用微生物處理污水的重要發展方向,它具有定向性和高效性的特點。
鑒于污染物來源的復雜性,單一的微生物所分解的污染物種類有限,且微生物在污水處理的時候要經歷復雜的代謝過程,很難針對某種細菌去提高其能量利用率,微生物相互之間甚至存在拮抗作用,降低污染物的降解效率。近些年,基因工程技術和現代分子生物學技術的發展,使得構建能控制多種污染物分解的雜種微生物成為現實。構建的基因工程菌,不僅能在污水處理過程中快速繁殖、絮凝,滿足數量需求,而且在高毒環境的水體中,也具有高效的分解、轉化性能,甚至可以針對特異的污染物進行分解、轉化,基因工程菌也可以廣泛的分解污染物。隨著基因工程技術和現代分子生物學技術的快速發展,基因工程菌對凈化環境、保護人類健康將發揮越來越重要的作用,基因工程菌在污水處理中的應用也將越來越廣泛。
6 結束語
合理利用自然界中無處不在的微生物來進行污水處理具有重要意義。相比較于化學處理法,微生物處理法去污能力達90%以上,處理后的水質好,可以直接排到大自然中。最重要的一點是,微生物法處理污水成本較低,可以得到廣泛應用。隨著基因工程技術和現代分子生物學技術的快速發展,構建定向、高效分解污染物的微生物已成為現實,為人類喝上真正干凈純凈的水鋪平道路。
參考文獻
[1]黃小蘭,陳建耀.微生物在城市污水污泥處理中的應用[A].2008年微生物實用技術生態環境應用學術研討會論文集[C].2008:32-39.
[2]尚華.微生物在污水處理中的指示作用[J].新疆化工,2010,01:31-34.
食品污水處理方法范文4
關鍵詞:污水處理;自然凈化系統;強化一級處理技術;厭氧水解—高負荷生物濾池工藝
中圖分類號:U664.9+2 文獻標識碼:A 文章編號:
1小城鎮水環境污染現狀
近年來,隨著我國城鎮化水平地加快,我國的小城鎮得到了迅速的發展。與此同時,小城鎮的水環境污染問題日益突出,特別是在一些環境容量小、人口密度高、工業相對集中的小城鎮里,水環境問題的嚴重程度不亞于大中城市或工業區,水污染狀況非常嚴重。隨著農村人口城鎮化趨勢的發展,小城鎮人口大量增加,居民生活污水排放量逐年增加。由于小城鎮的基礎設施不完善,政府財力不足,技術力量薄弱,以往建設大型污水處理廠的工藝不能照搬到小城鎮的污水處理中去。小城鎮的污水處理應滿足經濟、高效、節能和簡便易行的處理要求。
2小城鎮污水處理技術
2.1 自然凈化系統
(1)穩定塘處理系統
穩定塘是利用天然湖塘、洼地,適宜的氣溫、日照,通過塘內生長的微生物凈化污水。穩定塘處理系統可以劃分為兼性塘、厭氧塘、好氧塘、曝氣塘等多種形式。不同形式的單塘可以不同的組合方式形成多級串聯塘系統。多級串聯塘系統不僅有很高的COD、BOD去除率和較高的氮、磷去除率,還有很高的病原菌、寄生蟲卵和病毒去除率。穩定塘系統不僅在發展中國家廣泛應用,而且在發達國家應用也很普遍。我國也建造了越來越多的污水處理穩定塘。穩定塘處理工藝具有基建投資省、工程簡單、處理能耗低、運行維護方便、成本低、污泥產量少、抗沖擊負荷能力強等諸多優點,不足之處就是占地面積大。穩定塘適用于土地資源豐富,地價便宜的城鎮污水處理,尤其是有大片廢棄的坑塘洼地、舊河道等可以利用的小城鎮,可考慮采用該處理系統。
(2)土地處理系統
土地處理系統是使污水資源化、無害化和穩定化的處理利用系統.根據水力負荷、污水路徑、布水方式、土壤—植物系統結構以及再生水收集方法,土地處理系統可分為慢速和快速滲濾、地表漫流、人工濕地及地下滲濾等主要類型。土地處理工藝的出水水質優于傳統的二級處理,特別是對N,P等指標的去除效果是傳統二級處理所不及的,其出水一般可直接用于農灌或景觀用水等回用。賈宏宇等的研究指出,土地處理系統適用于食品加工工業和釀造工業有機污水的處理,這對以農產品加工為主體的小城鎮工業廢水也是有效的。
(3)蚯蚓生態濾池
蚯蚓生態濾池利用在濾床中建立的人工生態系統,通過蚯蚓和其它微生物的協同作用,對所處理城鎮污水中含有的各種形態的污染物質進行最為經濟合理的處理和轉化。該工藝已在法國、智利和中國上海成功地進行了中型試驗和生產性規模的應用。以蚯蚓為代表的微型動物在該系統中集多種功能于一身,對污水和污泥進行處理。該工藝在具有好的BOD5和SS去除功能的同時,對氨氮去除率高。由于濾池中建立的蚯蚓生態系統具有較強的污泥分解功能,蚯蚓生態濾池處理系統的污泥產率遠低于普通活性污泥法。此外,該方法還集初沉池、曝氣池、二沉池、污泥回流設施以及供氧設施于一體,大大簡化了污水處理流程,且運行管理簡單方便,并能承受較強的沖擊負荷,適應了小城鎮污水處理的要求。
(4)溝渠凈化系統
利用排水溝渠處理污水技術是在排水干溝渠順流方向設置固定微生物載體,載體上形成生物膜,污水在流經微生物膜時通過微生物的作用而得到凈化。國內外也有利用排水渠道和溝渠處理污水的成功實例。高光智、陳輔利利用溝渠處理小城鎮污水,COD去除率可達80%以上,相當于一般的二級處理。我國小城鎮排水體制一般均以合流制為主,利用天然溝渠排水較為普遍。利用現有的排水設施和天然排水溝渠處理污水,可以降低基建投資和降低運行成本,大大減少管理人員。利用溝渠處理污水可節約投資64%;節約運行費用75%以上[11]。資金是改善環境的重要限制因素。因此,利用溝渠處理污水,對改善小城鎮的水環境具有非常重大的意義。
2.2 強化一級處理技術
近年來強化一級處理工藝逐漸成為國內外污水處理研究的熱點。與傳統污水處理工藝相比,強化一級處理工藝基建投資省,單位污染物去除費用較低,運行管理靈活方便,處理過程穩定可靠。該工藝很適合我國中小城鎮生活污水處理地實際應用,尤其適合資金緊張的小城鎮的污水處理。
強化一級處理根據運行過程中是否加藥和有無微生物活動可以分為單純化學強化絮凝、生物絮凝和化學生物聯合絮凝?;瘜W強化絮凝處理是在一級處理的基礎上投加絮凝劑強化去除污染物的方法?;瘜W強化絮凝處理技術對SS、CODCr 和BOD5 有較好的去除效果,特別是對TP的去除率較高,出水TP可控制在1mg/L以下,但該方法的藥劑投加量大,污泥產生量較大。單純通過污泥回流實現生物絮凝強化,可減少污泥產量,降低處理成本,對去除污染物也有一定效果,但除磷能力差?;瘜W生物強化絮凝是一種化學和生物深度集成的污水處理工藝,具有加藥量小、污泥產量少的特點[12]。在小城鎮率先實施污水強化一級處理工藝,是符合我國國情的策略性做法。
2.3 厭氧水解—高負荷生物濾池工藝
厭氧水解—高負荷生物濾池組合工藝采用厭氧水解濾池取代傳統的初沉池作為預處理,以傳統高負荷生物濾池為基礎進行改造,其工藝流程為:進水粗細格柵廢水沉砂池厭氧水解濾池高負荷生物濾池二沉池出水。在厭氧水解—高負荷生物濾池系統中,厭氧水解取代了傳統的初沉池,集生物吸附、降解和物理沉降為一體,并且能將污水中較難降解的大分子有機物轉化為小分子有機物,提高污水的可生化性,使得后續好氧所需的停留時間縮短,降低能耗。與此同時,懸浮物固體被水解酸化細菌在兼氧的條件下水解為可溶性物質,使污泥得到處理,并大幅度減少了污泥的總產量,可基本實現污水和污泥的一次處理。此外,水解酸化池作為整個系統的第一道關卡,對調節進水水質的穩定性也起了重要作用。整個系統中高負荷生物濾池采用高空隙率、高附著面積和高二次布水性能的新型塑料模塊填料,取消了濾池出水回流系統,提高效率的同時降低了建設投資和運行能耗。
3結語
食品污水處理方法范文5
關鍵詞:生物接觸氧化;生物膜;污水處理
中圖分類號:U664文獻標識碼: A
引言
生物接觸氧化法是基于生物膜處理污水技術,具有耐沖擊負荷能力強、凈化效率高、處理所需時間短等特點,對污水有較強的凈化作用,尤其是對有機廢水處理效果較好。
1我國水環境污染現狀
我國人均水資源擁有量僅為世界平均值的1/4,而且水資源時空、季節上分布不均。另一方面,我國水環境污染狀況又相當嚴重,全國七大江河水系中,僅有38.1%符合五類以上水質標準,全國75%的湖泊出現了不同程度的富營養化,地下水水質有惡化趨勢使我國部分城市飲用水安全受到威脅,在46個重點城市中,僅有28.3%的城市飲用水源的水質良好[1]。水資源問題已嚴重制約著我國經濟發展和人民生活水平的提高。
水的循環利用是現階段應對水資源緊張行之有效的措施,目前,廢水的處理技術大體可以分為物理化學處理技術、生物化學處理技術、物化處理與生化處理結合技術以及強化生物處理技術。廢水的生物化學處理相比物理化學處理技術,具有成本低的優勢,而且對環境更加友好,現已成為處理有機廢水的主要選擇。而生物接觸氧化法是目前處理有機廢水較為成熟、有效的生物化學處理方法。
2生物接觸氧化法處理技術背景
生物接觸氧化法是從生物膜法派生出來的一種廢水生物處理法,即在生物接觸氧化池內裝填一定數量的填料,利用棲附在填料上的生物膜和充分供應的氧氣,通過生物氧化作用,將廢水中的有機物氧化分解,達到凈化目的。19世紀末,德國開始把生物接觸氧化法用于廢水處理,但限于當時的工業水平,未能廣泛應用。到20世紀70年代合成塑料工業迅速發展,輕質蜂窩狀填料問世,日本、美國等開始研究和應用生物接觸氧化法。中國是在70年代中期開始研究用此法處理城市污水和工業廢水,現已廣泛應用。
2.1 生物接觸氧化法的原理
生物接觸氧化法凈化廢水的基本原理與一般生物膜法相同,就是以生物膜吸附廢水中的有機物,在有氧的條件下,有機物由微生物氧化分解,廢水得到凈化。
生物接觸氧化池內的生物膜由菌膠團、絲狀菌、真菌、原生動物和后生動物組成。在生物接觸氧化池中,絲狀菌在填料空隙間呈立體結構,大大增加了生物相與廢水的接觸表面,同時因為絲狀菌對多數有機物具有較強的氧化能力,對水質負荷變化有較大的適應性,提高了凈化能力。
2.2生物接觸氧化法的特點
生物接觸氧化法是基于生物膜處理污水技術,將活性污泥法和生物膜法有機結合。生物接觸氧化法處理技術具有濃度高、傳質快、耐沖擊負荷能力強、凈化能力強等特點,尤其對容易引起污泥膨脹的有機廢水處理效果較好。由于生物接觸氧化池內生物固體量多,水流完全混合,故對水質水量的驟變有較強的適應能力;同時在處理污水過程中,剩余污泥量少,不存在污泥膨脹問題。在生產中,可直接采用生物接觸氧化法,或前接厭氧消化、酸化、物化方法等預處理工序來提高污水處理效率。
生物接觸氧化法具有生物膜法的基本特點,但又與一般生物膜法有所差異。一是在生物接觸法反應器中,供微生物棲附的填料全部浸在廢水中,所以生物接觸氧化池又稱淹沒式濾池。二是在生物接觸法反應器中,采用機械設備向廢水中充氧,而不同于一般生物濾池靠自然通風供氧,相當于在曝氣池中添加可供微生物棲附的填充材料,也可稱為曝氣循環型濾池或接觸曝氣池。三是在接觸曝氣池內廢水中還存在約 2~5%的懸浮狀態活性污泥,對廢水也起凈化作用。這使得生物接觸法技術凈化效率高;處理所需時間短;對進水有機負荷的變動適應性較強;不必進行污泥回流,同時解決了污泥法穩定性差、易膨脹、停留時間長、占地面積大、污泥易流失,不耐負荷沖擊的缺陷,使得整個污水處理過程運行管理方便。
生物接觸法技術存在的問題:一是當污水有機物濃度高,接觸曝氣池內容易出現大量泡沫影響生物膜的透過率;二是接觸曝氣池內填料間的生物膜有時會出現堵塞現象。故在實際應用過程中應針對不同的進水負荷控制曝氣強度,以消除堵塞;其次是研究合理的氧化池池型和形狀、尺寸和材質合適的填料;再次是對污水進行適當的預處理,避免影響充氧和微生物的生長。
3 生物接觸氧化法在污水處理中的應用
由于生物接觸氧化法技術具有高效節能、占地面積小、耐沖擊負荷、運行管理方便等特點,廣泛應用于各行各業的污水處理系統。在處理廣州制藥廠高濃度潔霉素廢水時,羅國維等[3]從濾過污水的生物膜中分離獲得18株細菌,均為革蘭氏陰性菌??梢姀U水在很大程度上選擇了生存的微生物類群,從而得出在處理不同性質廢水,生物膜內的細菌應視水質成分而定。生物接觸氧化法不僅僅能有效處理制藥廠污水,對于處理生活污水過程中也能達到良好的效果。在處理陜西延安市河莊坪基地生活污水采用了生物接觸氧化法,其出水水質均符合國家排放標準,BOD5的去除率可達到90%以上[4]。在處理啤酒廠污水時,由于污水中含大量有機物和少量無機鹽類,采用生物接觸氧化法得到良好的效果,同時在污水處理過程中對污水進行厭氧水解酸化工藝預處理可提高污水處理效率[5],為在食品、釀造及其他行業的有機污水處理中推廣應用提供可實施性。在處理油田采出水時[6],應用生物膜水解酸化結合生物膜接觸氧化的工藝進行,得到的良好的結果。
生物接觸氧化法不論應用于工業廢水還是養殖污水、生活污水的處理,都取得了良好的經濟效益。生物膜處理是經過物理處理后的環節,也是整個循環流程中的重要環節,在這里有機物都將得到去除,對以后流程中水質的進一步處理將起到關鍵作用。如果能配合JBM新型組合式生物填料使用,可加速生物分解過程,具有運行管理簡便、投資省、處理效果高、最大限度地減少占地等優點。
4. 結束語
生物接觸氧化法對含有大量有機污染物的生活污水處理效果較好,在我國城市污水處理中應用的前景是十分廣闊的。在實際生產過程中只要加強管理,按要求進行水質預處理。處理后的污水可進行灌溉、建筑、沖洗等,從而達到對水資源的循環利用。
參考文獻
[1] 謝家澤,陳志愷. 中國水資源[J]. 地理學報. 1990, 45(2): 210-219.
[2] 羅國維,楊丹青,林世光. 投菌生物接觸氧化法處理潔霉素廢水的機理研究[J]. 環境科學. 1994, 15(6): 20-22.
[3] 張錦榮. 生物接觸氧化法處理生活污水[J]. 油氣田環境保護. 1997, 7(4): 16-19.
食品污水處理方法范文6
在地球表面,硅的含量僅次于氧,約占地殼總重量的28%。通常情況下,硅與氧結合形成含氧化合物,其中最主要的硅氧化合物是聚二甲基硅氧烷,簡稱PDMS。其硅氧原子交替排列形成主鏈骨架,主鏈骨架中的硅原子與甲基連接,分為鏈狀和環狀(圖1)。在通常情況下,環狀甲基硅氧烷主要包括D3-D7(其中D代表環狀,數字代表所含的硅原子的數目),鏈狀主要包括L4-L16(其中L代表鏈狀,數字代表所含的硅原子的數目)。自美國道康寧公司在1943年合成了硅氧烷化合物以來,聚二甲基硅氧烷在工業生產、個人護理品、以及生物醫學設備中已被廣泛應用,其中個人護理品和化妝品是它們主要的應用方向[1],甚至在某些食品中,也存在作為消沫劑的聚二甲基硅氧烷成分。聚二甲基硅氧烷具有很多衍生物,從而更廣泛地被應用到工業生產以及建筑物等各個方面如燃料添加劑、汽車拋光劑等[2]。甲基硅氧烷最主要的污染來源即為大眾所使用的化妝品、個人護理品和日用品。在過去的25年里,歐洲、美國、加拿大每年的銷售總量分別為40000噸、99000噸、26657噸[3]。在2008和2009年,中國硅氧烷總銷售額占世界約1/4,其中環狀甲基硅氧烷超出世界1/2[4],而2013和2014年每年總產能已突破百萬噸,分別為100萬噸和113.5萬噸,產能過剩率不超過10%。2008年HoriiandKannan報道[5]:2006年,日本和美國的化妝品和個人護理品中的D4、D5、D6的濃度依次為9.4,81.8,43.1μg•kg-1(濕重)。據2009年Wangetal.報道[6]:2007和2008年,加拿大一些地區中D4、D5、D6在化妝品和一些兒童用品中的濃度依次為11.0、683.0、97.7μg•kg-1(濕重)。這些研究表明:環狀揮發性甲基硅氧烷(cVMS)在化妝品和個人護理品中的含量非常高,意味著這些產品是環境中cVMS的重要來源。由于cVMS疏水疏油,具有高揮發性,化妝品及個人護理品等環境中的cVMS近90%會揮發到大氣中,而剩余的10%會進入生活廢水中,從而排放到污水處理廠(WWTPs)[7],因此污水廠成為揮發性甲基硅氧烷在水生環境中的源頭,生活廢水中的硅氧烷去除的第一步是在WWTPs中進行,所以分析污水處理廠中硅氧烷的環境行為十分必要。有研究表明,D4能夠大幅度降低雌性生物的排卵數量[8]。歐盟以及丹麥環保署均認為D4可導致生育能力的受損,具有生殖毒性[9]且會導致肝臟和肺產生致命的損害[10]。對于海水及淡水生物而言,D4的最大無影響濃度為10μg•L-1[11]。D5對水生生物最大無影響濃度為17μg•L-1,超出則會對水生生物造成危害[12],D5在無脊椎動物和魚類等水生動物的體內有顯著的富集作用[8]。并且D5會導致神經系統出現紊亂等不利影響[13],慢性中毒2年就會導致潛在的致癌作用[14]。D6的水生毒性以及其它方面暫未檢測出明顯的毒性。環氧硅烷已經在北歐的不同環境介質中被檢測到[8]。2008年加拿大環境部和健康部共同對部分有機硅進行了風險評估,歐盟在2009年的時候也公布了對三種環氧硅烷的風險評估報告。加拿大與歐盟的評估結果稍有不同,且評估存在很多的不確定性,但歐盟與加拿大一致將揮發性甲基硅氧烷列為優先污染物。
1環境行為與歸趨研究進展
目前已有一些有關甲基硅氧烷在水、污泥及沉積物、個人護理品、室內灰塵以及植入物組織等其他介質中的進行的研究。同時,由于硅氧烷具有揮發性、持久性以及可長期運輸性,有研究者關于硅氧烷的分布、濃度(室內、公園、化妝品廠、工人血清等)及其是否有可能對北極等偏遠地區有影響做了調查,并對水生食物鏈是否具有生物富集性、生物放大性做了調查研究[15]。污水處理廠作為水體中甲基硅氧烷的主要來源,是甲基硅氧烷水生環境的源頭。因為它們具有高正辛醇/水分配系數(logKoc)值,其在水中存在首先將近90%的甲基硅氧烷被水中的懸浮物和污泥所吸附,同時這個過程會降低揮發作用;通過揮發作用散失到大氣中的甲基硅氧烷約占2%,剩余將近8%將殘留于生活污水中,在出水中存在。當吸附硅氧烷的活性污泥進入土壤環境后,又可被水解成單體(DMSD),具體反應如下[16]:(CH3)3SiO-[Si(CH3)2O]n-Si(CH3)3+(n+1)H2On(CH3)2Si(OH)2+2(CH3)3SiOH。
2國內外研究進展
2.1甲基硅氧烷在環境中的存在形式及轉化規律
國外對硅氧烷的研究較早,重視度較高。早在1997年,美國的SubbaraoV.Kala就進行了硅氧烷的檢測與并指出其危害[17]。1998年R.G.Lehmann[18]等人以不同土壤濕度為變量,測得其中硅氧烷的濃度,得出土壤中的濃度與土壤濕度的關系以及不同濕度土壤對硅氧烷降解的影響。硅氧烷在土壤中最初的水解作用是被土壤礦物質催化,水解產物主要揮發到大氣中在太陽光的作用下氧化或者繼續被生物降解成最終的SiO2、H2O和CO2。1999年,加拿大頒布的環保法就開始對D5進行了篩選評估[19]。2008年和2009年,加拿大和歐盟環境部和健康部分別對部分有機硅進行了風險評估,證實甲基硅氧烷的危害[20、21],并將其劃為環境中的優先污染物。2001年DanielaFlassbeck報道了女性植入組織對血液造成的影響[22]。2004年瑞典的空氣、工業廢水、污泥中分別檢測到D4、D6、D5[23]。2008年MatthewJ.Almond[24]等人在原子水平研究了高溫下硅氧烷分解的化學機理,其研究結果表明腐爛過程由甲基發揮作用,而除甲基以外的碳原子所連接的其他R基不會自動分解。2010年,M.J.Whelan[25]等人對河水中D5的環境行為進行了評估,并通過模型優化,有效的建立了有機碳水分配系數,logKOC值為5.8-6.33,平均值為6.12。這個模型可以模擬理想河流在到達平穩狀態時,通過參數調控實現不同的D5濃度并推測出此河流的TOC值以及評價不同Koc值的表現。
2.2甲基硅氧烷在污水處理廠中的歸趨及轉換規律
早在1994年,Jameas.Mueller[26]等人就調查了美國污水處理廠進出水中甲基硅氧烷的含量、去除及環境歸趨,并對其環境風險做出了評價,認為污水處理廠中的甲基硅氧烷濃度低于最大無影響濃度。2005年北歐的環境報告中指出[27],在土壤、大氣、水、沉積物、污泥以及生物樣品中均檢測到揮發性甲基硅氧烷,以D5為主;且污水處理廠為主要點源。2012年加拿大污水處理廠和2013年西班牙東北地區的污水處理廠的研究均認為D5是主要的硅氧烷污染物[28、29]。2012年挪威的米約薩湖的食物鏈中檢測到D4、D5的存在[8]。希臘雅典的一個污水處理廠的調查結果顯示[15]:5種環狀的(D3到D7),12種線狀的(L3到L14)硅氧烷的水體和污泥樣品中都被檢測到,17種硅氧烷的濃度總和分別為20μg•L-1和75000μg•kg-1。污水中主要的化合物是L11(總硅氧烷濃度的24%),L10(16%),D5(13%);在污泥中是D5(20%)和L10(15%)。鏈狀和環狀的硅氧烷在固相和液相中的分布不同。與環氧硅烷相比,線性的硅氧烷比環狀化合物表現出更高的固液分布系數(logKd)。污水處理廠中硅氧烷主要通過污泥吸附、生物降解、揮發作用被去除。而關于它們的去除機制目前很少有研究。中國第一個有關污水處理廠中硅氧烷的調查是在2012年,對北京的一個污水處理廠調查顯示[30]:D3,D4,D5,D6在污水和污泥中是普遍存在的,它們在該污水處理廠每年輸入的量為78.2-387.7kg,去除率為59.3-92.7%。無論是傳統工藝還是A2/O,除了污泥和懸浮顆粒的吸附作用,環氧硅烷主要在厭氧池中被去除。D3和D5在厭氧池中主要通過揮發作用被去除,D4和D5在厭氧池中主要通過微生物的水解作用被去除。由此可以看出,對于甲基硅氧烷的去除,可通過厭氧方式進行。因此,研究甲基硅氧烷厭氧生物降解及其機理是十分必要的。同年,Zhang[2]等報道了中國另一個臨近松花江的污水處理廠的污泥中硅氧烷的濃度,D4-D7依次為1-33;3-155;2-527;2-1350μg•kg-1(干重)。該研究還報道了松花江的泥沙沉積物中甲基硅氧烷的存在狀態及其在固、液、氣相的分布情況。高鵬園[31]等在2013年測定了大連市8個市政污水處理廠的40個污水樣品及20個活性污泥樣品中的18種甲基硅氧烷,結果顯示:污水樣中,D4-D7這4種硅氧烷全部存在,進水濃度范圍和出水濃度范圍分別為0.0714-0.2652μg•L-1,0.0489-0.1540μg•L-1。去除工藝均為活性污泥法,由于甲基硅氧烷具有高吸附性,大部分被活性污泥所吸附。2014年,王德高[29]等人研究了大連污水處理廠各個處理工藝階段的污水和污泥中甲基硅氧烷的分布和環境歸趨。實驗和模型結果表明,污泥吸附是主要途徑,D4,D5,D6在水環境中的風險熵分別為0.3,0.3,0.5。目前,國內高校紛紛對甲基硅氧烷展開研究。如廣州地化所[32]檢測到城市與農村空氣中D4濃度分別為0.9μg•m-3、0.4μg•m-3。大連海事大學[33]以及哈爾濱工業大學[2]均在當地污水處理廠進水均檢測到甲基硅氧烷的存在,并對甲基硅氧烷的分布和歸趨做了研究,甲基硅氧烷的出水去除率最高可達92.7%,去除方式主要為揮發、吸附以及生物降解。有研究者探討了污水處理廠中硅氧烷的環境行為,進行研究的場所有北京污水處理廠、哈爾濱污水處理廠、瑞士污水處理廠、大連污水處理廠等,但對其去除機制以及生物降解機理的報道還十分罕見,應深入對硅氧烷生物降解機制的探究,為實現硅氧烷的生物降解提供理論基礎。目前,相關污水處理廠中甲基硅氧烷的進出水濃度及污泥中濃度見表1.由于甲基硅氧烷背景值較高,易揮發等特性,其檢測一直比較困難。目前使用的檢測方法有GC-FID、GC-AED、GC-MS等,其中GC-MS使用最為廣泛且結果準確。JosepSanchís[27]于2013年在GC-MS的基礎上,建立了一種新的檢測方法:GC-MS/MS,并使用其測定了17個污水處理廠的廢水樣品,發現D5是主要的硅氧烷污染物,進水中最高濃度是8.915μg•L-1,中值濃度是0.273μg•L-1。此檢測方法精確度較高,相對標準偏差低于16%。但由于甲基硅氧烷背景值極高,為使檢測結果更加精確,還需要進一步凈化檢測裝置、實驗儀器等。
3存在的問題與展望
3.1存在的主要問題
目前,有關污水處理廠中甲基硅氧烷的研究內容主要集中在以下幾個方面:(1)針對污水處理廠中甲基硅氧烷的存在形式,研究對其進行有效去除的手段,現有的包括生物降解和污泥吸附去除等方法都表現出對污水廠甲基硅氧烷的去除效能,但關于生物降解機理的解析以及發揮主導作用特征菌群的識別與篩選還有待進一步研究。(2)研究采用不同處理工藝的污水處理廠中硅氧烷含量的變化趨勢,明確污水處理廠不同處理工藝階段的污水和污泥中甲基硅氧烷的分布以及環境歸趨,從而確定實施有效去除甲基硅氧烷技術手段的污水廠出水控制斷面,在特定工藝階段中結合該斷面污水處理工藝,輔以針對加強甲基硅氧烷去除的技術手段,實現污水廠出水中甲基硅氧烷濃度和其它水質參數均達標。(3)構建適合于污水處理廠應用的甲基硅氧烷處理體系,針對污水以及污泥中甲基硅氧烷的不同形態以及歸趨,結合厭氧生物降解以及污泥吸附等處理方法,實現污水出水水質達標,污泥安全后期利用。針對目前的研究,仍存在的主要問題有:(1)對污水處理廠污水中甲基硅氧烷的發生以及歸趨的研究可作為開發甲基硅氧烷高效去除技術的研究背景,但僅僅明確硅氧烷在污水處理廠污水中的分布特點,還不能夠實現去除甲基硅氧烷的目的。所以應繼續尋找適合于污水處理廠應用的能夠高效去除甲基硅氧烷的技術手段。(2)當前,污泥吸附是去除污水處理廠污水中甲基硅氧烷的主要途徑,存在于水中的甲基硅氧烷被吸附至活性污泥中。但實質上該過程中的甲基硅氧烷只是從一種液相介質中轉移到另一種固相介質中,污染物始終存在于環境介質中,并未將污染物轉化為無害物質而徹底去除,因此存在于活性污泥中的甲基硅氧烷無法得到徹底處理,同時會使為該污泥的后續處理增加難度。(3)目前缺少對能夠特性降解環氧硅烷的功能微生物的鑒定和篩選工作,所以導致利用污水廠混合污泥降解硅氧烷效率不高,同時應解析功能菌群降解硅氧烷機制機理,從而針對特征菌群的特異生存條件調控污水廠各工藝斷面運行參數,實現對硅氧烷的高效去除。
3.2未來的研究方向