造紙廢水處理設備

隨著(zhù)我國科學(xué)發(fā)展理念和可持續發(fā)展戰略的提出，人們的環(huán)保意識不斷增強，國家也加強了對工業(yè)污染的整治。廢水處理一直是治理環(huán)境的頑固問(wèn)題。生物強化技術(shù)是指在傳統生物處理技術(shù)中加入特定的微生物，從而提高微生物的濃度和解決率，從而更好地處理廢水。

1.生物強化技術(shù)的具體表現。

從生物強化技術(shù)的主要表現來(lái)看，可以分為三個(gè)部分，一是直接添加特效降解微生物，二是生物強化制劑和固定生物強化技術(shù)，結合以下三個(gè)方面。

1.1直接添加特效降解微生物。

直接添加特效降解微生物在生物強化技術(shù)中的應用更為常見(jiàn)。其工作原理是將培養馴化的微生物直接投入待處理的廢水中，將處理后的污染物作為唯一的碳源和能源，而廢水中的微生物通過(guò)附著(zhù)在載體中形成高效的生物膜。對于一些難以去除的降解有機物，需要通過(guò)投入生物共代謝基質(zhì)進(jìn)行處理。例如，當微生物通過(guò)降解甲苯、酚、二氯苯氧等原始基質(zhì)形成氧化酶時(shí)，改變了污染物的原始結構，從而達到降解污染物的目的。對于這個(gè)處理過(guò)程，它被稱(chēng)為生物共代謝。例如，造紙廢水的主要污染源樹(shù)脂酸可以通過(guò)黃孢原毛平革菌降解木質(zhì)素和降解后衍生各種酚類(lèi)化合物來(lái)去除。在這種處理過(guò)程中，樹(shù)脂酸的結構沒(méi)有改變，而是通過(guò)降解生物強化來(lái)去除。因此，在處理過(guò)程中，首先要選擇優(yōu)先降解的木質(zhì)素。這種木質(zhì)素的降解需要優(yōu)先降解其嗜堿降解菌，在堿性液體的培養條件下需要培養10d左右，然后當降解率達到49%時(shí)，可以用來(lái)代謝木質(zhì)素及其衍生物。

1.2生物強化制劑。

在生物強化制劑的生存和自然界中，在20世紀70年代，這些技術(shù)在歐洲的一些地區得到了應用，比如愛(ài)爾蘭生化試劑。從其作用機制來(lái)看，主要是通過(guò)具有降解功能的細菌制成菌液制劑，或者將附著(zhù)在細菌上的麥麩制成干粉制劑。在造紙廠(chǎng)的廢水處理過(guò)程中，這種生物強化制劑起著(zhù)重要的作用。一是可以有效縮短微生物的馴化時(shí)間，從而提高生物處理中微生物的濃度，進(jìn)而提高造紙廠(chǎng)廢水處理的工作效率。另一方面，操作簡(jiǎn)單，有效處理污染，可以避免廢水處理過(guò)程中一些不必要的資源浪費。而且造紙廠(chǎng)廢水中含有大量的碳水化合物和有機物，為加強微生物提供了營(yíng)養。這樣可以提高有機物的去除率，提高污水的脫磷效果。

1.3固定生物強化技術(shù)。

雖然直接添加特效降解微生物的廢水處理方法具有操作簡(jiǎn)單、節約資源的優(yōu)點(diǎn)，但在操作過(guò)程中，投入的特效微生物容易造成損失，或投入后直接被原微生物吞噬，從而影響廢水處理效果。固定生物強化技術(shù)可以解決這個(gè)問(wèn)題，其作用機制是將混合優(yōu)勢菌株固定在特定載體中，使其菌體脫落較少，保持菌體活性，最大限度地提高優(yōu)勢微生物的濃度，增加廢水處理過(guò)程中菌體的存活時(shí)間。同時(shí)處理廢水污染物，還能有效降低廢水的電導率，提高廢水的回收率。根據臨床文獻研究，黃孢原毛平革菌采用固定生物強化技術(shù)，發(fā)現脫色效率顯著(zhù)提高，可有效提高脫色效率。

2.生物強化技術(shù)的具體應用。

對于生物強化技術(shù)的應用，主要是處理難降解物質(zhì)，去除廢水中的營(yíng)養物質(zhì)，加快處理效率。

2.1處理難降解物質(zhì)。

生物強化技術(shù)之所以能在造紙廠(chǎng)廢水中應用，主要是因為在造紙廢水的處理過(guò)程中，很難妥善處理一些難以降解的有機物，因此需要通過(guò)生物強化技術(shù)提高微生物濃度，從而提高降解效果。然而，隨著(zhù)水環(huán)境污染中污染物種類(lèi)的增加，需要一種特定的菌株來(lái)解釋結構復雜的化合物。這些物質(zhì)對微生物有一定的毒性作用，具有代謝功能的微生物數量較少。因此，這些難以解釋的物質(zhì)會(huì )長(cháng)期存在于排放的環(huán)境中，造成頑固性污染。傳統的廢水處理方法不能取得顯著(zhù)的效果，因此需要采用生物強化技術(shù)。例如，海藻酸鈉是一種固定白腐菌的微生物。由于菌體馴化提高了白腐菌的適應性，酸堿環(huán)境中的生存能力較高，對木質(zhì)素的降解性較好。在厭氧環(huán)境中消化處理造紙黑液。造紙黑液主要是一種木質(zhì)素，可以用海藻酸鈉、殼聚糖、活性炭微生物膠囊降解。白腐菌固定后，白腐菌自然死亡，但固定后的白腐菌對木質(zhì)素仍有較好的降解能力。

2.2去除廢水中的營(yíng)養物質(zhì)。

工業(yè)廢水，尤其是造紙廠(chǎng)廢水，在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中會(huì )排放大量的半纖維素、木質(zhì)素等物質(zhì)，使廢水中氮磷含量過(guò)高，常被稱(chēng)為富營(yíng)養化。在這種水體處理過(guò)程中，采用生物技術(shù)處理會(huì )使用的微生物生長(cháng)緩慢。另一方面，微生物不能長(cháng)時(shí)間保持高濃度狀態(tài)，難以處理。比如硝化菌，在硝化菌的應用中，由于生長(cháng)速度慢，生存率低，廢水處理效果不好。因此，硝化菌需要采用生物強化技術(shù)進(jìn)行強化。強化后的硝化菌能促進(jìn)生物膜中細菌的生長(cháng)，快速啟動(dòng)。微生物在生物膜中迅速繁殖，生物膜表面硝化菌豐度提高，導致速度加快。造紙廢水使用后，脫氮效果顯著(zhù)提高。而這種硝化菌在生物強化后對低溫造紙廢水也有很好的脫氮作用。

2.3加快處理效率。

雖然直接投入高效微生物操作簡(jiǎn)單，效果顯著(zhù)，但在造紙廢水處理過(guò)程中容易受到水環(huán)境、水質(zhì)、水量、富營(yíng)養化、細菌投入等因素的影響。此外，投入的微生物也可能被其他微生物吞噬，從而導致污水處理成本的疊加。因此，在加快處理效率的同時(shí)，還需要保證處理質(zhì)量。在造紙廢水處理過(guò)程中，需要投入一定數量的優(yōu)勢菌種，增加有效菌種的比例，從而達到快速去除效果。此外，系統的穩定性可以通過(guò)增強耐負荷沖擊性來(lái)維持。