造紙廢水處理設備

隨著我國科學發(fā)展理念和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)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)境的頑固問題。生物強化技術是指在傳統(tǒng)生物處理技術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.生物強化技術的具體表現。

從生物強化技術的主要表現來看，可以分為三個部分，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，結合以下三個方面。

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中的應用更為常見。其工作原理是將培養(yǎng)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附著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，需要通過投入生物共代謝基質進行處理。例如，當微生物通過降解甲苯、酚、二氯苯氧等原始基質形成氧化酶時，改變了污染物的原始結構，從而達到降解污染物的目的。對于這個處理過程，它被稱為生物共代謝。例如，造紙廢水的主要污染源樹脂酸可以通過黃孢原毛平革菌降解木質素和降解后衍生各種酚類化合物來去除。在這種處理過程中，樹脂酸的結構沒有改變，而是通過降解生物強化來去除。因此，在處理過程中，首先要選擇優(yōu)先降解的木質素。這種木質素的降解需要優(yōu)先降解其嗜堿降解菌，在堿性液體的培養(yǎng)條件下需要培養(yǎng)10d左右，然后當降解率達到49%時，可以用來代謝木質素及其衍生物。

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，這些技術在歐洲的一些地區(qū)得到了應用，比如愛爾蘭生化試劑。從其作用機制來看，主要是通過具有降解功能的細菌制成菌液制劑，或者將附著在細菌上的麥麩制成干粉制劑。在造紙廠的廢水處理過程中，這種生物強化制劑起著重要的作用。一是可以有效縮短微生物的馴化時間，從而提高生物處理中微生物的濃度，進而提高造紙廠廢水處理的工作效率。另一方面，操作簡單，有效處理污染，可以避免廢水處理過程中一些不必要的資源浪費。而且造紙廠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養(yǎng)。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。

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單、節(jié)約資源的優(yōu)點，但在操作過程中，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。固定生物強化技術可以解決這個問題，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，增加廢水處理過程中菌體的存活時間。同時處理廢水污染物，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，發(fā)現脫色效率顯著提高，可有效提高脫色效率。

2.生物強化技術的具體應用。

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

2.1處理難降解物質。

生物強化技術之所以能在造紙廠廢水中應用，主要是因為在造紙廢水的處理過程中，很難妥善處理一些難以降解的有機物，因此需要通過生物強化技術提高微生物濃度，從而提高降解效果。然而，隨著水環(huán)境污染中污染物種類的增加，需要一種特定的菌株來解釋結構復雜的化合物。這些物質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會長期存在于排放的環(huán)境中，造成頑固性污染。傳統(tǒng)的廢水處理方法不能取得顯著的效果，因此需要采用生物強化技術。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素仍有較好的降解能力。

2.2去除廢水中的營養(yǎng)物質。

工業(yè)廢水，尤其是造紙廠廢水，在生產經營過程中會排放大量的半纖維素、木質素等物質，使廢水中氮磷含量過高，常被稱為富營養(yǎng)化。在這種水體處理過程中，采用生物技術處理會使用的微生物生長緩慢。另一方面，微生物不能長時間保持高濃度狀態(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進行強化。強化后的硝化菌能促進生物膜中細菌的生長，快速啟動。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單，效果顯著，但在造紙廢水處理過程中容易受到水環(huán)境、水質、水量、富營養(yǎng)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，還需要保證處理質量。在造紙廢水處理過程中，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(tǒng)的穩(wěn)定性可以通過增強耐負荷沖擊性來維持。