造紙廢水處理生物強(qiáng)化技術(shù)

　　隨著我國科學(xué)發(fā)展觀的理念以及可持續(xù)的發(fā)展戰(zhàn)略的提出，人們的環(huán)保意識不斷增強(qiáng)，而國家也加大了對工業(yè)污染的整治力度。而廢水處理一直是治理環(huán)境的頑固性問題，生物強(qiáng)化技術(shù)指的是在傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)當(dāng)中加入特定的微生物，進(jìn)而對微生物的濃度進(jìn)行提高，并且提高其解速率，從而更好的對廢水進(jìn)行處理。

　　1、生物強(qiáng)化技術(shù)的具體表現(xiàn)方式

　　從生物強(qiáng)化技術(shù)的主要表現(xiàn)方式上分析，主要可以分為三個(gè)部分，其一是直接加入特效降解微生物，其二是生物強(qiáng)化制劑以及固定化生物強(qiáng)化技術(shù)，下文結(jié)合三個(gè)方面進(jìn)行闡述。

　　1.1 直接加入特效降解微生物

　　直接加入特效降解微生物在生物強(qiáng)化技術(shù)當(dāng)中的運(yùn)用較為常見，其運(yùn)作原理是將培養(yǎng)馴化后的微生物直接投入到需要處理的廢水當(dāng)中，將所治理的污染物作為唯一碳源與能源，而廢水當(dāng)中的微生物則通過附著在載體中而形成高效生物膜。而對于一些比較難以去除的降解有機(jī)物則需要通過投入生物共代謝基質(zhì)來進(jìn)行處理。比如當(dāng)微生物通過降解甲苯、酚、二氯苯氧等原始底物后形成氧化酶，對污染物質(zhì)的原始結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改變，從而達(dá)到了降解污染物的目的。對于這一處理過程，則被稱之為生物共代謝。比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對木質(zhì)素的降解作用，以及其降解后衍生各種酚化合物來進(jìn)行處理。在這種處理過程中并沒有對樹脂酸這種微生物菌體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變，而是通過樹脂酸的降解生物強(qiáng)化來進(jìn)行去除。因此在進(jìn)行處理時(shí)，首先要選擇一株優(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，需要在堿性液體的培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)10d左右，然后當(dāng)降解率達(dá)到49%之后可以用以代謝木質(zhì)素以及其衍生物。

　　1.2 生物強(qiáng)化制劑

　　生物強(qiáng)化制劑生存與自然界中，在20世紀(jì)70年代，歐洲部分地區(qū)開始對這類技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，如愛爾蘭生化試劑。從其作用機(jī)制上分析，主要是通過具有降解功能的細(xì)菌制成菌液制劑或者是將附著在細(xì)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(qiáng)化制劑有著顯著作用，其一可以有效的縮短微生物的馴化時(shí)間，以此來提高生物處理中微生物的濃度，進(jìn)而提高造紙廠廢水處理的工作效率。另外一方面其操作較為簡便，對污染進(jìn)行有效的處理，可以避免廢水處理過程中一些不必要的資源浪費(fèi)現(xiàn)象。并且造紙廠廢水當(dāng)中具有大量的碳水化合物與有機(jī)物，對微生物的強(qiáng)化提供了營養(yǎng)物質(zhì)，用這種方式對造紙廢水進(jìn)行處理，可以提高有機(jī)物的去除率，并且提高污水的脫磷效果。

　　1.3 固定化生物強(qiáng)化技術(shù)

　　采用直接加入特效降解微生物的廢水處理方法雖然具有操作簡便、資源節(jié)約的優(yōu)點(diǎn)，但是在操作的過程中，所投入的特效微生物容易造成流失，或者在投入之后直接被原有的微生物所吞噬，從而影響廢水處理效果。而固定化生物強(qiáng)化技術(shù)則可以解決這一問題，其作用機(jī)制是將混合的優(yōu)勢菌株固定在特定的載體中，使得其菌體脫落較少，保持菌體的活性，將優(yōu)勢微生物的濃度最大限度的提高，在對廢水處理的過程中，可以增加菌體的存活時(shí)間。并且在對廢水污染物進(jìn)行處理的同時(shí)，還可以有效的降低廢水的電導(dǎo)率，提高廢水的回收率。根據(jù)臨床文獻(xiàn)研究表明，將固定化生物強(qiáng)化技術(shù)運(yùn)用在黃孢原毛平革菌中，發(fā)現(xiàn)運(yùn)用后其脫色效率顯著提高，可以有效增強(qiáng)脫效率。

　　2、生物強(qiáng)化技術(shù)的具體運(yùn)用方式

　　對于生物強(qiáng)化技術(shù)的運(yùn)用方式而言主要是對難降解的物質(zhì)進(jìn)行處理、去除廢水中的營養(yǎng)物質(zhì)、以及加快處理效率等。

　　2.1 對難降解的物質(zhì)進(jìn)行處理

　　生物強(qiáng)化技術(shù)之所以可以在造紙廠廢水當(dāng)中進(jìn)行運(yùn)用，其主要的原因是在造紙廢水的處理過程中，對于一些難以降解的有機(jī)物難以妥善處理，因此需要通過生物強(qiáng)化技術(shù)提高微生物的濃度，從而改善降解效果。但是隨著水體環(huán)境污染中污染物的種類增加，需要結(jié)構(gòu)復(fù)雜的化合物都需要一種特定的菌株進(jìn)行講解，而這些物質(zhì)對于微生物具有一定的毒害作用，而具有代謝功能的微生物數(shù)量較少，所以這些難以講解的物質(zhì)會長期存在被排放的環(huán)境當(dāng)中，造成頑固性污染，采用常規(guī)的廢水處理方式無法取得顯著效果，因此需要采用生物強(qiáng)化技術(shù)。比如將海藻酸鈉這種微生物對白腐菌進(jìn)行固定化，由于菌體馴化提高了白腐菌的適應(yīng)能力，因此在酸堿環(huán)境中的生存能力較高，同時(shí)對木質(zhì)素的降解性較好。在厭氧的環(huán)境下消化處理造紙黑液，造紙黑液主要是一種木質(zhì)素，可以采用海藻酸鈉、殼聚糖、活性炭微生物膠囊對其進(jìn)行降解，將白腐菌固定化后，白腐菌在自然死亡，但是固定化后的白腐菌這種物質(zhì)對木質(zhì)素仍然有著較好的降解能力。

　　2.2 去除廢水中的營養(yǎng)物質(zhì)

　　工業(yè)廢水特別是造紙廠的廢水，在生產(chǎn)作業(yè)的過程中會排放大量的半纖維素、木質(zhì)素等物質(zhì)，使得廢水當(dāng)中的氮磷物質(zhì)含量過高，這就是常說的富營養(yǎng)化，而在這種水體的處理過程中，采用生物技術(shù)處理會使得所運(yùn)用的微生物生長較為緩慢，另一方面微生物無法長時(shí)間的維持高濃度狀態(tài)，從而難以處理。比如硝化菌，在硝化菌的運(yùn)用當(dāng)中，由于其生長速度緩慢以及生存率較低，導(dǎo)致廢水處理效果不好。因此需要采用生物強(qiáng)化技術(shù)對硝化菌進(jìn)行強(qiáng)化，強(qiáng)化后的硝化菌可以促進(jìn)生物膜中的菌體生長，并且快速的啟動(dòng)。微生物在生物膜中迅速的繁殖，另外對生物膜表面的硝化菌豐度進(jìn)行了提高，導(dǎo)致速率加快。而在造紙廢水當(dāng)中運(yùn)用后，其脫氮效果顯著提高。并且這種硝化菌在生物強(qiáng)化后對于低溫造紙廢水也有著較好的脫氮效果。

　　2.3 加快處理效率

　　雖然采用直接投入高效微生物的方式操作簡單、效果顯著，但是在對造紙廢水的處理過程中容易受到水體環(huán)境、水質(zhì)、水量、富營養(yǎng)化、投菌量等因素的影響，另外所投入的微生物還有可能被其他微生物吞噬，從而對污水處理的成本造成疊加。因此在加快處理效率的同時(shí)還需要保證處理質(zhì)量，在造紙廢水處理過程中，需要投入一定數(shù)量的優(yōu)勢菌種，同時(shí)對有效菌種的比例進(jìn)行增加，從而達(dá)到快速的去除效果。另外還可以通過增強(qiáng)耐負(fù)荷沖擊的能力來維持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

　　3、結(jié)語

　　隨著我國科學(xué)發(fā)展觀的理念以及可持續(xù)的發(fā)展戰(zhàn)略的提出，人們的環(huán)保意識不斷增強(qiáng)，而國家也加大了對工業(yè)污染的整治力度。生物強(qiáng)化技術(shù)在造紙廢水處理當(dāng)中需要從兩個(gè)方面進(jìn)行分析，其一是生物強(qiáng)化技術(shù)的表現(xiàn)方式，其二是生物強(qiáng)化技術(shù)的運(yùn)用方式。從生物強(qiáng)化技術(shù)的主要運(yùn)用方式上分析，主要可以分為三個(gè)部分，其一是直接加入特效降解微生物，其二是生物強(qiáng)化制劑以及固定化生物強(qiáng)化技術(shù)。對于生物強(qiáng)化技術(shù)的運(yùn)用方式而言主要是對難降解的物質(zhì)進(jìn)行處理、去除廢水中的營養(yǎng)物質(zhì)、以及加快處理效率等。(來源：江門市新會仁科環(huán)保有限公司)