節(jié)能低碳技術(shù)在污水處理中的應用探討

吳彩虹

（湖北經(jīng)濟學院，湖北 武漢 430000）

隨著我國工業(yè)水平的快速發(fā)展，水污染越來越嚴重地威脅著人們的生存環(huán)境，同時也制約著社會的進一步發(fā)展。目前，隨著國家節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)略的不斷深入，生物技術(shù)在各個領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大的社會效益和經(jīng)濟效益，特別是在污水處理領(lǐng)域[1]。與傳統(tǒng)的物理和化學處理方法相比，生物技術(shù)在廢水處理中的應用具有成本低、效率高等優(yōu)點。

1 生態(tài)節(jié)能環(huán)保的重要性

1.1 生態(tài)節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)狀

中國是世界上最大的發(fā)展中國家，能源生產(chǎn)和消耗都非常大。近年來，我國經(jīng)濟快速發(fā)展，能源儲備與國家未來發(fā)展需求之間的矛盾也日益凸顯，由此引發(fā)的能源緊缺和環(huán)境惡劣現(xiàn)象愈發(fā)明顯。實施節(jié)能減排，提高能源利用率，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，已經(jīng)成為了社會發(fā)展的必然趨勢。在經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下，環(huán)境會不同程度地受到破壞，犧牲環(huán)境謀求經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)成為過去，利用節(jié)能減排技術(shù)改善生態(tài)環(huán)境已成為發(fā)展趨勢。而在生態(tài)環(huán)境污染中，水污染是最為常見的現(xiàn)象，它與人們的生命健康息息相關(guān)。尤其是“十八大”提出了“綠水青山就是金山銀山”的口號，表明生態(tài)強國已經(jīng)成為我國未來發(fā)展的主要目標[2]。

1.2 生態(tài)節(jié)能環(huán)保的發(fā)展形勢

隨著節(jié)能減排技術(shù)的不斷發(fā)展，其在各個領(lǐng)域中應用也不斷得到拓展。我們在對生態(tài)節(jié)能環(huán)保問題進行研究的過程中，重點關(guān)注的就是節(jié)能環(huán)保，特別是水污染是需要重點研究的。同時，生態(tài)節(jié)能環(huán)保的發(fā)展需要發(fā)揮政府的推動作用，政府需要重點整治被污染的工程，開展綠色行動，打擊生態(tài)污染犯罪。在生態(tài)節(jié)能環(huán)保的創(chuàng)新發(fā)展中，我們要重視科學技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，節(jié)能環(huán)保技術(shù)的升級可以提升生態(tài)保護的效率。同時要加大對于人才建設的投入，促進節(jié)能環(huán)保技術(shù)的產(chǎn)業(yè)型轉(zhuǎn)化，推動各行各業(yè)開展節(jié)能環(huán)保技術(shù)的融合創(chuàng)新。

2 節(jié)能低碳技術(shù)在污水處理中的應用

節(jié)能低碳技術(shù)有許多種，其中生物技術(shù)的應用最為廣泛，主要包括以下幾方面。

2.1 好氧活性污泥法

好氧活性污泥法就是對活性污泥進行應用，這些活性污泥中含有較多的需氧型微生物，在風力調(diào)節(jié)的作用下，這些需氧型微生物可以對污水進行凈化。與傳統(tǒng)的好氧活性污泥法相比，需氧型微生物活性污泥具有較多的優(yōu)點，主要是對污染物具有高度的抑制作用。而傳統(tǒng)的好氧活性污泥法最為突出的缺點就是會隨著污水中污染物濃度的變化，產(chǎn)生不同程度的抑制作用[3]。

2.2 生物膜法

生物膜法就是利用生物膜來凈化水體的一種技術(shù)，也是常用的一種節(jié)能減排污水處理技術(shù)。與活性污泥處理方法相比，生物膜法具有生物濃度大、消耗小等優(yōu)勢，但是此種方式在水質(zhì)處理方面存在一定的不足，所以常將好氧活性污泥法與生物膜法進行結(jié)合使用。具有代表的是旋轉(zhuǎn)式接觸生物膜反應器，用它處理2-氯化酚、2，4-二氯化酚、2，4，6-三氯化酚、無氯化酚等有毒有機物時，去除率分別為68.2%，88.7%，85.6%，COD去除率為87.7%，可見其凈化難降解有機物的效果顯著。

2.3 環(huán)境生物制劑廢水處理

環(huán)境生物制劑包括新型微生物菌劑、生物吸附劑、生物絮凝劑、生物催化劑、生物破乳劑、特種環(huán)境微生物菌種等用微生物強化處理的微生物菌劑及材料或通過微生物轉(zhuǎn)化制備用于改善環(huán)境的產(chǎn)品，這是目前廢水生物處理技術(shù)中最具有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)。

（1）新型微生物劑采用獨特的發(fā)酵工藝，將好氧微生物和厭氧微生物按一定比例混合，培養(yǎng)多種微生物群落，形成有效的微生物生態(tài)系統(tǒng)。在污水凈化過程中，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

（2）生物絮凝劑是一種含有蛋清或多糖的微生物制劑，由細菌、放線菌、真菌等微生物發(fā)酵、培養(yǎng)、提取、純化而成。

（3）生物破乳劑主要用于處理含油乳化液廢水。油廢水生物破乳預處理有利于氣浮，能去除以乳狀液形式難以降解的有機污染物。目前已成為國外研究開發(fā)的熱點。

（4）細胞固定化技術(shù)始于20世紀80年代，主要是利用物理或化學手段將游離細胞定位在有限的區(qū)域內(nèi)，使其既能保持自身的代謝活性，又能在連續(xù)反應后進行循環(huán)利用的生物系統(tǒng)。常用的細胞固定化材料有海藻酸鈣、瓊脂、多孔二氧化硅、聚丙烯酰胺、聚氨酯泡沫和聚乙烯等。被固定的物體通常是細菌或藻類。細胞固定化技術(shù)具有效率高、成本低、簡單實用、選擇性好等優(yōu)點。通過不曝氣或曝氣條件下固定在藻酸鹽屏障表面或游離的雙形綠苔對氮、磷的去除能力，發(fā)現(xiàn)不同系統(tǒng)對營養(yǎng)物的去除率順序為固定細胞與曝氣、固定細胞不曝氣、游離細胞與曝氣。經(jīng)過與NCA系統(tǒng)比較，顯示出很好的處理效果。一般而言，影響藻類固定化技術(shù)處理效果的環(huán)境因素主要包括固定化藻類所使用的載體類型及傳質(zhì)性能、固定化藻類球的粒徑、密度及生長狀態(tài)、通氣量、pH值、溫度等。

（5）在廢水處理領(lǐng)域，常用的生物發(fā)酵技術(shù)有水解好氧生物處理（H/O法）、生物除磷脫氮技術(shù)和間歇式活性污泥法（SBR）。水解好氧生物處理是在上流式厭氧污泥床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種處理城市污水的新工藝。水解好氧生物處理方法的特點是將厭氧過程控制在水解計算階段。主要用于表面活性劑廢水、焦化廢水、印染廢水等難降解工業(yè)廢水的處理，效果非常顯著。一般水解好氧生物處理方法的COD去除率可比常規(guī)方法提高20%～30%。生物除磷脫氮技術(shù)是20世紀70年代發(fā)展起來的一種水處理技術(shù)。該技術(shù)是利用聚磷微生物吸收過多的磷來去除廢水中的磷。常見的磷積累微生物有假單胞菌、氣單胞菌和不動桿菌。另一個導致富營養(yǎng)化的主要因素是氮。因此，對于封閉或半封閉的水，有必要開發(fā)一種同時去除氮磷的工藝。間歇式活性污泥法是20世紀80年代發(fā)展起來的一種污水處理工藝，目前已得到廣泛的應用。該技術(shù)主要應用于日處理能力在20萬噸以下的城市污水處理廠。

3 污水處理節(jié)能低碳技術(shù)的應用前景

節(jié)能低碳技術(shù)在污水處理領(lǐng)域的應用效果是顯而易見的。首先，節(jié)能低碳技術(shù)本身具有節(jié)能、環(huán)保、價廉等特點，并且可以多種技術(shù)聯(lián)合使用，在農(nóng)村污水處理、生活污水處理、城市污水處理、建筑污水處理中均可使用，應用潛力較大。其次，將節(jié)能低碳技術(shù)與計算機技術(shù)相結(jié)合，可以實現(xiàn)對水質(zhì)的評價，從而促使節(jié)能低碳技術(shù)的應用水平得到提高。在信息技術(shù)的支持下，節(jié)能低碳技術(shù)的應用范圍必將得到拓展。隨著我國對污水處理需求的不斷提高，污水處理廠的建設數(shù)量也不斷增多，污水處理在信息技術(shù)的基礎(chǔ)上對節(jié)能低碳技術(shù)進行有效應用，不僅會提高自身的運行質(zhì)量，還能實現(xiàn)污水處理工藝的優(yōu)化和能源損耗的降低，具有較好的應用前景。[4]

4 結(jié)論

綜上所述，在我國綠色環(huán)保理念大力實施的背景下，我國對于污水治理愈發(fā)重視，因此對節(jié)能低碳技術(shù)進行研究是非常有必要的。在實際應用節(jié)能低碳技術(shù)的過程中，我們知道節(jié)能低碳技術(shù)有多種類型，需要根據(jù)水質(zhì)污染的實際情況，采用合適的處理技術(shù)，方可達到最佳效果。在今后的研究過程中，我們還應立足當前污水處理情況，對節(jié)能低碳技術(shù)進行更加深入的研究。