热点和痛点“三高二低”废水处理新思路

2019年，全国将产生近100亿吨生活和工业废水。高浓度、高毒性、高混合、低温低碳废水的处理已成为一个普遍问题。

记者从近日召开的2018重庆科技奖大会了解到，经过十多年的筛选和培养，重庆理工大学化学化工学院的赵田涛团队获得了多种全好氧微生物菌剂，并成功开发了一项新的生物处理技术，为“三高两低”废水提供了更好的解决策略。

高浓高毒污水需更强生物处理法

生活废水和工业废水的达标排放关系到国计民生，是一个热点和难点问题。污水有许多处理方法，一般可分为三类，即物理处理、化学处理和生物处理赵田涛教授介绍说，物理方法是通过过滤、沉淀等方法分离污染物，化学方法是通过氧化还原等化学反应去除污染物，而生物方法主要是通过微生物代谢将溶液、胶体和微细悬浮液中的有机污染物转化为稳定无害的物质。从视觉上讲，它是让微生物吃掉水中的污染物。

微生物技术用于处理生活废水和工业废水。这种绿色和自然的方法对污水处理是有效和环保的。然而，传统的生物处理技术存在耐受性差、生物活性不足、降解效率低等瓶颈，无法解决废水处理中常见的“三高二低”问题。例如，畜禽养殖业目前在集约化、规模化和现代化方面处于快速发展，但畜禽养殖废弃物的处理是一个大问题赵田涛说，猪场废水有机物浓度高，悬浮物高，颜色深。由于大量动物粪便和尿液，废水中的氨氮浓度非常高。废水气味难闻，污染了环境。

为筛选菌种深入到垃圾填埋场、养猪场和青藏高原

在重庆理工大学“重庆化工减排与污染控制工程工程研究中心”的实验室中，模拟了不同情况下排放的生活废水和工业废水，并将其注入各自装有 环境微生物菌剂的实验反应器中。容器中的脏水逐层鼓泡，经过一系列反应后，清水排出。

“复合菌剂+”工艺让污水处理效率更高成本更低

为了找出能够解决“三高两低”废水的 环境微生物，赵田涛自2007年以来一直与其团队进行研究。“筛选菌株是一个复杂而艰巨的过程。垃圾填埋场、养猪场是我们经常去的地方，甚至去青藏高原筛选 寒冷环境中的菌株。”赵田涛表示，经过系统的原位富集、复合诱变、梯度驯化等工作，他们终于在2013年获得了多种降解效率高、耐环境胁迫能力强的微生物菌株。根据微生物的不同，生物方法分为好氧生物处理和厌氧生物处理两个阶段，我们提出了全好氧微生物菌剂的概念和世界上的全好氧生物处理技术赵田涛介绍说，简而言之，全好氧生物处理技术是指在单一结构和好氧条件下实现有机物、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等污染物同时去除的新型生物处理技术。

环境微生物在多种胁迫条件下具有无可比拟的抗逆能力和适应机制，同时具有耐受性好、生物活性高、降解效率高的优点。他们筛选出4种对有机氯、苯酚、甲醇和氨氮具有高抗性的强抗逆菌株，研制出复合微生物菌剂0

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"生物处理不仅环保，而且比其他处理方法更经济，可以实现无衰减运行."赵田涛介绍说，针对污水处理中扩散速率限制和剩余污泥竞争抑制两大关键技术瓶颈，他们开发了“一步法”复合微生物菌剂成膜技术，成膜时间缩短50%，污泥产量达到降低95%，优势菌丰度增加40%。针对不同的废水排放标准，开发了一种“复合菌剂”生物强化集成工艺，解决了菌剂流失、活性衰减和竞争抑制等问题。处理效率提高40%，运行费用为降低1/2-2/3，运行稳定5年以上，无衰减。

三年来，该成果已在重庆及全国40多个生活和工业废水处理项目中推广应用。企业增加值超过10亿元，保护600多万人的生活和健康，城市生态环境明显改善。“我们将继续扩大全好氧生物处理技术的应用范围，重点解决垃圾渗滤液中氨氮高、盐分高、处理难度大的长期问题。”赵田涛说道。