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乡镇生活污水处理设备

生物技术就是正在逐步形成的，与微生物学、生物化学、化学工程等许多基础学科密切相关并相结合的综合性边缘学科，它是以生命科学为基础，利用生物（细胞组织及其组成部分）的特性和功能，设计构建具有预期性能的新物质或者新品系，一剂与工程原理相结合，加工生产成产品或提供服务的综合性技术。

yyy2019.8.16

生物技术的内涵  

生物技术包含了包括基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质工程在内的五大生物工程技术。它们之间并不是各自独立的，而是相互帮助、相互渗透的统一整体，其中基因工程为核心技术。通过基因工程，人们可以将预先设想好的想到得到的功能的基因片段导入到其他生物或者细胞当中去，然后再通过发酵工程或者细胞工程将这段基因表达出来。或者可以通过改造酶的某些片段来增加酶的产量，酶的生物活性、稳定性等来得到目标产物。

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环境生物技术

环境生物技术的基本概念

所谓环境生物技术就是直接或者间接利用生物的生理活动，来建立降低或高效净化污染环境以及将污染物转化为资源的人工技术系统，是现代生物技术的一种，是近30年来产生的前沿科学技术，涉及到了生物技术、工程学和生态学等科学，它不仅包括了生物技术的所有技术，还融合了工程学、生态学的优点。其核心是微生物学过程。

膜分离原理及其特点

膜分离技术是在外力推动下，利用一种具有选择透过性能的特制薄膜作为选择障碍层使混合物中某些组分易透过，其他组分难透过被截留，来达到分离、提纯、浓缩作用的技术，其工作原理为：一是根据混合物中组分质量、体积、大小和几何形态的不同，用过筛的方法将其分离;二是根据混合物不同化学性质进行分离，物质通过分离膜的速度(溶解速度)取决于进入膜内的速度和进入膜表面扩散到膜另一表面的速度(扩散速度)，其中溶解速度*取决于被分离物与膜材料之间化学性质。

目前，常用膜分离技术可分为反渗透(ro)、超滤(uf)、微滤(mf)、纳滤(nf)、电渗析(ed)和膜接触器(mc)等。在使用过程中，膜都需制成组件形式作为膜分离装置的分离单元，工业上常用的膜组件形式有板框式、圆管式、螺旋卷式和中空纤维式。后三种皆为管状膜，差别主要是直径不同：直径大干10mm的为管式膜，直径在0.5～10mm之间的是毛细管式膜，直径小于0.5mm的为中空纤维膜。管状膜直径越小，则单位体积里的膜面积越大。废水处理中常用膜分离法如表所示。

与传统分离技术相比，膜分离技术具有以下特点：①膜分离是可分离相对分子量为几千甚至几百物质的高效分离过程。②膜分离过程基本不发生“相”的变化，耗能低，能量转化率高。③膜分离过程可在常温下进行，适用于热敏性物料如果汁、酶、药物等的分离、分级和浓缩。④膜分离设备的运动部件少，结构简单，操作、控制、维修方便。⑤膜分离效率高，设备体积小，占地少，适用范围广。

SS 的去除分析

污水中的 SS 去除主要靠物化预处理，污水中悬浮物的浓度不仅仅涉及出水的

SS 指标，而且与 BOD5、COD 相关，根据实验数据显示：强化 SS 的降解可以降低

COD 近 30%，这说明 SS 高效、经济地去除方式将直接决定着工艺的成败。这是因为出水悬浮物的组成主要是有机物，所以控制污水处理站出水的SS 指标是基本的， 也是很重要的环节，为了尽量降低污水中的悬浮物浓度，在工程中采用格栅网作为预处理，去除大的 SS。

BOD5 的去除分析

污水中 BOD5 的去除主要是靠微生物的吸附与代谢作用，然后对吸附代谢物进行分离，对于溶解性有机物主要靠微生物的代谢来完成，活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中一部分有机物合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其终产物是 CO2 和 H2O 等稳定物质，这也是污水中

BOD5 的降解过程。微生物好氧代谢作用对污水中溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质。因此，合理的设计有效的生物处理不仅可以使处理后污水的残余 BOD5 浓度达到排放规定要求还可以使处理投资达到优化。

COD 的去除分析

污水中 COD 去除原理与 BOD5 的基本相同，BOD5 反映了污水的可生化量，而

COD 则反映了污水的污染量，因此两者的比值即生化比 BOD5：COD 则反映了污水的综合去除能力和生化处理的难度，本污水的 BOD5：COD 为 0.5，可生化性较好， 使该污水能在一种比较经济又十分有效的处理工艺上完成污染物的去除过程。

PAC-MBR工艺(粉末活性炭-膜生物反应器)

PAC-MBR组合工艺是指将PAC投加至MBR污泥混合液中污泥絮体以PAC颗粒为骨架，吸附和絮凝污泥混合液中微细胶体、胞外聚合物EPS(Extraeelluar Polymeric substanees )、溶解性有机物等，使污泥颗粒粒径变大,抗压能力增强，膜面沉积层孔隙率提高，压密性降低，从而降低膜过滤阻力和膜污染程度，提高膜通量。同时，由于PAC污泥絮体的吸附和生物降解作用协同，形成生物活性炭，使有机污染物降解去除率得到提高，PAC得以再生。MBRPA和MBR工艺处理生活污水的对比实验，结果表明，由于PAC的存在大大改善了膜污染状况，从而延长了膜清洗周期。

MBR存在的问题

MBR突出的特征是占地面积小，耐冲击负荷，出水水质优良，自动化程度高容易管理，但MBR工艺现在仍然存在的某些问题。

处理能力降低的风险

MBR通常在恒定通量下进行，为了持续运行要求MBR不能超过极限通量,超过这个极限会产生膜污染，那么多余的水就无法通过膜孔径，产水率下降。很多MBR工艺在实际运行过程中随着时间的积累，其处理能力不断下降，很多水厂的处理能力甚至不足设计之初的50%。美国环保局认为，如果MBR工艺的进水峰值流量超过平均流量的1.5~2倍，就需设置流量调节池，或者备有大量的膜组件以保证出水水质达标。

生物强化制剂是将从自然界中筛选出来的、有特定降解功能的细菌制成菌液制剂或将其附着在麦麸上制成干粉制剂，用于处理城市污水。生物强化制剂具有很多优点：，它能缩短微生物培养驯化的时间，迅速提高生物处理系统中微生物的浓度，从而提高工作效率；第二，使用安全，操作简单方便，可以实时地处理污染，从而节省能源。城市废水中含有大量的碳水化合物及含氮、磷的有机物，为生物强化微生物提供了丰富的营养物质。用生物强化制剂处理城市废水，可以显著提高有机物的去除率，以及减少固体物质的产生、增强硝化作用，提高污水脱氮脱磷效果。

固定化生物强化技术

直接投菌法虽然简单易行，但是所投加的微生物容易流失，或易被其他微生物吞噬。固定化技术是将单一或混合的优势菌株固定封闭在特定的载体上，例如将特定的微生物封闭在高分子网络载体内，使菌体脱落少、活性高，从而提高优势微生物浓度，增加了其在生物处理器中的存留时间。