戴燕寧

（沈陽匯凌門窗有限公司技術(shù)部，遼寧 沈陽 110172）

隨著人們生活水平的日益提高，相應(yīng)產(chǎn)生越來越多的廢氣、廢水等對(duì)城市生活環(huán)境有不良影響的污染物質(zhì)。一些發(fā)達(dá)國(guó)家于20世紀(jì)50年代開始治理環(huán)境，經(jīng)過近20年的治理，已見成效。我國(guó)于20世紀(jì)60年代末開始認(rèn)識(shí)到環(huán)境污染的危害，首先在一些大城市如上海、北京、天津等地開始不同程度地處理廢氣、廢水，繼而也廣泛地開展了環(huán)境保護(hù)、環(huán)境污染的治理工作。實(shí)踐證明，生物工程技術(shù)在治理廢氣、廢水和保護(hù)環(huán)境等方面發(fā)揮的作用越來越大。

生物工程技術(shù)，是利用生物體系和工程學(xué)原理，在工業(yè)化生產(chǎn)新的生物類型所組成的科學(xué)。在治理環(huán)境污染的處理中以其獨(dú)有的特點(diǎn)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。其作用主要包括：利用生物固氮避免化肥污染；利用生物防治取代化學(xué)農(nóng)藥；培育有利于環(huán)境的生物新品種；環(huán)境污染的生物凈化；廢棄物的生物綜合利用；環(huán)境污染的生物監(jiān)測(cè)。

1 利用生物工程技術(shù)處理固體廢物的方法

1.1 堆肥法

堆肥法是指在控制條件下，利用微生物的生化作用，將廢棄物中的有機(jī)物質(zhì)分解、腐熟并轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定腐殖土的微生物過程，不同于有機(jī)廢物的自然腐化與腐爛。堆肥法的微生物作用原理主要包括：發(fā)熱階段（主發(fā)酵前期，1～3 d）；高溫階段（主發(fā)酵、一次發(fā)酵，3～8 d）；降溫和腐熟保肥階段（后發(fā)酵、二次發(fā)酵，需時(shí)20～30 d）。

1.2 填埋法

填埋法是廢棄物的中間處理及最終處置方法。根據(jù)美國(guó)土木工程學(xué)會(huì)的定義：“垃圾衛(wèi)生填埋是指一種不產(chǎn)生公害，或?qū)娊】导鞍踩划a(chǎn)生危害的廢棄物處置方法。該法使用工程原理將廢棄物局限在最小的區(qū)域內(nèi)，每日廢棄物傾倒處理完畢后加覆土壤”。

與有機(jī)垃圾堆肥生物處理不同的是，垃圾衛(wèi)生填埋法是一種自然生物處理法。它是在自然條件下構(gòu)建特殊的人工生態(tài)系統(tǒng)，利用土壤微生物將固體廢物中有機(jī)物質(zhì)分解，使其體積減小而漸趨穩(wěn)定的過程。填埋場(chǎng)的種類主要有：反應(yīng)式填埋場(chǎng)；殘余式填埋場(chǎng)；惰性材料填埋場(chǎng)；地下填埋場(chǎng)。

2 利用生物工程技術(shù)處理廢氣的生物處理法

廢氣的生物處理法主要是指利用微生物吸附分解有機(jī)物能力降解惡臭物質(zhì)與有機(jī)廢物的方法。主要分生物過濾法和活性污泥法兩種。生物過濾按濾料及過濾方式不同又分為生物濾池法和生物滴濾池法；活性污泥法則按氣液接觸方式不同又可分為生物暴氣法和生物洗滌法。生物過濾法的特點(diǎn)是微生物處于固著態(tài)，實(shí)際上屬于生物膜法?；钚晕勰喾ㄅc廢水處理的活性污泥類似，微生物處于懸浮態(tài)。廢氣生物處理具有處理徹底、成本低等特點(diǎn)。

3 利用生物工程技術(shù)處理水污染的方法

3.1 廢水處理的主要任務(wù)

廢水處理的主要任務(wù)是去除廢水中的懸浮固體和BOD，一般分為三級(jí)處理。一級(jí)處理，又稱物理處理，主要去除水中懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，經(jīng)過一級(jí)處理后的城市廢水BOD僅能去除30%。二級(jí)處理，又稱生化處理，一級(jí)處理是二級(jí)處理的預(yù)處理，二極處理能大幅度地去除水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物，BOD處理可達(dá)90%以上，BOD降低至20～30 mg/L，污水處理量達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。三級(jí)處理，又稱深度處理，其目的在于進(jìn)一步去除二級(jí)處理未能去除的污染物質(zhì)，其中包括微生物未能降解的有機(jī)物和磷、氮等。

3.2 污水處理中的生物處理技術(shù)

污水處理，就是采用各種生物工程技術(shù)和手段，將污水中所含有的各種污染物質(zhì)分離、去除，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使污水得以凈化。

現(xiàn)代的生物工程處理污水技術(shù)，按其工作原理可分為物理處理法、化學(xué)處理法和物理化學(xué)處理法。

3.2.1 物理處理法

借助于物理作用，分離和去除污水中非溶解的懸浮固體（包括油膜、油品）的污水處理法。這種處理法，設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、分離效果良好，使用廣泛。

根據(jù)物理作用的不同，物理處理法可分為篩濾截留法、重力分離法和離心分離法。

（1）篩濾截留法。使污水流過留有孔眼或孔隙的裝置。污水中的固體污染物被裝置截留，污水得到某種程度的凈化。使用的裝置有格柵和篩網(wǎng)。

（2）重力分離法。污水中的固體污染物在其本身重力的作用下與水分離的過程。使污水靜置或以緩速流動(dòng)，污水中比重大于1的固體污染物即下沉，而小于1的固體污染物則上浮，沉淀與上浮是污水處理使用最廣泛的處理單元。沉淀設(shè)備有沉砂池、沉淀池、污泥濃縮池。上浮設(shè)備為除油池，各種設(shè)備都有多種多樣的構(gòu)造形式。

（3）離心分離法。使注有污水的容器高速旋轉(zhuǎn)，形成離心力場(chǎng)。固體顆粒在離心力的作用下被甩向外側(cè)，污水則留在內(nèi)側(cè)，各自通過不同的出口排出，使固體顆粒從污水中分離出來。

3.2.2 化學(xué)處理法

通過化學(xué)反應(yīng)改變污水中污染物的化學(xué)形態(tài)或物理形態(tài)，消除其毒性，或使其從溶解、膠體或懸浮狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋砦锘蚱∥?，或從固體形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，而從污水中去除，使污水得到凈化的污水處理法。

屬于污水化學(xué)處理法的有：中和、化學(xué)沉淀、氧化還原、電解等。化學(xué)處理法主要用于工業(yè)廢水的處理。

（1）中和。酸和堿相互反應(yīng)生成鹽和水的過程稱為中和。中和法用以處理酸性廢水和堿性廢水，還可以調(diào)節(jié)被處理污水的pH值，使其形成中性。

（2）化學(xué)沉淀。向污水中投放某些化學(xué)藥劑，使污水中的污染物發(fā)生直接的化學(xué)反應(yīng)，形成難溶的固體生成物（沉淀物），然后通過固液分離，使污水得到凈化。工業(yè)廢水中的重金屬離子（如汞、鎘、鉛、鋅、鉻、銅等）均可以通過化學(xué)沉淀法去除。

（3）氧化還原。通過藥劑與污水中污染物的氧化還原反應(yīng)，將污水中有毒害的污染物轉(zhuǎn)化為無毒或微毒物質(zhì)的方法稱為氧化原還法。在污水處理中常用的氧化劑有：空氣、臭氧、氯氣（Cl2）、高錳酸鉀（KMnO4）等，作為還原劑的是硫酸亞鐵、亞硫酸鹽等。

（4）電解。電解質(zhì)溶液在直流電流作用下，在兩電極上分別產(chǎn)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)。

3.2.3 物理化學(xué)處理法

運(yùn)用物理和化學(xué)的綜合作用，使污水得到凈化的污水處理技術(shù)。屬于物理化學(xué)處理法的處理技術(shù)有：混凝、氣浮、吸附、離子交換、電滲析、反滲透、超濾等。

4 結(jié)束語

由于我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作起步較晚，同時(shí)過去環(huán)保工作大都著重在硬件工程設(shè)備建立，對(duì)環(huán)保技術(shù)的要求較少注意。但是隨著環(huán)保法規(guī)日愈嚴(yán)格，未來環(huán)保管制標(biāo)準(zhǔn)將大幅提高，因此惟有進(jìn)一步提升環(huán)保技術(shù)，才能根本解決面臨的環(huán)保問題。

目前，我國(guó)的環(huán)境生物技術(shù)處于起步階段，該技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)需要得到社會(huì)同行及主管部門的廣泛支持，大力開展生物工程技術(shù)研究并發(fā)揮其作用，將推進(jìn)生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用，并將通過生物高技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)整個(gè)環(huán)?？萍嫉陌l(fā)展，這對(duì)解決我國(guó)目前和未來面臨的嚴(yán)峻的環(huán)境保護(hù)問題并為環(huán)保市場(chǎng)提供高品質(zhì)的環(huán)境保護(hù)技術(shù)發(fā)揮更大的作用。

1 吳婉娥.廢水生物處理技術(shù)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

2 郭銀松.水凈化微生物學(xué)［M］.武漢：武漢水利電力大學(xué)出版社，2000.