隨著科學技術(shù)的發(fā)展與進步，微生物在含油工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用越來越廣泛。本文以包鋼冷軋廢水為例主要介紹微生物在含油工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用。

　　《西北工業(yè)大學學報(社會科學版)》是經(jīng)新聞出版署批準，由西北工業(yè)大學主辦、國防科工委辦公廳主管的一份國內(nèi)外公開發(fā)行的正式學報類期刊。其宗旨是在馬列主義、毛澤東思想和鄧小平建設(shè)有中國特色社會主義理論指導(dǎo)下，貫徹理論與實際相結(jié)合，“百花齊放、百家爭鳴”的方針，努力反映高校人文、社科、經(jīng)管、教育等軟科學研究領(lǐng)域及高校自然發(fā)展規(guī)律的研究成果，為高校高教實踐與改革提供指導(dǎo)及切實可行的操作方法，為促進高校發(fā)展服務(wù)。

　　微生物技術(shù)在生活污水和可生化性較好的工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用由來已久，但對于可生化性較差的工業(yè)廢水，尤其是含油工業(yè)廢水處理中應(yīng)用得很少。因為微生物處理對COD：BOD和BOD：N：P的比例有較為嚴格的要求，而工業(yè)含油廢水如軋鋼廢水中BOD較低而COD較高，氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的含量又非常低，特別是冷軋含廢油水中油和添加劑含量均較高，可生化性差，通過常規(guī)自然馴化得到的菌群在短期內(nèi)是無法適應(yīng)，處理效果不理想，因此應(yīng)用得較少。近年來，隨著微生物技術(shù)的發(fā)展和其減量化、無害化處理的優(yōu)勢不斷突現(xiàn)，國內(nèi)國際已經(jīng)陸續(xù)開始進行專門針對含油廢水處理的專性菌的馴化培養(yǎng)和組合優(yōu)化，以適應(yīng)不同的水質(zhì)。因此，難生化降解的冷軋含油廢水也被列入微生物處理技術(shù)的應(yīng)用范疇內(nèi)。

　　1.國內(nèi)外冶金行業(yè)生化法處理廢水的發(fā)展現(xiàn)狀

　　含油工業(yè)廢水屬難處理水，生化性能很差，國內(nèi)大都采用物化處理的方法，即采用破乳、加藥、混凝、沉淀、過濾以及強氧化的工藝，而這些處理工藝大都存在工藝復(fù)雜，安全性差，運行成本高，污泥量大，處理后出水水質(zhì)不穩(wěn)定或難以達標排放等問題，而且存在著二次污染的問題。

　　微生物處理技術(shù)主要是通過微生物的代謝，使廢水中的油，CODcr轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳，因此，是一種減量化無害化處理的理想方法。因為不產(chǎn)生二次污染和污染物的真正減量化，所以生物處理技術(shù)成為最廣泛使用的廢水處理技術(shù)。雖然傳統(tǒng)的生物處理工藝對難降解有機物的處理效率不高，但隨著生物工程技術(shù)的發(fā)展，微生物在高濃度難降解有機工業(yè)廢水的處理方面得到了長足的發(fā)展。利用微生物的可變異性，通過微生物活性和濃度的強化，可以開發(fā)出適合于處理高濃度難降解有機工業(yè)廢水處理的技術(shù)及設(shè)備。目前許多國家都在進行這方面的研究，其中加拿大的EPI處于領(lǐng)先地位。近年來，美、日、意、新西蘭，比利時等國家采用生物濾池結(jié)合加拿大EPI(環(huán)保研究所)培養(yǎng)的新型EPICIN EPIZYM微生物處理各種工業(yè)及城市污水處理取得了很好的效果。我國之前由于沒有專性的微生物菌種，微生物處理技術(shù)在鋼鐵行業(yè)也沒有實質(zhì)性的應(yīng)用，與國外的先進技術(shù)還有很大的差距，因此必須積極趕上去。目前，我國一方面通過微生物菌種的引進，另一方面通過長期的馴化和優(yōu)選，得到了一些適合我國國情和可應(yīng)用于各種不同廢水水質(zhì)的微生物菌種。

　　以生物濾池的問世為標志的生物膜反應(yīng)器技術(shù)在走過了100多年的發(fā)展歷程后，與活性污泥法一同成為現(xiàn)代污水處理技術(shù)的最重要組成部分。研究和實踐表明，生物膜不僅可以取代活性污泥法用于生活污水和工業(yè)廢水的二級生物處理，而且還具有運行穩(wěn)定，抗沖擊負荷能力強，更經(jīng)濟節(jié)能，無污泥膨脹問題，同時具有硝化和反硝化功能，可實現(xiàn)封閉運轉(zhuǎn)以無異味等獨特的優(yōu)勢。近年來生物膜工藝發(fā)展迅速，相當多的研究和工程實踐使得人們對生物膜的特征及其基礎(chǔ)理論研究不斷加深，現(xiàn)有工藝也得到進一步的完善。與此同時也出現(xiàn)了各種新型生物膜反應(yīng)器及其組合工藝，并逐步形成了一套較完整的生物膜法污水處理系列工藝和設(shè)備。

　　2.包鋼冷軋廢水處理工藝

　　包鋼生產(chǎn)過程中產(chǎn)生四種廢水,其水質(zhì)水量分別如下：

　　a.濃含油廢水9.6m3/h，含油量1-11g/l，CODcr2000-15000mg/1，主要來源為酸洗-連軋機組的乳化液站和各液壓潤滑站地坑;

　　b.稀含油廢水50m3/h，含油量100-1000mg/l，CODcr1000-2500mg/1，主要來源為濃含油廢水處理系統(tǒng)出水和熱鍍鋅線堿洗系統(tǒng)排放的廢液;

　　c.酸堿廢水llOm3/h ，pH 2-12，CODcr0-400mg/1，主要來源為酸洗-連軋機組的酸再生站、酸洗機組漂洗水和熱鍍鋅機組漂洗水;

　　d.含鉻廢水2m3/h，每3個月排放一次，懸浮物80000-100000mg/l，Cr6+≤10000mg/l，來源為熱鍍鋅機組的鈍化廢液。

　　包鋼新建冷軋廢水處理站一座，專門接收和處理冷軋生產(chǎn)線所產(chǎn)生的全部廢水，處理后的出水達到國家二級排放標準，排入包鋼排水總網(wǎng)，經(jīng)最終處理后排放。

　　廢水處理站的處理工藝流程如圖1.1所示，共分為四個部分：濃含油廢水處理系統(tǒng)、稀含油廢水處理系統(tǒng)、酸堿廢水處理系統(tǒng)、含鉻廢水處理系統(tǒng)。其中稀含油廢水包括酸洗-連軋機組含油廢水、熱鍍鋅機組、磨床排放的含油廢水以及超濾系統(tǒng)出水，主要處理系統(tǒng)是采用的微生物處理技術(shù)。各機組稀含油廢水先進入稀含油廢水調(diào)節(jié)池前的分配槽，經(jīng)水量分配后進入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)刮油刮渣機一臺，刮除表層浮油，底部污泥刮至污泥槽。調(diào)節(jié)池廢水用廢水提升泵提升至pH調(diào)節(jié)池，經(jīng)二級pH調(diào)整后廢水進入微生物反應(yīng)池，考慮到含油廢水的溫度可能較高，不宜直接進入。微生物反應(yīng)池，需要先將廢水溫度冷卻至25～35℃后再進行生化處理。冬天可超越冷卻塔系統(tǒng)。

　　微生物反應(yīng)池是一種接觸氧化生物膜反應(yīng)器，池內(nèi)設(shè)半軟性填料，底層設(shè)可變孔軟管，采用羅茨風機曝氣，配備微生物反應(yīng)罐，在初期運行和日常運行過程中，根據(jù)實際情況需要，定期向微生物反應(yīng)池投加經(jīng)過優(yōu)化篩選組合的聯(lián)合菌群，使廢水中快速建立一條有效降解烴類、脂類等有機污染的生物群，對廢水中各種復(fù)雜的脂肪族和芳香族進行生物降解，同時投加與之配伍的營養(yǎng)劑和抗表面活性劑，以維持聯(lián)合菌群的優(yōu)勢和活性，有效地提高廢水的可生化性和去除效率。由于大部分的有機物和石油通過微生物的代謝作用已轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，廢水中的油含量和化學需氧量等污染指標均符合國家二級排放標準的要求。微生物反應(yīng)池的出水進入斜板沉淀池，使生化處理后的廢水中的無機物、剩余污泥和部分生物污泥、細菌的代謝產(chǎn)物得到高效的沉淀去除。同時根據(jù)進入斜板沉淀池的廢水水質(zhì)，加入少量的高效絮凝劑，以提高混凝沉淀的效率。沉淀的污泥進入污泥濃縮池，上清液排放至排放水池或酸堿廢水處理系統(tǒng)。考慮到運行成本和維護優(yōu)勢微生物菌群的反應(yīng)活性，并提高廢水的可生化性，斜板沉淀池排泥向微生物反應(yīng)池的污泥回流率為20%。斜板沉淀池的剩余污泥泵送至污泥濃縮池，進一步濃縮脫水后定期外運。泥餅含水率小于75%。

　　3.微生物處理技術(shù)的目的和意義

　　隨著中國國民經(jīng)濟的發(fā)展迅速，市場對鋼材的需求正在迅速擴大，刺激了國內(nèi)鋼鐵行業(yè)發(fā)展迅速，而冷軋生產(chǎn)線為鋼鐵行業(yè)的主要發(fā)展方向，它的生產(chǎn)過程產(chǎn)生的高濃度難降解的含油工業(yè)廢水除了生化處理至今尚未有一個良好的解決方法。

　　采用微生物處理技術(shù)運行穩(wěn)定，功能可靠，運行管理方便，投資費用和處理成本低。結(jié)合實際工程，謹慎合理地選擇工藝路線，可確保處理系統(tǒng)長期運行安全可靠，出水穩(wěn)定達標排放。同時可以合理地解決污泥的出路問題，避免二次污染等問題。

　　由于上海寶鋼2030冷軋生產(chǎn)線的成功應(yīng)用，以及隨后上海寶鋼1800冷軋生產(chǎn)線、邯鋼1650冷軋生產(chǎn)線和包鋼1560冷軋生產(chǎn)線的采用，國內(nèi)有越來越多的冷軋項目開始采用微生物處理技術(shù)來處理冷軋和鍍鋅產(chǎn)生的高含油、高COD廢水。但是，應(yīng)用于冷軋含油廢水處理的微生物處理技術(shù)在我國發(fā)展的時間并不長，難以找到與此有關(guān)且切實有效的參考依據(jù)，無法形成一套成熟的理論，致使處于探索階段的各個鋼鐵企業(yè)無法有大的進展。包鋼冷軋含油廢水處理系統(tǒng)污水處理站的研究和應(yīng)用旨在努力探索一套冷軋含油廢水微生物處理系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)，以指導(dǎo)廢水處理站的生產(chǎn)運行，從而為研究提供強有力的現(xiàn)實基礎(chǔ)和微生物技術(shù)處理冷軋含油廢水的應(yīng)用理論。

　　結(jié)束語

　　隨著我國高科技技術(shù)的快速發(fā)展，微生物技術(shù)已成為我國二十一世紀重點開發(fā)、研究的方向，在工業(yè)廢水處理中的有著廣泛的應(yīng)用前景，微生物技術(shù)不僅起到凈化環(huán)境的重要作用，減少污染和改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，也為保護環(huán)境和國家的經(jīng)濟建設(shè)和社會可持續(xù)發(fā)展做出了積極貢獻。

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