节能低碳技术在污水处理中的应用探讨

吴彩虹

（湖北经济学院，湖北 武汉 430000）

随着我国工业水平的快速发展，水污染越来越严重地威胁着人们的生存环境，同时也制约着社会的进一步发展。目前，随着国家节能环保战略的不断深入，生物技术在各个领域产生了巨大的社会效益和经济效益，特别是在污水处理领域[1]。与传统的物理和化学处理方法相比，生物技术在废水处理中的应用具有成本低、效率高等优点。

1 生态节能环保的重要性

1.1 生态节能环保的现状

中国是世界上最大的发展中国家，能源生产和消耗都非常大。近年来，我国经济快速发展，能源储备与国家未来发展需求之间的矛盾也日益凸显，由此引发的能源紧缺和环境恶劣现象愈发明显。实施节能减排，提高能源利用率，实现节能环保，已经成为了社会发展的必然趋势。在经济快速发展的背景下，环境会不同程度地受到破坏，牺牲环境谋求经济发展已经成为过去，利用节能减排技术改善生态环境已成为发展趋势。而在生态环境污染中，水污染是最为常见的现象，它与人们的生命健康息息相关。尤其是“十八大”提出了“绿水青山就是金山银山”的口号，表明生态强国已经成为我国未来发展的主要目标[2]。

1.2 生态节能环保的发展形势

随着节能减排技术的不断发展，其在各个领域中应用也不断得到拓展。我们在对生态节能环保问题进行研究的过程中，重点关注的就是节能环保，特别是水污染是需要重点研究的。同时，生态节能环保的发展需要发挥政府的推动作用，政府需要重点整治被污染的工程，开展绿色行动，打击生态污染犯罪。在生态节能环保的创新发展中，我们要重视科学技术的创新发展，节能环保技术的升级可以提升生态保护的效率。同时要加大对于人才建设的投入，促进节能环保技术的产业型转化，推动各行各业开展节能环保技术的融合创新。

2 节能低碳技术在污水处理中的应用

节能低碳技术有许多种，其中生物技术的应用最为广泛，主要包括以下几方面。

2.1 好氧活性污泥法

好氧活性污泥法就是对活性污泥进行应用，这些活性污泥中含有较多的需氧型微生物，在风力调节的作用下，这些需氧型微生物可以对污水进行净化。与传统的好氧活性污泥法相比，需氧型微生物活性污泥具有较多的优点，主要是对污染物具有高度的抑制作用。而传统的好氧活性污泥法最为突出的缺点就是会随着污水中污染物浓度的变化，产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来净化水体的一种技术，也是常用的一种节能减排污水处理技术。与活性污泥处理方法相比，生物膜法具有生物浓度大、消耗小等优势，但是此种方式在水质处理方面存在一定的不足，所以常将好氧活性污泥法与生物膜法进行结合使用。具有代表的是旋转式接触生物膜反应器，用它处理2-氯化酚、2，4-二氯化酚、2，4，6-三氯化酚、无氯化酚等有毒有机物时，去除率分别为68.2%，88.7%，85.6%，COD去除率为87.7%，可见其净化难降解有机物的效果显著。

2.3 环境生物制剂废水处理

环境生物制剂包括新型微生物菌剂、生物吸附剂、生物絮凝剂、生物催化剂、生物破乳剂、特种环境微生物菌种等用微生物强化处理的微生物菌剂及材料或通过微生物转化制备用于改善环境的产品，这是目前废水生物处理技术中最具有发展潜力的技术。

（1）新型微生物剂采用独特的发酵工艺，将好氧微生物和厌氧微生物按一定比例混合，培养多种微生物群落，形成有效的微生物生态系统。在污水净化过程中，取得了良好的社会效益和经济效益。

（2）生物絮凝剂是一种含有蛋清或多糖的微生物制剂，由细菌、放线菌、真菌等微生物发酵、培养、提取、纯化而成。

（3）生物破乳剂主要用于处理含油乳化液废水。油废水生物破乳预处理有利于气浮，能去除以乳状液形式难以降解的有机污染物。目前已成为国外研究开发的热点。

（4）细胞固定化技术始于20世纪80年代，主要是利用物理或化学手段将游离细胞定位在有限的区域内，使其既能保持自身的代谢活性，又能在连续反应后进行循环利用的生物系统。常用的细胞固定化材料有海藻酸钙、琼脂、多孔二氧化硅、聚丙烯酰胺、聚氨酯泡沫和聚乙烯等。被固定的物体通常是细菌或藻类。细胞固定化技术具有效率高、成本低、简单实用、选择性好等优点。通过不曝气或曝气条件下固定在藻酸盐屏障表面或游离的双形绿苔对氮、磷的去除能力，发现不同系统对营养物的去除率顺序为固定细胞与曝气、固定细胞不曝气、游离细胞与曝气。经过与NCA系统比较，显示出很好的处理效果。一般而言，影响藻类固定化技术处理效果的环境因素主要包括固定化藻类所使用的载体类型及传质性能、固定化藻类球的粒径、密度及生长状态、通气量、pH值、温度等。

（5）在废水处理领域，常用的生物发酵技术有水解好氧生物处理（H/O法）、生物除磷脱氮技术和间歇式活性污泥法（SBR）。水解好氧生物处理是在上流式厌氧污泥床的基础上发展起来的一种处理城市污水的新工艺。水解好氧生物处理方法的特点是将厌氧过程控制在水解计算阶段。主要用于表面活性剂废水、焦化废水、印染废水等难降解工业废水的处理，效果非常显著。一般水解好氧生物处理方法的COD去除率可比常规方法提高20%～30%。生物除磷脱氮技术是20世纪70年代发展起来的一种水处理技术。该技术是利用聚磷微生物吸收过多的磷来去除废水中的磷。常见的磷积累微生物有假单胞菌、气单胞菌和不动杆菌。另一个导致富营养化的主要因素是氮。因此，对于封闭或半封闭的水，有必要开发一种同时去除氮磷的工艺。间歇式活性污泥法是20世纪80年代发展起来的一种污水处理工艺，目前已得到广泛的应用。该技术主要应用于日处理能力在20万吨以下的城市污水处理厂。

3 污水处理节能低碳技术的应用前景

节能低碳技术在污水处理领域的应用效果是显而易见的。首先，节能低碳技术本身具有节能、环保、价廉等特点，并且可以多种技术联合使用，在农村污水处理、生活污水处理、城市污水处理、建筑污水处理中均可使用，应用潜力较大。其次，将节能低碳技术与计算机技术相结合，可以实现对水质的评价，从而促使节能低碳技术的应用水平得到提高。在信息技术的支持下，节能低碳技术的应用范围必将得到拓展。随着我国对污水处理需求的不断提高，污水处理厂的建设数量也不断增多，污水处理在信息技术的基础上对节能低碳技术进行有效应用，不仅会提高自身的运行质量，还能实现污水处理工艺的优化和能源损耗的降低，具有较好的应用前景。[4]

4 结论

综上所述，在我国绿色环保理念大力实施的背景下，我国对于污水治理愈发重视，因此对节能低碳技术进行研究是非常有必要的。在实际应用节能低碳技术的过程中，我们知道节能低碳技术有多种类型，需要根据水质污染的实际情况，采用合适的处理技术，方可达到最佳效果。在今后的研究过程中，我们还应立足当前污水处理情况，对节能低碳技术进行更加深入的研究。