一、工業廢水處理市場前景(jing)廣闊

目前，我(wo)國(guo)(guo)造紙、化工(gong)(gong)(gong)(gong)、紡織、鋼鐵(tie)等產(chan)業(ye)(ye)(ye)的(de)污水(shui)(shui)(shui)排(pai)(pai)放(fang)(fang)比(bi)重(zhong)很大，其中工(gong)(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)是主(zhu)要排(pai)(pai)放(fang)(fang)源(yuan)，2015年，我(wo)國(guo)(guo)工(gong)(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)排(pai)(pai)放(fang)(fang)量已(yi)占(zhan)全國(guo)(guo)污水(shui)(shui)(shui)排(pai)(pai)放(fang)(fang)總量的(de)32.4%。同(tong)時(shi)，很多工(gong)(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理設施非正常運行，無(wu)證(zheng)排(pai)(pai)污、偷排(pai)(pai)和超標排(pai)(pai)放(fang)(fang)情況十分嚴(yan)重(zhong)。2012年陶氏發布的(de)《中國(guo)(guo)渴(ke)求水(shui)(shui)(shui)資(zi)源(yuan)》報告(gao)指出(chu)，中國(guo)(guo)工(gong)(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)水(shui)(shui)(shui)資(zi)源(yuan)的(de)重(zhong)復利用(yong)率(lv)僅為25%。因此，排(pai)(pai)放(fang)(fang)量大、達標率(lv)低、回用(yong)率(lv)低均(jun)是我(wo)國(guo)(guo)工(gong)(gong)(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)污水(shui)(shui)(shui)排(pai)(pai)放(fang)(fang)所面臨的(de)嚴(yan)重(zhong)問(wen)題。

工(gong)業廢水(shui)成分復雜，以重(zhong)金屬、油類及(ji)有毒物為主，對(dui)環(huan)境及(ji)人(ren)體(ti)危害大，單一的處理技術手段難以有效解決，工業廢水處理技術也亟需突(tu)破(po)。

據統計，2014-2015年我國(guo)工業廢水處(chu)理市場規模為1697億元，但目前我國(guo)工業污(wu)染治理設施的社會化(hua)運營(ying)比例僅有5%左右(you)，因(yin)此工業廢水處(chu)理市場前景(jing)十分廣闊(kuo)。

二、物化預處理+微生物強化處理工藝

現有難降解工業(ye)廢水(shui)處理技(ji)(ji)術(shu)包括化學法、物(wu)(wu)(wu)理法等，耐(nai)受(shou)沖(chong)擊力(li)差、生化效率低(di)(di)、耗(hao)時長、二次污染(ran)和(he)殘(can)留(liu)嚴重且(qie)改造提升(sheng)空間低(di)(di)。研究針對以上(shang)現有處理技(ji)(ji)術(shu)的缺點，開發了物(wu)(wu)(wu)化預處理+微生物(wu)(wu)(wu)強化處理工業(ye)廢水(shui)技(ji)(ji)術(shu)路線，技(ji)(ji)術(shu)指標：在1T中試及(ji)1000T規模菌劑試驗中，鹽度適(shi)用范圍0-18%，COD去(qu)除(chu)率>90%，色度去(qu)除(chu)>99%，鹽度去(qu)除(chu)50%。同時降低(di)(di)基建投資(zi)70%，減(jian)少運維40%以上(shang)。

物化預(yu)處理+微生物強化處理工(gong)藝包括以下幾項核(he)心技術(shu)：

1.微生物多(duo)樣性(xing)與(yu)菌種庫建設

工藝通過篩選(xuan)鑒定、菌(jun)種(zhong)(zhong)保藏、信息更新、菌(jun)種(zhong)(zhong)查找、菌(jun)種(zhong)(zhong)應用(yong)的(de)流程建(jian)立了微生物多樣性與菌(jun)種(zhong)(zhong)庫，目前已擁有的(de)菌(jun)種(zhong)(zhong)類別和數量(liang)如(ru)下表。

圖片來源：北極星水處理網

2.功能菌群構建及群落解(jie)析

該工藝主要對功能(neng)(neng)菌群的結構和功能(neng)(neng)進行解析。解析結構的手段包括(kuo)高通量測序、群落(luo)基因(yin)芯片、克隆(long)、DGGE等(deng)。解析功能(neng)(neng)的手段包括(kuo)宏基因(yin)組測序、功能(neng)(neng)基因(yin)芯片、HPLC、NMR等(deng)。

3.嗜鹽菌(jun)篩選(xuan)及(ji)高鹽堿性污染(ran)治理

嗜鹽菌(jun)篩選及高鹽堿性污染治(zhi)理是(shi)針對嗜鹽菌(jun)生長慢、降(jiang)解能(neng)力弱的問題而進(jin)行開發的突破嗜鹽菌(jun)擴培的技術，技術可以(yi)實現快(kuai)速生化反應以(yi)及快(kuai)速掛膜。

4.高COD工業廢水預處(chu)理(li)技(ji)術

工業廢水鹽度高、有(you)機物組(zu)分復雜、難生化處理，基于此(ci)，研究開發(fa)多種預(yu)處理技術(shu)以解決以上問題，包(bao)括電滲析(xi)裝置、電滲析(xi)填(tian)料、選擇(ze)性離子膜、活性菌落掛膜等。

5.生(sheng)物菌(jun)劑及微(wei)生(sheng)態營養(yang)制劑

微生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)營養(yang)(yang)制劑(ji)是微生(sheng)(sheng)(sheng)物菌劑(ji)經(jing)過(guo)發(fa)酵培養(yang)(yang)，其部分(fen)(fen)(fen)發(fa)酵產物經(jing)水(shui)解，再(zai)與不同營養(yang)(yang)物質配比而成(cheng)，用于強化(hua)(hua)(hua)污水(shui)生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)(hua)處理(li)的添加劑(ji)。其組成(cheng)包含(han)孢子化(hua)(hua)(hua)功(gong)能菌(主(zhu)要成(cheng)分(fen)(fen)(fen))，發(fa)酵代(dai)謝產物、蛋白(bai)質、生(sheng)(sheng)(sheng)物酶、促(cu)生(sheng)(sheng)(sheng)素等(促(cu)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)分(fen)(fen)(fen))，氮、磷、其他微量元素(輔助成(cheng)分(fen)(fen)(fen))。微生(sheng)(sheng)(sheng)態(tai)營養(yang)(yang)制劑(ji)可以增(zeng)(zeng)強細胞代(dai)謝強度，促(cu)進增(zeng)(zeng)殖(zhi)，提(ti)高對毒性污染物氧化(hua)(hua)(hua)分(fen)(fen)(fen)解能力，提(ti)高系統抗沖擊性和穩定性。不需較大硬件(jian)投入使(shi)系統的處理(li)水(shui)質有明顯提(ti)高。

以上(shang)5項技(ji)術的應用，使得(de)物化(hua)預處理+微生物強化(hua)處理工藝(yi)與傳統處理技(ji)術相比(bi)(bi)較，在運行成(cheng)本、處理效率、管理難度等方面均(jun)有所改善(shan)，優劣對比(bi)(bi)如下表所示。

三、技術應用實例

1.氰化物廢水(鹽度0.6%)

針對(dui)天津8.12劇毒(du)含氰廢水(shui)(shui)，活性菌(jun)劑噸(dun)罐發酵24小時(shi)，按照菌(jun)濃1010個細胞/ml投入(ru)廢水(shui)(shui)處(chu)理(li)(li)現場。低濃度(du)含氰廢水(shui)(shui)經20小時(shi)處(chu)理(li)(li)，獲得93%的脫氰效率;高濃度(du)事故廢水(shui)(shui)在(zai)經過48h的處(chu)理(li)(li)，CN-降(jiang)解(jie)率達98%。

2.顏料(liao)廢水(鹽度1%)

采用生化為主、物化為輔的組(zu)合工藝，在生物曝氣池中填料負載豐富的功(gong)能菌群，廢水COD降解率95.22%，處(chu)理時(shi)間3-4天后出水色(se)度明顯(xian)降低。

廢水處理前后對(dui)比

3.超高COD化工廢水(鹽度(du)5%)

通過理(li)(li)化(hua)參數(shu)檢測(ce)、有機(ji)物(wu)組成(cheng)分析、菌群構成(cheng)分析等(deng)方法手段，全面解析某(mou)超(chao)高(gao)(gao)COD化(hua)工廢(fei)水處(chu)理(li)(li)工藝(yi)過程，揭(jie)示當前工藝(yi)的不足，進一步(bu)對工藝(yi)優(you)化(hua)提供基礎性數(shu)據(ju)及指導。改(gai)善后的處(chu)理(li)(li)裝置(zhi)采用預(yu)處(chu)理(li)(li)-生(sheng)物(wu)接(jie)觸氧化(hua)技術對高(gao)(gao)鹽(yan)堿化(hua)工廢(fei)水(鹽(yan)度5%，COD 117512mg/L)進行(xing)處(chu)理(li)(li)，廢(fei)水最終COD≤5000 mg/L。

改進(jin)后(hou)實驗室中(zhong)試連續反(fan)應(ying)裝置

改進后實(shi)驗室中試連(lian)續(xu)反應裝置

4.其(qi)他應用

該技(ji)(ji)術(shu)可以處(chu)理含鹽廢(fei)水、印染廢(fei)水、化工廢(fei)水等(deng)幾十種高有(you)機物、高毒、重污(wu)染廢(fei)水，目前(qian)已為天(tian)津、河北、河南、山(shan)東及浙江(jiang)多家工業(ye)企業(ye)提供技(ji)(ji)術(shu)服(fu)務。

四、難降解工業廢水處(chu)理展望

未來(lai)，難降解工業廢水(shui)處理應著力解決以下問(wen)題(ti)，以期得到更好的(de)發展與進(jin)步。

1.投菌(jun)量增加與成本控制

2.高鹽廢水與污泥(ni)懸浮、菌劑絮凝性能

3.高鹽抑制(zhi)活性與營養(yang)劑調整

4.污泥回流與污泥性能維(wei)持、保藏(zang)

5.上下游工藝集成/活性污泥活性補充與壓(ya)力緩沖

6.連續流加(jia)菌(jun)劑生產裝置(zhi)研發應用

7.工業(ye)廢水中(zhong)物質回(hui)收(shou)利用(yong)