節能低碳技術在污水處理中的應用探討

吳彩虹

（湖北經濟學院，湖北 武漢 430000）

隨著我國工業水平的快速發展，水污染越來越嚴重地威脅著人們的生存環境，同時也制約著社會的進一步發展。目前，隨著國家節能環保戰略的不斷深入，生物技術在各個領域產生了巨大的社會效益和經濟效益，特別是在污水處理領域[1]。與傳統的物理和化學處理方法相比，生物技術在廢水處理中的應用具有成本低、效率高等優點。

1 生態節能環保的重要性

1.1 生態節能環保的現狀

中國是世界上最大的發展中國家，能源生產和消耗都非常大。近年來，我國經濟快速發展，能源儲備與國家未來發展需求之間的矛盾也日益凸顯，由此引發的能源緊缺和環境惡劣現象愈發明顯。實施節能減排，提高能源利用率，實現節能環保，已經成為了社會發展的必然趨勢。在經濟快速發展的背景下，環境會不同程度地受到破壞，犧牲環境謀求經濟發展已經成為過去，利用節能減排技術改善生態環境已成為發展趨勢。而在生態環境污染中，水污染是最為常見的現象，它與人們的生命健康息息相關。尤其是“十八大”提出了“綠水青山就是金山銀山”的口號，表明生態強國已經成為我國未來發展的主要目標[2]。

1.2 生態節能環保的發展形勢

隨著節能減排技術的不斷發展，其在各個領域中應用也不斷得到拓展。我們在對生態節能環保問題進行研究的過程中，重點關注的就是節能環保，特別是水污染是需要重點研究的。同時，生態節能環保的發展需要發揮政府的推動作用，政府需要重點整治被污染的工程，開展綠色行動，打擊生態污染犯罪。在生態節能環保的創新發展中，我們要重視科學技術的創新發展，節能環保技術的升級可以提升生態保護的效率。同時要加大對于人才建設的投入，促進節能環保技術的產業型轉化，推動各行各業開展節能環保技術的融合創新。

2 節能低碳技術在污水處理中的應用

節能低碳技術有許多種，其中生物技術的應用最為廣泛，主要包括以下幾方面。

2.1 好氧活性污泥法

好氧活性污泥法就是對活性污泥進行應用，這些活性污泥中含有較多的需氧型微生物，在風力調節的作用下，這些需氧型微生物可以對污水進行凈化。與傳統的好氧活性污泥法相比，需氧型微生物活性污泥具有較多的優點，主要是對污染物具有高度的抑制作用。而傳統的好氧活性污泥法最為突出的缺點就是會隨著污水中污染物濃度的變化，產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來凈化水體的一種技術，也是常用的一種節能減排污水處理技術。與活性污泥處理方法相比，生物膜法具有生物濃度大、消耗小等優勢，但是此種方式在水質處理方面存在一定的不足，所以常將好氧活性污泥法與生物膜法進行結合使用。具有代表的是旋轉式接觸生物膜反應器，用它處理2-氯化酚、2，4-二氯化酚、2，4，6-三氯化酚、無氯化酚等有毒有機物時，去除率分別為68.2%，88.7%，85.6%，COD去除率為87.7%，可見其凈化難降解有機物的效果顯著。

2.3 環境生物制劑廢水處理

環境生物制劑包括新型微生物菌劑、生物吸附劑、生物絮凝劑、生物催化劑、生物破乳劑、特種環境微生物菌種等用微生物強化處理的微生物菌劑及材料或通過微生物轉化制備用于改善環境的產品，這是目前廢水生物處理技術中最具有發展潛力的技術。

（1）新型微生物劑采用獨特的發酵工藝，將好氧微生物和厭氧微生物按一定比例混合，培養多種微生物群落，形成有效的微生物生態系統。在污水凈化過程中，取得了良好的社會效益和經濟效益。

（2）生物絮凝劑是一種含有蛋清或多糖的微生物制劑，由細菌、放線菌、真菌等微生物發酵、培養、提取、純化而成。

（3）生物破乳劑主要用于處理含油乳化液廢水。油廢水生物破乳預處理有利于氣浮，能去除以乳狀液形式難以降解的有機污染物。目前已成為國外研究開發的熱點。

（4）細胞固定化技術始于20世紀80年代，主要是利用物理或化學手段將游離細胞定位在有限的區域內，使其既能保持自身的代謝活性，又能在連續反應后進行循環利用的生物系統。常用的細胞固定化材料有海藻酸鈣、瓊脂、多孔二氧化硅、聚丙烯酰胺、聚氨酯泡沫和聚乙烯等。被固定的物體通常是細菌或藻類。細胞固定化技術具有效率高、成本低、簡單實用、選擇性好等優點。通過不曝氣或曝氣條件下固定在藻酸鹽屏障表面或游離的雙形綠苔對氮、磷的去除能力，發現不同系統對營養物的去除率順序為固定細胞與曝氣、固定細胞不曝氣、游離細胞與曝氣。經過與NCA系統比較，顯示出很好的處理效果。一般而言，影響藻類固定化技術處理效果的環境因素主要包括固定化藻類所使用的載體類型及傳質性能、固定化藻類球的粒徑、密度及生長狀態、通氣量、pH值、溫度等。

（5）在廢水處理領域，常用的生物發酵技術有水解好氧生物處理（H/O法）、生物除磷脫氮技術和間歇式活性污泥法（SBR）。水解好氧生物處理是在上流式厭氧污泥床的基礎上發展起來的一種處理城市污水的新工藝。水解好氧生物處理方法的特點是將厭氧過程控制在水解計算階段。主要用于表面活性劑廢水、焦化廢水、印染廢水等難降解工業廢水的處理，效果非常顯著。一般水解好氧生物處理方法的COD去除率可比常規方法提高20%～30%。生物除磷脫氮技術是20世紀70年代發展起來的一種水處理技術。該技術是利用聚磷微生物吸收過多的磷來去除廢水中的磷。常見的磷積累微生物有假單胞菌、氣單胞菌和不動桿菌。另一個導致富營養化的主要因素是氮。因此，對于封閉或半封閉的水，有必要開發一種同時去除氮磷的工藝。間歇式活性污泥法是20世紀80年代發展起來的一種污水處理工藝，目前已得到廣泛的應用。該技術主要應用于日處理能力在20萬噸以下的城市污水處理廠。

3 污水處理節能低碳技術的應用前景

節能低碳技術在污水處理領域的應用效果是顯而易見的。首先，節能低碳技術本身具有節能、環保、價廉等特點，并且可以多種技術聯合使用，在農村污水處理、生活污水處理、城市污水處理、建筑污水處理中均可使用，應用潛力較大。其次，將節能低碳技術與計算機技術相結合，可以實現對水質的評價，從而促使節能低碳技術的應用水平得到提高。在信息技術的支持下，節能低碳技術的應用范圍必將得到拓展。隨著我國對污水處理需求的不斷提高，污水處理廠的建設數量也不斷增多，污水處理在信息技術的基礎上對節能低碳技術進行有效應用，不僅會提高自身的運行質量，還能實現污水處理工藝的優化和能源損耗的降低，具有較好的應用前景。[4]

4 結論

綜上所述，在我國綠色環保理念大力實施的背景下，我國對于污水治理愈發重視，因此對節能低碳技術進行研究是非常有必要的。在實際應用節能低碳技術的過程中，我們知道節能低碳技術有多種類型，需要根據水質污染的實際情況，采用合適的處理技術，方可達到最佳效果。在今后的研究過程中，我們還應立足當前污水處理情況，對節能低碳技術進行更加深入的研究。