引言
随着工业化和城市化的迅猛发展,人类社会面临着如何有效处理日益增长的废水问题。传统的物理、化学和生物方法虽然能够一定程度上净化废水,但其成本高昂且对环境影响较大。生物膜技术作为一种新型的污水处理工艺,因其高效、低能耗、易于操作等优点,在全球范围内得到了广泛关注。
生物膜技术概述
生物膜技术是一种结合了微生物生长与代谢过程的一种工程学原理,其核心是通过创造一个适宜微生物生长和繁殖的环境,从而实现有机物质的大量转化。在这种工艺中,微生物通过悬浮在空气或固体表面的薄层(即“活性碳酸钙”)上进行呼吸作用,利用空气中的氧气来完成有机物质的氧化分解。
生物膜技术在废水处理厂中的应用
工艺流程
预处理:首先需要对进料废水进行初步过滤去除杂质,以保护后续设备不受损害。
混合反应:将预处理后的废水与活性污泥混合,使得污泥颗粒表面形成细小而均匀分布于全体上的细菌群落,这就是所谓的“活性碳酸钙”。
悬浮床:将混合后的液相与固相放置在特制好的悬浮床上,让细菌群落固定并开始进行二次还原反应,将难降解有机物转变为可降解形式。
脱氮及去除剩余COD:通过增加溶氧量或者其他方法进一步提高脱氮效果,并减少剩余化学需氧量(COD)值。
成品排放:经过以上各个步骤之后得到清洁净化后的排放标准符合国家规定,可以直接排入河流或用于农业灌溉等用途。
技术优势分析
高效率、高产出: 由于采用了多阶段共生作用系统,可以实现高效地去除各种含氮、磷以及有机材料等污染物,对待办事务可以达到80%以上甚至更高水平。
低运行成本: 利用自产生微孔结构提供空间接触面积,大幅度减少了必要的人力投入和能源消耗,同时也缩短了单个循环时间从而提升了生产效率。
易于维护管理: 简单设计使得操作人员容易理解并掌握相关技能,同时对于故障检测也有很大的灵敏度,确保系统稳定运行。
应用案例分享
中国某市的一个以传统物理化学法为主的大型污水处理厂曾经因无法有效去除部分难以分解之化学需氧量(COD)导致大量BOD5(五日生 化需氧量)仍然未被完全清除。实施新的改良方案,即采用一套集成式的地埋式反渗透+再生/回收泵站+超级离心沉淀器+活性炭滤网组合使用,并配备专门针对COD调节装置,该处垃圾填埋场最终成功达到了98%左右 COD去除率,为当地居民带来了极大的福祉,同时也是为了促进经济发展作出的贡献之一。
结论与展望
随着人口数量和城市规模不断扩大,对环境保护越来越重视,未来环保科技领域必将迎来更加快速发展期。在此背景下,基于创新性的生物膜技术及其应用,无疑将成为解决现今面临的一系列环境问题尤其是废弃资源利用方面不可或缺的手段。而我国作为世界上拥有最大人口总数及最快增长速度国家,其追求绿色发展战略无疑会推动这项科技向前迈出坚实一步,为地球母亲带来的更多清新之风。