高效微生物+功能化载体在农村污水中的应用探讨

在农村污水治理领域，如何运用最少的人力、能耗来处理分散式生活污水，始终是业内关心的重要问题。在5月27日在宜兴召开的2016（第二届）环境施治论坛现场，北京大学环境科学与工程学院叶正芳教授介绍了其团队研发的固定化高效微生物技术，他表示，将其用于农村污水治理中，能够实现少管理、少维护。

我今天的主题是固定化高效微生物技术，最初用在高浓度，难降解的污水，但我认为这个技术在农村污水里，能够实现少管理少维护的特点，对于小型化，对于农村环境中，运营人员只会开电和关电的情况下，能够实现一定的效果。

固定化微生物技术，是指利用物理或化学方法，将游离微生物活性限定于一定的空间区域，并使其保持活性、对其加以反复利用的方法。该技术的优势明显，一是微生物密度高，反应速快；二是让增殖速度缓慢的微生物也能容易生长；三是可利用适合特殊废水处理的微生物；四是能够降低毒性物质对生物的影响；五是产物分离简单；六是抗冲击负荷能力较强。

在固定化微生物技术中，有两个核心因素，第一是高效微生物，第二是功能化载体，第三是高效生物滤池。

高效微生物，是指利用分子生物学的手段强化、筛选出的自然微生物，可降解一系列对于天然细菌有毒性的难降解化合物。高效微生物技术和产品的出现是污水处理技术革命性的提升，突破了传统技术一些瓶颈，大大提高了污水处理的效率及针对性。

功能化载体，是一种带有反应性基团的、大孔网状、互惯型、亲水性功能高分子材料。通过离子键、共价键、氢键等结合方式将微生物和酶固定在载体上，防止微生物尤其是酶的流失，并通过大孔设计，提高了传质速度和生物负载量，可大大提高污染物降解速度，并自然形成厌氧、缺氧和好氧的微环境。

高效生物滤池，是结合了固定化技术及高效微生物的一种生物滤池。采用高效专用微生物，对难降有机物的降解速度快；基建投资、运行费用比传统工艺低30%以上，占地面积省50%以上。在高效生物滤池中，好氧和厌氧反应同时进行，微生物呈现分层和分群的现象；生物链长，污泥量极少，且有除臭功效。此外，高效生物滤池还具有不需要频繁反冲洗、可与其他工艺实现组合等优势。若在载体微生物后加上MBR，还能够解决部分膜污染问题。

叶正芳介绍，利用固定化微生物技术，技术人员开发了集中代表性技术成果。如高氨氮废水处理技术及火炸药废水处理技术。

高氨氮废水处理技术，筛选了脱氮微生物菌群，采用固定化技术创造了适宜于脱氮微生物生存的微环境，解决了生物脱氮的难题，在同步硝化反硝化、低温脱氮研究方面取得重大突破。2007年5月通过教育部鉴定，鉴定结论：国际领先。成果应用在石油、石化、制药、垃圾渗滤液、焦化等行业的废水处理工程，建成废水处理工程50多座。主要技术多次列入环保部、科技部等重点使用技术推荐名录。

火炸药废水处理技术，构建了对火炸药多硝基化合物废水中典型污染物降解有特异性的微生物菌群，明确了典型污染物的降解机制，开创了生物法处理火炸药多硝基化合物废水的先例并获得成功。成果应用在兵器集团375厂、525厂TNT、DNT、硝化甘油等火炸药、硝基化合物废水处理工程等。列入国防科技工业废水处理实用技术名录第一项。2011年6月14日通过中国兵器工业集团组织的专家鉴定，鉴定结论：国际先进。

在代表性技术成果之外，该技术在硝基苯类废水、化工废水、炼油废水、垃圾渗滤液、染料废水、食品废水、味精废水、生物制药废水、城镇污水、农村生活污水、河湖修复等方面也得到了成功应用。叶正芳介绍，目前，依靠该技术，已建成特种工业废水处理工程60多座，处理总水量20万吨/天。已建成生活污水、河湖微污染水治理工程20多座，处理水量超过50吨/天。

在技术之外，叶正芳还认为，农村污水处理还是政治问题、经济问题、管理运行问题。“因为农村污水处理这块有特殊性，量小、分散，可能缺乏专业化运行。任何一个污水处理技术，都是三分技术七分管理，只有精心设计、精心管理、精心经营下，才能达标。在农村污水处理领域，应当是先确定运行管理模式，再去选择技术。”

编辑：李艳茹