隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，微生物在含油工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用越來越廣泛。本文以包鋼冷軋廢水為例主要介紹微生物在含油工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用。

　　《西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)》是經(jīng)新聞出版署批準(zhǔn)，由西北工業(yè)大學(xué)主辦、國防科工委辦公廳主管的一份國內(nèi)外公開發(fā)行的正式學(xué)報(bào)類期刊。其宗旨是在馬列主義、毛澤東思想和鄧小平建設(shè)有中國特色社會(huì)主義理論指導(dǎo)下，貫徹理論與實(shí)際相結(jié)合，“百花齊放、百家爭(zhēng)鳴”的方針，努力反映高校人文、社科、經(jīng)管、教育等軟科學(xué)研究領(lǐng)域及高校自然發(fā)展規(guī)律的研究成果，為高校高教實(shí)踐與改革提供指導(dǎo)及切實(shí)可行的操作方法，為促進(jìn)高校發(fā)展服務(wù)。

　　微生物技術(shù)在生活污水和可生化性較好的工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用由來已久，但對(duì)于可生化性較差的工業(yè)廢水，尤其是含油工業(yè)廢水處理中應(yīng)用得很少。因?yàn)槲⑸�物處理�?duì)COD：BOD和BOD：N：P的比例有較為嚴(yán)格的要求，而工業(yè)含油廢水如軋鋼廢水中BOD較低而COD較高，氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的含量又非常低，特別是冷軋含廢油水中油和添加劑含量均較高，可生化性差，通過常規(guī)自然馴化得到的菌群在短期內(nèi)是無法適應(yīng)，處理效果不理想，因此應(yīng)用得較少。近年來，隨著微生物技術(shù)的發(fā)展和其減量化、無害化處理的優(yōu)勢(shì)不斷突現(xiàn)，國內(nèi)國際已經(jīng)陸續(xù)開始進(jìn)行專門針對(duì)含油廢水處理的專性菌的馴化培養(yǎng)和組合優(yōu)化，以適應(yīng)不同的水質(zhì)。因此，難生化降解的冷軋含油廢水也被列入微生物處理技術(shù)的應(yīng)用范疇內(nèi)。

　　1.國內(nèi)外冶金行業(yè)生化法處理廢水的發(fā)展現(xiàn)狀

　　含油工業(yè)廢水屬難處理水，生化性能很差，國內(nèi)大都采用物化處理的方法，即采用破乳、加藥、混凝、沉淀、過濾以及強(qiáng)氧化的工藝，而這些處理工藝大都存在工藝復(fù)雜，安全性差，運(yùn)行成本高，污泥量大，處理后出水水質(zhì)不穩(wěn)定或難以達(dá)標(biāo)排放等問題，而且存在著二次污染的問題。

　　微生物處理技術(shù)主要是通過微生物的代謝，使廢水中的油，CODcr轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳，因此，是一種減量化無害化處理的理想方法。因?yàn)椴划a(chǎn)生二次污染和污染物的真正減量化，所以生物處理技術(shù)成為最廣泛使用的廢水處理技術(shù)。雖然傳統(tǒng)的生物處理工藝對(duì)難降解有機(jī)物的處理效率不高，但隨著生物工程技術(shù)的發(fā)展，微生物在高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水的處理方面得到了長足的發(fā)展。利用微生物的可變異性，通過微生物活性和濃度的強(qiáng)化，可以開發(fā)出適合于處理高濃度難降解有機(jī)工業(yè)廢水處理的技術(shù)及設(shè)備。目前許多國家都在進(jìn)行這方面的研究，其中加拿大的EPI處于領(lǐng)先地位。近年來，美、日、意、新西蘭，比利時(shí)等國家采用生物濾池結(jié)合加拿大EPI(環(huán)保研究所)培養(yǎng)的新型EPICIN EPIZYM微生物處理各種工業(yè)及城市污水處理取得了很好的效果。我國之前由于沒有專性的微生物菌種，微生物處理技術(shù)在鋼鐵行業(yè)也沒有實(shí)質(zhì)性的應(yīng)用，與國外的先進(jìn)技術(shù)還有很大的差距，因此必須積極趕上去。目前，我國一方面通過微生物菌種的引進(jìn)，另一方面通過長期的馴化和優(yōu)選，得到了一些適合我國國情和可應(yīng)用于各種不同廢水水質(zhì)的微生物菌種。

　　以生物濾池的問世為標(biāo)志的生物膜反應(yīng)器技術(shù)在走過了100多年的發(fā)展歷程后，與活性污泥法一同成為現(xiàn)代污水處理技術(shù)的最重要組成部分。研究和實(shí)踐表明，生物膜不僅可以取代活性污泥法用于生活污水和工業(yè)廢水的二級(jí)生物處理，而且還具有運(yùn)行穩(wěn)定，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，更經(jīng)濟(jì)節(jié)能，無污泥膨脹問題，同時(shí)具有硝化和反硝化功能，可實(shí)現(xiàn)封閉運(yùn)轉(zhuǎn)以無異味等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。近年來生物膜工藝發(fā)展迅速，相當(dāng)多的研究和工程實(shí)踐使得人們對(duì)生物膜的特征及其基礎(chǔ)理論研究不斷加深，現(xiàn)有工藝也得到進(jìn)一步的完善。與此同時(shí)也出現(xiàn)了各種新型生物膜反應(yīng)器及其組合工藝，并逐步形成了一套較完整的生物膜法污水處理系列工藝和設(shè)備。

　　2.包鋼冷軋廢水處理工藝

　　包鋼生產(chǎn)過程中產(chǎn)生四種廢水,其水質(zhì)水量分別如下：

　　a.濃含油廢水9.6m3/h，含油量1-11g/l，CODcr2000-15000mg/1，主要來源為酸洗-連軋機(jī)組的乳化液站和各液壓潤滑站地坑;

　　b.稀含油廢水50m3/h，含油量100-1000mg/l，CODcr1000-2500mg/1，主要來源為濃含油廢水處理系統(tǒng)出水和熱鍍鋅線堿洗系統(tǒng)排放的廢液;

　　c.酸堿廢水llOm3/h ，pH 2-12，CODcr0-400mg/1，主要來源為酸洗-連軋機(jī)組的酸再生站、酸洗機(jī)組漂洗水和熱鍍鋅機(jī)組漂洗水;

　　d.含鉻廢水2m3/h，每3個(gè)月排放一次，懸浮物80000-100000mg/l，Cr6+≤10000mg/l，來源為熱鍍鋅機(jī)組的鈍化廢液。

　　包鋼新建冷軋廢水處理站一座，專門接收和處理冷軋生產(chǎn)線所產(chǎn)生的全部廢水，處理后的出水達(dá)到國家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，排入包鋼排水總網(wǎng)，經(jīng)最終處理后排放。

　　廢水處理站的處理工藝流程如圖1.1所示，共分為四個(gè)部分：濃含油廢水處理系統(tǒng)、稀含油廢水處理系統(tǒng)、酸堿廢水處理系統(tǒng)、含鉻廢水處理系統(tǒng)。其中稀含油廢水包括酸洗-連軋機(jī)組含油廢水、熱鍍鋅機(jī)組、磨床排放的含油廢水以及超濾系統(tǒng)出水，主要處理系統(tǒng)是采用的微生物處理技術(shù)。各機(jī)組稀含油廢水先進(jìn)入稀含油廢水調(diào)節(jié)池前的分配槽，經(jīng)水量分配后進(jìn)入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)刮油刮渣機(jī)一臺(tái)，刮除表層浮油，底部污泥刮至污泥槽。調(diào)節(jié)池廢水用廢水提升泵提升至pH調(diào)節(jié)池，經(jīng)二級(jí)pH調(diào)整后廢水進(jìn)入微生物反應(yīng)池，考慮到含油廢水的溫度可能較高，不宜直接進(jìn)入。微生物反應(yīng)池，需要先將廢水溫度冷卻至25～35℃后再進(jìn)行生化處理。冬天可超越冷卻塔系統(tǒng)。

　　微生物反應(yīng)池是一種接觸氧化生物膜反應(yīng)器，池內(nèi)設(shè)半軟性填料，底層設(shè)可變孔軟管，采用羅茨風(fēng)機(jī)曝氣，配備微生物反應(yīng)罐，在初期運(yùn)行和日常運(yùn)行過程中，根據(jù)實(shí)際情況需要，定期向微生物反應(yīng)池投加經(jīng)過優(yōu)化篩選組合的聯(lián)合菌群，使廢水中快速建立一條有效降解烴類、脂類等有機(jī)污染的生物群，對(duì)廢水中各種復(fù)雜的脂肪族和芳香族進(jìn)行生物降解，同時(shí)投加與之配伍的營養(yǎng)劑和抗表面活性劑，以維持聯(lián)合菌群的優(yōu)勢(shì)和活性，有效地提高廢水的可生化性和去除效率。由于大部分的有機(jī)物和石油通過微生物的代謝作用已轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，廢水中的油含量和化學(xué)需氧量等污染指標(biāo)均符合國家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。微生物反應(yīng)池的出水進(jìn)入斜板沉淀池，使生化處理后的廢水中的無機(jī)物、剩余污泥和部分生物污泥、細(xì)菌的代謝產(chǎn)物得到高效的沉淀去除。同時(shí)根據(jù)進(jìn)入斜板沉淀池的廢水水質(zhì)，加入少量的高效絮凝劑，以提高混凝沉淀的效率。沉淀的污泥進(jìn)入污泥濃縮池，上清液排放至排放水池或酸堿廢水處理系統(tǒng)�？紤]到運(yùn)行成本和維護(hù)優(yōu)勢(shì)微生物菌群的反應(yīng)活性，并提高廢水的可生化性，斜板沉淀池排泥向微生物反應(yīng)池的污泥回流率為20%。斜板沉淀池的剩余污泥泵送至污泥濃縮池，進(jìn)一步濃縮脫水后定期外運(yùn)。泥餅含水率小于75%。

　　3.微生物處理技術(shù)的目的和意義

　　隨著中國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展迅速，市場(chǎng)對(duì)鋼材的需求正在迅速擴(kuò)大，刺激了國內(nèi)鋼鐵行業(yè)發(fā)展迅速，而冷軋生產(chǎn)線為鋼鐵行業(yè)的主要發(fā)展方向，它的生產(chǎn)過程產(chǎn)生的高濃度難降解的含油工業(yè)廢水除了生化處理至今尚未有一個(gè)良好的解決方法。

　　采用微生物處理技術(shù)運(yùn)行穩(wěn)定，功能可靠，運(yùn)行管理方便，投資費(fèi)用和處理成本低。結(jié)合實(shí)際工程，謹(jǐn)慎合理地選擇工藝路線，可確保處理系統(tǒng)長期運(yùn)行安全可靠，出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)可以合理地解決污泥的出路問題，避免二次污染等問題。

　　由于上海寶鋼2030冷軋生產(chǎn)線的成功應(yīng)用，以及隨后上海寶鋼1800冷軋生產(chǎn)線、邯鋼1650冷軋生產(chǎn)線和包鋼1560冷軋生產(chǎn)線的采用，國內(nèi)有越來越多的冷軋項(xiàng)目開始采用微生物處理技術(shù)來處理冷軋和鍍鋅產(chǎn)生的高含油、高COD廢水。但是，應(yīng)用于冷軋含油廢水處理的微生物處理技術(shù)在我國發(fā)展的時(shí)間并不長，難以找到與此有關(guān)且切實(shí)有效的參考依據(jù)，無法形成一套成熟的理論，致使處于探索階段的各個(gè)鋼鐵企業(yè)無法有大的進(jìn)展。包鋼冷軋含油廢水處理系統(tǒng)污水處理站的研究和應(yīng)用旨在努力探索一套冷軋含油廢水微生物處理系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，以指導(dǎo)廢水處理站的生產(chǎn)運(yùn)行，從而為研究提供強(qiáng)有力的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)和微生物技術(shù)處理冷軋含油廢水的應(yīng)用理論。

　　結(jié)束語

　　隨著我國高科技技術(shù)的快速發(fā)展，微生物技術(shù)已成為我國二十一世紀(jì)重點(diǎn)開發(fā)、研究的方向，在工業(yè)廢水處理中的有著廣泛的應(yīng)用前景，微生物技術(shù)不僅起到凈化環(huán)境的重要作用，減少污染和改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，也為保護(hù)環(huán)境和國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]秦麟源;廢水生處理[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1989.

　　[2]沈濯良;廢水生物處理新技術(shù)[M].北京：理論與應(yīng)用中國科學(xué)出版社1999.

　　[3]楊維本、符嫦娥;復(fù)合微生微物處理生活污水的研究[J].云南化工報(bào)，2003，

　　[4]高蓬明;微生物在環(huán)保中的作用[J].金筑大學(xué)學(xué)報(bào)(綜合版)，1999