吳彩虹

（湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院，湖北 武漢 430000）

隨著我國(guó)工業(yè)水平的快速發(fā)展，水污染越來(lái)越嚴(yán)重地威脅著人們的生存環(huán)境，同時(shí)也制約著社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展。目前，隨著國(guó)家節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)略的不斷深入，生物技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，特別是在污水處理領(lǐng)域[1]。與傳統(tǒng)的物理和化學(xué)處理方法相比，生物技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用具有成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)。

1 生態(tài)節(jié)能環(huán)保的重要性

1.1 生態(tài)節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)狀

中國(guó)是世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，能源生產(chǎn)和消耗都非常大。近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，能源儲(chǔ)備與國(guó)家未來(lái)發(fā)展需求之間的矛盾也日益凸顯，由此引發(fā)的能源緊缺和環(huán)境惡劣現(xiàn)象愈發(fā)明顯。實(shí)施節(jié)能減排，提高能源利用率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，已經(jīng)成為了社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，環(huán)境會(huì)不同程度地受到破壞，犧牲環(huán)境謀求經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)成為過(guò)去，利用節(jié)能減排技術(shù)改善生態(tài)環(huán)境已成為發(fā)展趨勢(shì)。而在生態(tài)環(huán)境污染中，水污染是最為常見的現(xiàn)象，它與人們的生命健康息息相關(guān)。尤其是“十八大”提出了“綠水青山就是金山銀山”的口號(hào)，表明生態(tài)強(qiáng)國(guó)已經(jīng)成為我國(guó)未來(lái)發(fā)展的主要目標(biāo)[2]。

1.2 生態(tài)節(jié)能環(huán)保的發(fā)展形勢(shì)

隨著節(jié)能減排技術(shù)的不斷發(fā)展，其在各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用也不斷得到拓展。我們?cè)趯?duì)生態(tài)節(jié)能環(huán)保問(wèn)題進(jìn)行研究的過(guò)程中，重點(diǎn)關(guān)注的就是節(jié)能環(huán)保，特別是水污染是需要重點(diǎn)研究的。同時(shí)，生態(tài)節(jié)能環(huán)保的發(fā)展需要發(fā)揮政府的推動(dòng)作用，政府需要重點(diǎn)整治被污染的工程，開展綠色行動(dòng)，打擊生態(tài)污染犯罪。在生態(tài)節(jié)能環(huán)保的創(chuàng)新發(fā)展中，我們要重視科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，節(jié)能環(huán)保技術(shù)的升級(jí)可以提升生態(tài)保護(hù)的效率。同時(shí)要加大對(duì)于人才建設(shè)的投入，促進(jìn)節(jié)能環(huán)保技術(shù)的產(chǎn)業(yè)型轉(zhuǎn)化，推動(dòng)各行各業(yè)開展節(jié)能環(huán)保技術(shù)的融合創(chuàng)新。

2 節(jié)能低碳技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用

節(jié)能低碳技術(shù)有許多種，其中生物技術(shù)的應(yīng)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(duì)活性污泥進(jìn)行應(yīng)用，這些活性污泥中含有較多的需氧型微生物，在風(fēng)力調(diào)節(jié)的作用下，這些需氧型微生物可以對(duì)污水進(jìn)行凈化。與傳統(tǒng)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(yōu)點(diǎn)，主要是對(duì)污染物具有高度的抑制作用。而傳統(tǒng)的好氧活性污泥法最為突出的缺點(diǎn)就是會(huì)隨著污水中污染物濃度的變化，產(chǎn)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(lái)凈化水體的一種技術(shù)，也是常用的一種節(jié)能減排污水處理技術(shù)。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(yōu)勢(shì)，但是此種方式在水質(zhì)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(jìn)行結(jié)合使用。具有代表的是旋轉(zhuǎn)式接觸生物膜反應(yīng)器，用它處理2-氯化酚、2，4-二氯化酚、2，4，6-三氯化酚、無(wú)氯化酚等有毒有機(jī)物時(shí)，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(jī)物的效果顯著。

2.3 環(huán)境生物制劑廢水處理

環(huán)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(huán)境微生物菌種等用微生物強(qiáng)化處理的微生物菌劑及材料或通過(guò)微生物轉(zhuǎn)化制備用于改善環(huán)境的產(chǎn)品，這是目前廢水生物處理技術(shù)中最具有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)。

（1）新型微生物劑采用獨(dú)特的發(fā)酵工藝，將好氧微生物和厭氧微生物按一定比例混合，培養(yǎng)多種微生物群落，形成有效的微生物生態(tài)系統(tǒng)。在污水凈化過(guò)程中，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)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(xì)菌、放線菌、真菌等微生物發(fā)酵、培養(yǎng)、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(yù)處理有利于氣浮，能去除以乳狀液形式難以降解的有機(jī)污染物。目前已成為國(guó)外研究開發(fā)的熱點(diǎn)。

（4）細(xì)胞固定化技術(shù)始于20世紀(jì)80年代，主要是利用物理或化學(xué)手段將游離細(xì)胞定位在有限的區(qū)域內(nèi)，使其既能保持自身的代謝活性，又能在連續(xù)反應(yīng)后進(jìn)行循環(huán)利用的生物系統(tǒng)。常用的細(xì)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(xì)菌或藻類。細(xì)胞固定化技術(shù)具有效率高、成本低、簡(jiǎn)單實(shí)用、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)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(duì)氮、磷的去除能力，發(fā)現(xiàn)不同系統(tǒng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的去除率順序?yàn)楣潭?xì)胞與曝氣、固定細(xì)胞不曝氣、游離細(xì)胞與曝氣。經(jīng)過(guò)與NCA系統(tǒng)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(shù)處理效果的環(huán)境因素主要包括固定化藻類所使用的載體類型及傳質(zhì)性能、固定化藻類球的粒徑、密度及生長(zhǎng)狀態(tài)、通氣量、pH值、溫度等。

（5）在廢水處理領(lǐng)域，常用的生物發(fā)酵技術(shù)有水解好氧生物處理（H/O法）、生物除磷脫氮技術(shù)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(chǔ)上發(fā)展起來(lái)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(diǎn)是將厭氧過(guò)程控制在水解計(jì)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(yè)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(guī)方法提高20%～30%。生物除磷脫氮技術(shù)是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的一種水處理技術(shù)。該技術(shù)是利用聚磷微生物吸收過(guò)多的磷來(lái)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(dòng)桿菌。另一個(gè)導(dǎo)致富營(yíng)養(yǎng)化的主要因素是氮。因此，對(duì)于封閉或半封閉的水，有必要開發(fā)一種同時(shí)去除氮磷的工藝。間歇式活性污泥法是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一種污水處理工藝，目前已得到廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)主要應(yīng)用于日處理能力在20萬(wàn)噸以下的城市污水處理廠。

3 污水處理節(jié)能低碳技術(shù)的應(yīng)用前景

節(jié)能低碳技術(shù)在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用效果是顯而易見的。首先，節(jié)能低碳技術(shù)本身具有節(jié)能、環(huán)保、價(jià)廉等特點(diǎn)，并且可以多種技術(shù)聯(lián)合使用，在農(nóng)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(yīng)用潛力較大。其次，將節(jié)能低碳技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的評(píng)價(jià)，從而促使節(jié)能低碳技術(shù)的應(yīng)用水平得到提高。在信息技術(shù)的支持下，節(jié)能低碳技術(shù)的應(yīng)用范圍必將得到拓展。隨著我國(guó)對(duì)污水處理需求的不斷提高，污水處理廠的建設(shè)數(shù)量也不斷增多，污水處理在信息技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)節(jié)能低碳技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，不僅會(huì)提高自身的運(yùn)行質(zhì)量，還能實(shí)現(xiàn)污水處理工藝的優(yōu)化和能源損耗的降低，具有較好的應(yīng)用前景。[4]

4 結(jié)論

綜上所述，在我國(guó)綠色環(huán)保理念大力實(shí)施的背景下，我國(guó)對(duì)于污水治理愈發(fā)重視，因此對(duì)節(jié)能低碳技術(shù)進(jìn)行研究是非常有必要的。在實(shí)際應(yīng)用節(jié)能低碳技術(shù)的過(guò)程中，我們知道節(jié)能低碳技術(shù)有多種類型，需要根據(jù)水質(zhì)污染的實(shí)際情況，采用合適的處理技術(shù)，方可達(dá)到最佳效果。在今后的研究過(guò)程中，我們還應(yīng)立足當(dāng)前污水處理情況，對(duì)節(jié)能低碳技術(shù)進(jìn)行更加深入的研究。