該國已產(chǎn)生了近100億噸的生活廢水和工業(yè)廢水。高濃度，高毒性，高混合，低溫和低碳廢水處理已成為普遍的問題。

《科學(xué)技術(shù)日?qǐng)?bào)》記者從最近舉行的2018年重慶市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)大會(huì)上獲悉，經(jīng)過十多年的篩選和培養(yǎng)，大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院重慶技術(shù)學(xué)院的趙天濤團(tuán)隊(duì)獲得了多株全氧微生物孕育劑并成功開發(fā)了新型的生物處理技術(shù)，使廢水的“三高兩低”有了更好的解決方案。

高濃度高毒性廢水需要更強(qiáng)的生物處理

生活污水和工業(yè)廢水的排放關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)和民生，是一個(gè)熱門而又艱巨的課題。

“有多種處理廢水的方法，通常可分為三類，即物理處理，化學(xué)處理和生物處理。”趙天濤教授介紹，物理方法是通過過濾和沉淀來分離污染物，化學(xué)方法是通過氧化和還原等化學(xué)反應(yīng)去除污染物，而生物學(xué)方法主要是利用微生物的新陳代謝將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物。溶液中的污染物，膠體和廢水中的細(xì)微懸浮物成為穩(wěn)定且無害的物質(zhì)。說穿了，就是讓微生物吞噬了水中的污染物。

微生物技術(shù)用于生活廢水和工業(yè)廢水的處理，這種綠色自然的方法對(duì)廢水的處理是有效和環(huán)保的。但是，傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)存在耐受性，生物活性和降解效率不足等瓶頸，無法解決常見的廢水處理問題，如“三高兩低”。

“例如，在集約化，大規(guī)模現(xiàn)代化方面，畜禽業(yè)發(fā)展迅速，但處置畜禽養(yǎng)殖業(yè)的廢物是一個(gè)大問題。”趙天濤說，養(yǎng)豬場(chǎng)的廢水中有機(jī)物含量高，懸浮物和色澤很多。深處，因?yàn)閺U水中含有大量的動(dòng)物糞便和尿液，所以廢水中的氨氮濃度很高。這些污水的氣味令人不愉快，并污染了環(huán)境。

前往垃圾填埋場(chǎng)，養(yǎng)豬場(chǎng)和青藏高原尋找細(xì)菌

在重慶工業(yè)大學(xué)“重慶市化學(xué)過程污染控制與減排工程技術(shù)研究中心”的實(shí)驗(yàn)室中，模擬了從不同場(chǎng)景排放的生活廢水和工業(yè)廢水，并將它們注入到裝有極端環(huán)境微生物劑的每個(gè)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)器中。它有氣泡層，經(jīng)過一系列反應(yīng)后，排出了更干凈的水。

趙天濤小心翼翼地打開了微生物培養(yǎng)箱，發(fā)現(xiàn)放在培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)皿排列整齊。他說：“這是經(jīng)過十多年的嚴(yán)格篩選和培養(yǎng)，我們已經(jīng)開發(fā)出的用于極端環(huán)境的微生物制劑。”

為了發(fā)現(xiàn)能夠解決“三高兩低”廢水的極端環(huán)境微生物，趙天濤自2007年以來一直領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)研究小組。“應(yīng)變檢測(cè)是一個(gè)復(fù)雜而艱巨的過程。垃圾填埋場(chǎng)和養(yǎng)豬場(chǎng)是我們?nèi)サ牡胤健Ｎ覀兩踔恋角嗖馗咴跇O端寒冷的環(huán)境中進(jìn)行檢測(cè)，”趙天濤說，系統(tǒng)經(jīng)過原位富集，復(fù)合誘變，梯度馴化等工作，最終獲得了多種微生物菌株。 2013年降解效率高，對(duì)環(huán)境壓力的耐受力強(qiáng)。

根據(jù)微生物的不同，將生物方法分為好氧生物處理和厭氧生物處理兩個(gè)階段，世界上首次引入了完全好氧細(xì)菌制劑的概念，并介紹了完全好氧生物處理。簡單地說，完全好氧生物處理技術(shù)是指一種新型生物處理技術(shù)，能夠同時(shí)有效地去除有機(jī)物，氨氮，亞硝酸鹽氮，硝酸鹽氮和其他低污染物的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，并且有氧條件。

極端環(huán)境中的微生物具有無與倫比的抗藥性和對(duì)多種脅迫條件的適應(yīng)性，以及具有良好的耐受性，高生物活性和高降解效率的優(yōu)點(diǎn)。他們篩選了對(duì)有機(jī)氯，苯酚，甲醇和氨氮的高抗性。已經(jīng)開發(fā)出四種類型的強(qiáng)抗逆菌株，并且已經(jīng)開發(fā)了可定制的復(fù)合細(xì)菌以執(zhí)行具有高密度和高活性的優(yōu)勢(shì)菌株的快速繁殖。

傳統(tǒng)菌株沉積在廢水中，并被本地廢水生物迅速吸收并破壞。但是，可定制的復(fù)合細(xì)菌制劑具有更高的存活率和競(jìng)爭力，對(duì)污染物的耐受濃度提高了2-3倍，存活率提高了10倍。訓(xùn)練周期縮短了50。對(duì)含重金屬，高鹽，強(qiáng)堿，氯化有機(jī)物，硝基苯，苯胺等有毒有害成分的廢水具有高效處理性能。

“復(fù)合細(xì)菌+”工藝使廢水處理更有效，更便宜

“生物處理方法不僅對(duì)環(huán)境友好，而且比其他處理方法便宜，并且也無法實(shí)現(xiàn)任何衰減。”趙天濤介紹說，針對(duì)限制擴(kuò)散速度和抑制污水競(jìng)爭的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。在廢水處理方面，他們開發(fā)了“一步法”。復(fù)合細(xì)菌劑薄膜懸浮技術(shù)使薄膜懸浮時(shí)間減少了50，污泥產(chǎn)率降低了95，優(yōu)勢(shì)細(xì)菌數(shù)量增加。減少了40為響應(yīng)不同的廢水排放要求，已開發(fā)出了集成的生物增強(qiáng)型“復(fù)合接種物”工藝，以解決細(xì)菌制劑損失，活性減弱和競(jìng)爭抑制的問題。處理效率提高40，運(yùn)營成本從1/2降低到2/3。衰減和穩(wěn)定運(yùn)行超過5年。

在過去的三年中，該成果已在重慶和全國40多個(gè)生活污水和工業(yè)廢水處理項(xiàng)目中得到推廣和應(yīng)用，為公司增加了超過10億元的產(chǎn)值，保護(hù)了超過200人的健康。 600萬人，大大改善了城市生態(tài)環(huán)境。趙天濤說：“我們將繼續(xù)擴(kuò)大全氧生物處理技術(shù)的應(yīng)用范圍，著重解決氨氮含量高，鹽分含量高和處理難度高的垃圾滲濾液的老舊難題。”