生物安全处理

关键词： 能源 生物

生物安全处理（精选十篇）

生物安全处理 篇1

2007年,国内物价急剧上涨,其中一个主要原因是推广燃料乙醇产业发展而导致市场粮食供给短缺形成的。为寻找替代能源,消化部分陈化粮,中央财政曾投入国债资金4.8亿元,用于河南、安徽、吉林三省燃料乙醇企业建设,对试点企业免征燃料乙醇5%的消费税[1]。自2002年试点以来,燃料乙醇定点生产企业共减免两税1.9亿元。为鼓励玉米加工乙醇,国家有关部门还为定点乙醇生产企业提供专项补贴。此外,国家还以7173元/t的价格包销产品。试点推广几年下来,随着燃料乙醇产量增加,陈化粮库存骤减,仅有的少部分陈化粮炼制完后,试点企业开始将大量新粮用于乙醇生产,在试点地区便出现了大量粮农把家里的粮食纷纷卖出的局面[2],导致我国各类粮食价格上涨迅速,生物能源的发展遇到了与民争食的问题。

1 我国生物燃料发展的基本形势

生物燃料属于生物能源,是以生物质为载体的能源,与风能、太阳能等都属于可再生能源。由于其有利于保护环境和实现可持续发展,在经济高速增长与能源短缺的情景下,受到许多国家的重视,成为各国替代能源战略的重要领域。我国生物能源的发展起步比较晚,但发展比较迅速。

1.1 我国生物能源发展的基本情况

具有可再生性的生物燃料乙醇被认为最具发展前景,也是目前世界上生产规模最大的生物质能源。燃料乙醇的生产主要是以玉米、小麦等陈化粮为主要原料,按10%的配比与汽油混合制造汽车燃料,既节省原油,又在减少汽油燃烧对大气污染的同时,提高燃烧效率。我国从2001年开始发展燃料乙醇,虽然起步晚,但发展快,目前已成为仅次于美国、巴西的世界第三大燃料乙醇生产国。我国现有的四个工厂,2006年生产的102万t乙醇中,80多万t是用玉米生产的,还有20万t是用其他粮食和薯类作物[3]。

1.2 我国生物能源发展迅速

我国燃料乙醇生产企业主要有指定的河南、安徽、吉林和黑龙江等省的4家企业。从产量上来看,我国燃料乙醇产量已经从2003年的7万t,一路飙升至2006年的102万t;从消费量来看,燃料乙醇的消费量已占全国汽油消费量的20%以上;从产能来看,全国生物乙醇生产能力已经达150万t,加上意向建设产能达1000万t(远远超出中央政府制定的未来“五年计划”的500万t)。此外,一些地方正变换着花样,以更加隐蔽的方式规避国家立项门槛的严格限制,毫无顾忌地继续上马粮食转换项目,而在全国范围内,这样的工程项目正迅速地扩大着数量。因此,我国生物能源发展的潜在问题,已不单是一个1000多万t的产能问题。

1.3 我国生物能源的发展有危及粮食安全的倾向

我国生物能源迅速发展的一个潜在问题是危及粮食安全。世界上用玉米生产生物燃料的做法比较普遍,在目前生产技术条件下,每生产1t生物乙醇,要耗用粮食3-4t。“粮食能源化”正引发中国粮食市场的巨大变动,而当市场供需失衡时,即便1‰的缺口也会产生意想不到的连锁反应[4]。最初,乙醇生产以国内囤积的近1亿t陈化粮为原料,而目前陈化粮已基本消化完毕,乙醇生产开始转向使用新粮,这无疑对国家的粮食安全问题埋下了隐患。以东北吉林省的榆树市为例,近几年来,该市连续成为“全国产粮第一县市”,每年粮食产量240万t,其中玉米180万t。该市有在建的两大生物质能源工程,如果这两大工程全面完工,全市的玉米都不能满足这两个工程的需要,需要从外面调进。按照计划,这两个工程一期要各自“吃”掉玉米60万t,二期建成后则都是100万t[4]。由此可见,发展生物能源需要消耗大量的粮食,从而可能危及我国的粮食安全。

2 发展生物能源对粮食安全的影响

生物能源的发展虽然可以替代部分石化能源,有利于保护环境和实现可持续发展,缓解能源危机,但也会带来许多负面影响。

2.1 导致农副产品价格上涨

玉米资源是东北三大省的优势,长期以来,大量的玉米被调往南方地区,用于生产加工饲料。而在发展生物乙醇的利益驱使下,东北玉米不仅调往南方骤减,而且当地饲料厂也购不到合理的粮食,致使养殖企业饲料短缺,直接造成了养殖业的成本上升。粮食和其他农副产品关乎13亿人口的生存,如果大量靠玉米、油菜解决能源问题,将会带来一场人为灾难。在我国粮食供给处于紧平衡的形势下,随着这些农副产品的价格上涨,其他商品的价格也就随之水涨船高。正常经济运行受阻,市场不再良性循环,负面影响很快波及整个生产链,从而影响整个国家的经济和社会稳定。

2.2 不利于农业结构调整和玉米加工产业的健康发展

目前,许多地方出现一哄而起、盲目建设玉米加工企业的势头,这不仅不利于农业结构调整,也不利于玉米加工产业的健康发展,并有可能引发国家粮食安全问题。随着玉米价格飙升,2007年更多的东北农户改种了玉米,而放弃价格异常波动,且田间管理困难的大豆种植。2006年,中国玉米总产量1.42亿t,比2005年增加300万t,消费量为1.37亿t。除了口粮玉米稳中趋降以外,饲料用玉米和工业用玉米都在不断增长,按照这种趋势,中国很可能成为玉米净进口国,如不加以控制,燃料乙醇的发展,可能引发国家粮食安全问题。

2.3 使维护国家粮食安全的耕地更加得不到保障

2006年,中国的汽油消费量约为4600万t,按照年平均增长率5%计算,2010年汽油消费量将达到5700万t左右。如果按10%的燃料乙醇添加汽油计算,目前折合全国需求燃料乙醇在460万t,2010年会达到570万t。以每1t燃料乙醇消耗玉米3.5t计算,570万t燃料乙醇折合需消耗玉米1995万t。中国玉米年产量按照1.4亿t计算,燃料乙醇用玉米将占玉米总产量的14.25%。玉米单产按6000kg/hm2计算,1995万t玉米折合占用耕地33.23万hm2,相当于全国现有耕地总面积的2.72%,而2.72%的耕地差不多可以养活3500万的人口,也就是目前人口的10%左右。只要石油价格不低于每桶35美元,粮食价格不超过1400元/t,利用粮食转化成石化产品对企业和农户都是有效益的,这样,市场机制将会诱导大量的耕地去生产生物能源的原料,从而难以保障维护国家粮食安全的耕地。在较长的一个时期里,我国的粮食供给并不乐观,在中国使用玉米为原料发展生物能源的空间是十分有限。

3 要理性对待生物燃料与粮食安全问题

虽然发展生物能源是我国替代能源战略的重要领域,但其发展有可能危及我国粮食安全,因此面对这一新兴产业,我们应该根据国情理性对待。

3.1 不能照搬美国、巴西发展生物能源的经验

虽然我国有发展生物质能源的必要性和一定可行性,并且具有一些潜在优势,但也不能像美国、巴西等国家一样来发展生物能源,其理由是我国的国情与美国和巴西不同。这些国家有着丰富的耕地和水资源,它们可用50%的玉米储备来生产燃料乙醇,而在我国却无法办到。我国耕地本来就贫乏,人均耕地不及世界平均的1/2,现在乃至今后,我国耕地还会因城市化、工业占地而逐渐减少。与之同时,强大的人口压力进一步激化了人地关系的紧张态势。

3.2 不能依靠国际粮食市场来解决中国的粮食问题

粮食安全不仅是指粮食的数量供给安全,而且指粮食的价格安全。一种生活必需品如果价格上涨过快,肯定会严重干扰民生,引发民众的紧张心理,进而有可能成为社会危机。假如中国的粮食需求也大量依赖世界市场,由于大国效应,可以预料,世界粮价将上涨更多,这反过来也会促进中国的粮价上涨,增大中国老百姓的日常生活压力。

3.3“发展”与“资源”之间的矛盾有待于进一步解决

燃料乙醇的发展遇到了与民争食争地的问题,面对这一问题,政府提出将停止在建的粮食乙醇燃料项目,在不得占用耕地,不得消耗粮食,不得破坏生态环境的原则下,坚持发展非粮燃料乙醇。其重心是为燃料乙醇项目紧急“刹车”,事实上,政府已经多次要求新上燃料乙醇项目“刹车”,然而,效果不尽人意。如何破解隐藏在问题背后的“发展”与“资源”之间矛盾,需要国家有关部门用更长的时间来求解[5]。

3.4 我国资源匮乏可能会产生粮食乙醇路线与民争食的问题

虽然从理论上讲我国不具备大规模发展生物能源的可行性,但我国的国情决定我国又不得不发展生物能源。近年来由于发展生物燃料,2006年和2007年,玉米供应紧张,价格随之上涨。处在生物能源发展的早期尚且如此,将来随着国家发展生物能源的规划逐步实施,如果对发展生物能源不加以规范和管理,情况将会更加严重。因此,如果能够做到生物能源不与人争粮(油)、不与粮争地,就可以突破生物能源关键限制的原料保证。但我们知道,无论是发展生物能源对化石能源的直接替代,还是发展生物化工对化石能源的间接替代,在总体资源匮乏的情况下,做到这一点是比较难的。

3.5 要注意生物能源的石油替代导致农产品价格提高的可能及后果

我国生物能源的规模发展还处于起步阶段,在生物能源和石油替代的鼓励政策上,政府必须十分慎重和具有选择性。“十一五”期间,中国计划发展600万t燃料乙醇,到2020年发展燃料乙醇至1500万t,生物柴油500万t。这一规模可能还不至于严重威胁粮食安全。但如果国际原油价格持续走在高位,不用政府鼓励,在市场利益的驱动下,一定会有更多的农田和农民转向“种石油”[6],进而可能导致粮食短缺。到那时候,政府需要做的,就是如何防范农民盲目逐利和应付食品价格上涨,维护经济和社会的稳定。

因此,在扶持发展生物能源的过程中,政府应当把握几个基本原则:不能与粮食争夺土地,防止过度投资;在不危及粮食安全的前提下,把能源替代的发展方向要作为长期战略;尽管我国面临严峻的能源安全形势,但是粮食安全永远都比能源安全重要。

4 在不影响粮食安全的前提下谨慎发展生物能源

现阶段,我国发展生物柴油的瓶颈是原料,即原料的数量和价格。在我国总体上人多地少,农业后备资源不足、粮食供应将处于紧平衡状态的情况下,使用玉米等粮食为原料发展生物能源的空间是十分有限的,必须寻求其他替代作物。

4.1 尽快制定保障可再生能源法顺利实施的细则和配套政策

2006年1月1日起,中国《可再生能源法》正式实施。它无疑使得在较大规模上发展生物质能源和迅速创立相关市场成为可能。目前要加紧有关方面实施细则的制定,以使之早日出台。实施细则至少应该包括以下几方面的内容:一是限制甚至禁止以粮食为原料发展生物能源;二是国家从财政、税收以及融资渠道上对发展非粮燃料乙醇给予支持;三是支持和鼓励非粮生物能源作物技术的开发;四是对开发冬闲田、盐碱地、荒山等未利用的土地建设生物能源与生物化工原料基地的农户和企业以及其他组织,政府将视情况给予适当补助。五是设置严格的市场准入制度。

4.2 大力发展非粮能源作物,兴建能源作物基地

以粮食为原料发展生物能源并不是长久之策,应当另找出路。我国生物质资源丰富,生物能开发潜力巨大。我国尚有宜林荒山荒地5400多万hm2,还有近1亿hm2盐碱地、沙地和矿山、油田复垦地等边际性土地,可以考虑发展利用这些土地,大力发展非粮能源作物,如木薯、甘蔗、甜高粱等非粮原料,因为它们大多生长在盐碱地、荒地荒山上,利用这些东西,把它们转变成生物燃料,这样既能解决解决燃料乙醇原料成本高、原料有限问题,又不与主要的粮食作物争地[7]。还可以考虑将部分宜林荒山荒地发展成为能源林,比如广泛生长在我国南方的麻疯树,它可以种植在那些不适于种植粮食作物的贫瘠土地上,而且大面积推广可以使贫瘠的土地重新变得肥沃。正是因为麻疯树可以提供优质的生物燃料,印度和其他一些国家也已经开始麻疯树种植的研究计划[8]。

4.3 大力发展非粮生物能源作物开发的技术

新技术的开发可以在很大程度上解决生物燃料生产的原料供应问题。目前生产生物燃料大多使用的是粮食,但在我国利用粮食为原料发展生物能源是不现实的。而通过发展非粮植物来发展生物燃料,关键是要开发出能将这些非粮作物有效地转化为生物能源的技术。目前我国已自主开发了以甜高粱茎秆为原料生产燃料乙醇的技术,并已在有关地方开展了生产试点。同时我国专家开展了秸秆制取燃料乙醇的技术研究开发,现已在安徽形成年产600t的试验生产能力。但以农作物秸秆为原料生产燃料乙醇,涉及到秸秆的收集、生产技术的开发、生产设备的制造、生产工厂的建设等,不过现已有初步的进展。我国在用甘蔗生产燃料乙醇方面还是空白。我国广西、云南、贵州等地都种植甘蔗,甘蔗不仅可以制取乙醇,而且甘蔗渣可以用于制取生物柴油。同时以木薯为原料生产燃料乙醇也应当成为我国主要的发展方向之一,因为生产木薯基本上不与粮食争地,而且我国广东、广西、福建、云南甚至湖南、四川等地都可以广泛种植。

4.4 政府要加强监管职能

我国的经济发展日益市场化,市场的力量越来越大,但在发展生物能源方面,不能完全相信市场,政府要进行必要的干预,否则可能会危及到粮食安全。因为不管是从企业的角度来讲,还是从农户个人来看,只要市场价格合适,规模加工燃料乙醇的生产线除了使用非粮作物,还会吸入许多种粮食,就会演变成直接拿粮食去转化生物能源。在农产品总量受耕地面积限制的情况下,这会引发一系列经济、政治和社会问题。

参考文献

[1]季谭.发改委设限玉米深加工行业外资进入[N].第一财经日报,2007-09-21.

[2]佚名.中国粮食不能承受能源化之重.[EB/OL].http://www.jrqh.com.cn/main/Web/Article/2007/06/15/1239031406C21060 5.aspx2007-06-15.

[3]吴宏伟.发改委副主任陈德铭:发展生物燃料不会影响粮食安全[N].商务时报,2007-09-08.

[4]唐元恺.生物能源与粮食安全:一个都不能少[N].北京周报,2007-01-25.

[5]崔凯.调控乙醇燃料:石油安全对决粮食安全[N].第一财经日报,2007-02-07.

[6]林伯强.“种石油,”亦或“种粮食”[N].南方周末,2007-04-12.

[7]新华.发改委:我国发展生物燃料不会影响粮食安全[N].粮油市场报,2007-09-11.

养殖场生物安全处理制度 篇2

一、当养殖场的猪发生疫病死亡时，必须坚持“五不处理”原则，既不宰杀、不贩运、不买卖、不丢弃、不食用、进行彻底的无害化处理。

二、当养殖场的猪发生传染病时，一律不允许交易、贩运，就地进行隔离观察和治疗。

三、当养殖场发生重大疫情时，除对病生猪进行无窖化处理外，还应服从区兽医主管部门的决定，对同群或感染的猪进行扑杀和无窖化处理。

四、无害窖化处理过程，必须在本场兽医和当地兽牧站监督下进行。并认真对无窖化处理的猪数量，死因体重及处理方法、时间等进行详细的记录、记载。采取深埋无窖化处理的场所，应远离居民区，水源池洪区和交通要道，防止动物疫情传播。

五、无窖化处理结束后，必须彻底对其圈舍，用具道路等进行彻底消毒，防止病原传播。

阿奇霉素废水生物处理工艺研究 篇3

关键词： 阿奇霉素废水 厌氧消化 预处理 COD

中图分类号：X787 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2015）06-0000-00

1 阿奇霉素简介

阿奇霉素（Azithromycin）[1]简称AM，是新型红霉素的两个最具代表的药物之一，它是将9位酮肟化后进行Beckman重排和N上甲基化反应，内脂环被插入了一个氮原子而扩大的15圆氮杂环内脂类抗生素[2]。商品名有舒美特、泰力特、希舒美、Zithromax等。1988年首先在前南斯拉夫上市，1991年在英国上市，1992年在美国上市。阿奇霉素已经广泛用于临床治疗呼吸道、泌尿道、皮肤和软组织等感染。临床实验表明，阿奇霉素治疗呼吸道感染和软组织感染显示了极其优越的前景[3]。阿奇霉素是一个从红霉素A制备的广谱抗菌药。它的化学名为：9A-甲基-9-脱氧-9A-氮杂-9A-高红霉素A。其合成方法最早在Bright.USP：4474768和Kobrehel，et al.，USP：4517359中公开。在这些专利中被被命名为N-甲基-11-氮杂-10-脱氧-10-二氢-红霉素 A。

阿奇霉素的合成路线由4部分组成：红霉素A的肟化、贝克曼重排、还原、甲基化反应。即：由红霉素A肟经贝克曼重排反应得到红霉素6，9-亚胺醚后，还原得到氮红霉素，然后进行甲基化得到阿奇霉素一水合物，重结晶后得到阿奇霉素二水合物。

阿奇霉素废水是我国制药行业排放的一类高色度、含有中间产物、残余阿奇霉素以及含难降解有机物和生物毒性物质较多的高浓度有机废水。该类废水水体污染严重，成分复杂，其中含有大量有机物、溶解性固体及悬浮物，此外还含有具有生物毒性的抗菌素。阿奇霉素废水含有的有机物主要为红霉素肟、丙酮、甲醇、二氯甲烷、氯仿、甲醛、阿奇霉素等，无机物主要有氯离子、高氯酸钠、硫酸根离子和氨根离子等。

2 预处理实验方案

分为三部分进行：（1）混凝处理；混凝条件为：取一定量的废水，用NaOH或H2SO4溶液调pH=3，加入混凝剂聚合氯化铝。考察处理效果，注重考察COD去除率。（2）铁炭微电解处理；铁炭微电解处理条件：取混凝后的废水，用NaOH或H2SO4溶液调pH=4，加入Fe为6 g/100mL，Fe/C质量比为4：1，反应时间为2h。（3）Fenton氧化处理；Fenton氧化处理条件：取铁炭微电解处理的废水，用NaOH或H2SO4溶液调pH=4，加入0.3 mL 的FeSO4溶液，0.6 mL 的H2O2，每10min加一次，搅拌时间为20 min。

3 实验方案

经过预处理后，达到可生化的目的，然后进行生物处理，生物法是利用自然界存在的各种生物特别是微生物，分解和去除废水中污染物质方法。由于多种情况是依靠异养菌和原生动物起主要作用，故适合采用生物法的是以有机成分为主的废水。厌氧-好氧组合工艺处理：首先进行厌氧污泥的培养驯化，厌氧微生物能进行好氧微生物所不能进行的反应，由于大多数抗生素结晶母液是代谢产物，其中不仅含有复杂的苯环结构，而且还存在着大量中间代谢产物，它们各有不同的抑菌范围。因此可以在厌氧环境下利用厌氧微生物的生命活动打破芳香环及较大的苯环结构，使其变成小分子，并破坏其抑菌作用，提高其废水的生物处理能力。然后进行好氧污泥的培养驯化，好氧微生物通过自身的新陈代谢进行进一步的去除。实验采用中温消化，在温度35℃的条件下， pH=5.0～6.0，对污泥进行培养和驯化。营养液由人工配制（配比如下：葡萄糖 7.6g/L， H2NCONH2 0.43g/L，KH2PO4 0.18g/L，pH=7.0），连续培养一星期之后，再加入稀释的废水进行驯化，同时观察生物生长情况，并检测出水水质（COD）比较稳定后转入厌氧消化瓶。

4 实验步骤

（1）熟悉预处理的方法。（2）测定原水的pH值和水温。（3）重复最优条件的混凝处理，得出COD的去除率。（4）重复最优条件的铁炭微电解处理，得出COD的去除率。（5）重复最优条件的Fenton试剂氧化法处理，得出COD的去除率。（6）培养驯化厌氧污泥。（7）注意观察并记录驯化过程的温度，PH值，营养液配比等并记录产气量。（8）用重铬酸钾法测定进出水的COD值。

5 预处理实验结果

选定混凝-铁炭微电解-Fenton氧化法的各种最优条件组合进行了重复实验。以最佳组合条件结果：在最优条件下，混凝的COD平均去除率为35.5%。在最优条件下，经铁炭微电解处理，COD去除率达到50.39%。在最优条件下，最终经Fenton氧化处理后，COD去除率达到65.49%。

6 结语

本论文通过大量的重复性实验、探索性实验研究了阿奇霉素废水预处理效果和厌氧生物消化处理的情况，得出以下结论：（1）原水COD：27914.15 mg/L， pH=10，经过混凝、铁炭微电解、Fenton氧化三步预处理后，测定废水COD：10836.80 mg/L， 计算得预处理COD的平均去除率可达65.49%。（2）厌氧消化实验通过外观观察，出水逐渐清澈，悬浮物很少，污泥呈黑色，结构密实，颗粒较原来大，沉降性能好，至此污泥培养基本成熟，目前水解启动期基本完成。（3）由于厌氧消化运行周期时间稍长，最终厌氧消化处理效果受时间限制，需要等待进一步测定。因为时间有限，本文只做到了厌氧消化的水解酸化阶段，为进一步确定阿奇霉素废水最佳工艺条件需要更严谨，更严肃的实验态度和更全面更合适的实验方法。

参考文献

[1] 饶义平，唐文浩.复合絮凝处理抗生素废水对其抑菌效力的影响[J].上海环境科学，1996（08）：37-39.

[2] 夏元东.制药废水絮凝过滤预处理实验研究[J].青岛建筑工程学院学报，2002（04）：47-51.

[3] 吴郭虎，李鹏，王曙光 等.混凝法处理制药废水的研究[J].水处理技术，2000（01）：53-55.

收稿日期：2015-03-09

作者简介：李倩（1992—），女，云南曲靖人，本科，毕业于大连大学，学生，研究方向：化学工程与工艺。

生物安全处理 篇4

1系统工作原理和构成

1.1 工作原理

目前国际上生物安全实验室活毒废水广泛采用的处理方法是物理法。物理法中应用较多的是高温灭菌消毒法, 通过高温达到或超过病原微生物存活温度的最高极限, 从而杀死病原微生物, 确保排水满足安全要求。高温灭菌消毒原理是高温对微生物具有明显的致死作用, 用高温处理微生物时可对菌体蛋白质、核酸、酶系统等产生直接破坏作用, 可使蛋白质中的氢键破坏使之变性和凝固, 酶失去活性, 导致菌体死亡。高温灭菌消毒具有效果可靠、性能稳定、对自然环境无污染的优点[2]。

温度是保证彻底消灭各种病毒、细菌的关键因素。灭菌温度对微生物的热死作用服从于湿热学的Arrhenius速率定律[3], 即灭菌的反应速率常数k可表示为:

式中:T-绝对温度, K;R-气体常数, 8.314 J/ (mol·K) ;△E-活化能, 活化能的变化取决于微生物的死亡过程蛋白质的不可逆转反应的性质, 一般△E为250～290 kJ/mol;A-系数。

1.2 系统构成

该 BSL-3实验室活毒废水处理系统主要由上位机和下位机构成。下位机主要由采集罐、两个处理罐 (互为备用) 、冷却喷洒器、运行通风管过滤器、紧急减压通风过滤器、废水收集管道和管道通气过滤器及西门子S7-300PLC控制系统组成。上位机接收来自下位机控制系统处理过程中的实时数据, 对下位机进行实时监测和数据动态显示, 并形成过程曲线和报表[4]。见图1。

1.2.1 采集罐

采集罐接收并暂时保存实验室流入的生物废水, 等待处理罐进行废水处理。

1.2.2 处理罐

处理罐接收以自然重力水流方式从采集罐流出的生物废水。在一定压力下, 处理灌可将生物废水加热到134℃, 且加热温度可调整至最高149℃。加热时间可根据用户需求进行调整设定, 待预定的时间周期终了, 处理灌将在压力下进行排水, 将已处理的水排至冷却喷洒器 (后冷却器) 。

1.2.3 冷却喷洒器 (后冷却器)

喷洒器将由处理罐处理去污后的水冷却, 使被处理水流温度<50℃。

1.2.4 正常排气过滤器

当采集罐和处理罐注入水流时, 尤其是处理罐加热过程中产生的蒸汽和空气混合气体经过正常排气过滤器后方可排出, 防止污染物进入外部环境。

1.2.5 紧急减压排气过滤器

在加热或灭菌过程中, 罐体出现非正常高压状态时, 气体将通过紧急减压排气过滤器排出, 防止处理罐出现高压, 保护罐体和周边环境的安全。

1.2.6 废水收集管道及排气过滤器

在该BSL-3实验室所有下水位置均设置316 L不锈钢管道收集废水, 并在每个收集点设有存水弯防止液体回流。同时废水收集管道还设有伸顶通气排气过滤器, 防止管道中含有病原微生物气体泄露到大气中。

1.2.7 西门子S7-300PLC控制系统

采用西门子S7-300PLC和触摸屏自动控制系统全程实时控制和监测运行过程中的各项工艺参数, 该系统具备灭活过程中的实时在线记录, 打印报表等功能。采用西门子ET200模块和主控制模块S7-300可实现远程控制和监测功能;现场采用德国IFM数据采集模块可清晰显示各工作仪表和传感器及执行结构工作状态和运行情况[1]。

2系统工艺和工作流程

2.1 系统工艺

该系统采用序批式处理工艺, 高温高压方式消毒灭菌。罐体最高温度可设定150℃, 罐体最高压力可达到0.5 MPa。灭菌温度和时间可根据不同的病原微生物种类灵活设定[5,6]。收集罐、处理罐、废水管道及排气过滤器均采用316 L不锈钢, 氩弧焊接确保系统密封性。系统采用蒸汽加热方式保证处理罐在灭菌阶段始终处于高温高压状态。系统具有自动运行和手动控制操作两种功能模式, 用户可根据需要进行操作和维护。管道排气过滤器采用FLANDER公司的过滤器, 具备过滤器原位检测、消毒功能。

2.2 工作流程

打开污水处理系统总电源动力箱开关, 即把主控箱开关旋至“ON”位置, 系统进行初始化设置。观察现场系统各仪表、阀门指示灯是否正常, 若有异常应及时关闭开关, 进行检修, 以防系统电路损坏。检查冻干机 (HIROSS) 电源是否有电, 打开其电源开关;检查空气压缩机及其储气罐压力是否达到0.56～0.7 MPa。待空压机压力正常后, 把主控箱面板上处理罐A或B按钮旋至“开”位置, 绿色指示灯亮, 观察触摸屏界面是否有报警或警告。若有报警 (红灯亮) , 需先排除报警, 系统方可正常运行。系统一切正常后, 进行程序第一步——罐A或B压力测试, 待罐内加压至约6 Psi, 进行10 min压力保持, 看有无压力衰减, 保证其不泄露。罐体密封性保证后, 运行第二步——注入实验污水, 污水注入达罐体80%容积时, 系统自动进入下一步。若实验完毕后, 污水未达到标准液位, 但须满足罐体1/3液位, 保证低液位温度传感器测量准确。若污水未达到标准80%容积而满足1/3液位时, 可通过下列方法提前结束第二步进入下一步, 在触摸屏界面, 点击 “控制”——“操作设定点”——罐A或B——“填充终止”, 系统自动进入下一步。注水完成后, 运行第三步——加热, 保证蒸汽管道压力在0.2～0.4 MPa以上, 运行约30 min完成加热步骤。第四步——灭菌, 保证蒸汽管道压力0.2～0.4 MPa不间断供应, 运行约1 h。灭菌完成后, 运行第五步——排水, 保证自来水供应压力在0.2～0.4 MPa, 经污水和自来水混合后排水温度约50℃。

3废水处理系统风险控制措施

BSL-3实验室废水中含有实验过程中产生的病毒和细菌等有害物质, 若废水中病毒等有害物质未完全灭活, 进入市政废水管道系统, 其对周边环境有很大风险, 因此必须针对废水处理系统产生的风险制定相应的控制措施[7]。废水处理系统风险控制措施主要有以下几方面。

3.1 加强废水处理系统上位机监控

废水处理系统上位机可以对系统运行情况进行实时监控, 系统运行过程中温度和压力等主要参数在上位机可以形成过程曲线并记录下来, 整个工作流程完成后可作为报表存档、打印。

另外, 下位机西门子PLC控制系统在整个工作流程过程中, 若有温度或压力在设定时间内未满足参数设定值要求则系统随时会报警, 系统运行维护人员可根据系统提示进行相应影响因素的改进。

3.2 定期进行处理罐生物检测验证

为了保持长期运行状态下处理罐的灭菌效果, 需要定期检测废水处理设备灭菌效果, 在实际应用中可采用美国3M公司的Attest生物检测仪和嗜热脂肪芽胞杆菌指示剂进行灭活验证[8]。验证方法为:在处理罐运行周期前, 把处理罐预留的验证口打开, 取出湿井中的探针, 把芽胞指示剂用湿布包好放入探针中, 把探针放回湿井中并把盖子封好。此时, 指示剂内物质呈淡紫色, 底部的培养基呈白色。废水处理罐灭菌结束后, 将湿井中指示剂取出放入3 M生物指示仪, 同时将一个未经高温处理的指示剂一并放入作为对比验证。经高温灭菌的指示剂放入检测仪后, 黄灯亮起。经24 h培养, 若绿灯亮起, 说明孢子被杀死, 此时瓶内物质呈淡紫色, 表明灭菌效果合格。如果红灯亮起, 说明孢子未被杀死, 瓶内物质呈黄色, 表明灭菌效果不合格。作为对比验证未经高温处理的指示剂的指示灯始终为红色。见图2、图3。

3.3 加强专用设备管理、授权

因生物安全无小事, 为了加强对生物安全实验室的管理, 对生物安全废水处理设备必须进行授权管理, 对普通操作人员进行“USER”使用授权, 包括开关设备、对运行工况进行监控、系统运行过程中出现一般性问题进行处理等。对系统出现的复杂性问题解决则要通过“SUPER”授权的工作人员进行处理。同时, 废水处理设备必须严格执行使用登记制度, 管理人员不定期进行巡查, 检查设备使用运行情况。

3.4 进出废水设备机房人员管理

对废水处理设备机房进行门禁授权和闭路电视监控相结合管理, 与设备运行操作维护、管理无关人员一律不准进入。

活毒废水处理系统是保证BSL-3实验室生物安全的重要设施, 望本文对进口废水处理系统剖析为高等级生物安全实验室废水处理系统国产化研发提供技术参考;同时, 实验管理人员和废水处理系统操作人员应加强废水风险控制, 确保BSL-3实验室生物安全。

关键词：生物安全实验室,活毒废水,风险控制措施

参考文献

(1) 蒋晋生, 卢金星, 王小勇, 等.生物安全三级实验室监控系统应用研究 (J) .医疗卫生装备, 2013, 34 (3) :19-22.

(2) 李太华.实验室生物废水连续消毒灭菌处理系统 (J) .医药工程设计杂志, 2005, 26 (5) :24-25.

(3) 王冠军, 谢思桃.生物实验或生产废水处理若干问题探讨 (J) .给水排水, 2008, 34:189-193.

(4) 蒋晋生.生物安全三级实验室负压控制系统研究与实现 (D) .北京:中国农业大学, 2006.

(5) 王冠军, 严春炎, 吴国梁, 等.生物安全实验室活毒废水处理工艺研究 (J) .军事医学, 2013, 37 (1) :27-29.

(6) 魏琨.某生物安全实验室废水处理工艺选择 (J) .公用工程设计, 2008, 37 (1) :56-58.

(7) 张亦静, 吴新洲.高级别大动物生物安全实验室的废水废物处理 (J) .给水排水, 2008, 34 (2) :79-83.

生物资产的税务处理 篇5

税法关于生物资产的概念和计税基础的确定等，都是借鉴和参考企业会计准则的有关规定。

根据企业会计准则的有关规定，生物资产是指有生命的动物和植物，分为消耗性生物资产、生产性生物资产和公益性生物资产。其中，消耗性生物资产，是指为出售而持有的、或在将来收获为农产品的生物资产。消耗性生物资产是具有生命的劳动对象，包括生长中的大田作物、蔬菜、可用材料以及存栏待售的牲畜等。与企业会计上的做法一样，对于消耗性生物资产，税法将其作为存货来看待，适用存货的有关规定，没有对其做专门的特殊规定。

公益性生物资产，是指以防护、环境保护为主要目的的生物资产，包括防风固沙林、水土保持林和水源涵养林等。由于公益性生物资产具有公益的目的，虽然会计上将其确认为企业资产，但实际上它属于不可变现的资产，因公益性资产而发生的支出，在企业所得税上，已经作为费用直接税前扣除，也不存在提取折旧的说法。所以，税法未对消耗性生物资产公益性生物资产的折旧、扣除等作出专门规定。

（一）生产性生物资产的计税基础

生产性生物资产是指为产出农产品、提供劳务或者出租等目的而持有的生物资产，包括经济林、薪炭林、产畜和役畜等，这与企业会计准则上关于生产性生物资产的界定完全一致。

生产性生物资产按照以下方法确定计税基础：

1.外购的生产性生物资产，以购买价款和支付的相关税费为计税

基础；

2.通过捐赠、投资、非货币性资产交换、债务重组等方式取得的生产性生物资产，以该资产的公允价值和支付的相关税费为计税基础。

（二）生物资产的折旧方法和折旧年限

生产性生物资产按照直线法计算的折旧，准予扣除。企业应当自生产性生物资产投入使用月份的次月起计算折旧；停止使用的生产性生物资产，应当自停止使用月份的次月起停止计算折旧。

企业应当根据生产性生物资产的性质和使用情况，合理确定生产性生物资产的预计净残值。生产性生物资产的预计净残值一经确定，不得变更。

生产性生物资产计算折旧的最低年限如下：

1.林木类生产性生物资产，为10年；

生物安全处理 篇6

1 污水处理中微生物的活动规律

以国电沈水湾污水处理厂为例, 该厂处理工艺为浮动填料生物膜法工艺。经长期实践观察, 原生动物在生化系统的数量比较大, 占到微型动物总数的95%, 有一定的净化污染物的能力, 由于原生动物多以细菌等为食, 可以实现污泥的减量;原生动物还可以作为指示生物, 用以反映生物膜的状态、活性污泥性状以及污水净化程度。生物均是由低等向高等演化的, 其原因是低等生物对环境适应性强, 细菌最先出现, 随着生物膜逐渐成熟, 出现原生动物 (如纤毛虫) , 当系统运行更趋稳定时会出现后生动物。后生动物搏食细菌、原生动物等, 也可以指示生化系统状态。

原生动物、后生动物出现的先后顺序是:

细菌→鞭毛虫→肉足虫→游动型纤毛虫→固着型纤毛虫→后生动物。

因此, 微生物镜检是可根据原生动物出现的各个阶段来判断目前生化系统的生物处理能力。

2 以原生动物为指示生物

通过微生物镜检可以直观地了解污泥状况。不同的污水处理工程处理工艺和进水水质上有差异, 活性污泥的生物相也会有所不同。生化系统中原生动物的生长、繁殖、代谢活动以及原生动物形态、种类和数量, 往往直接反映了污水处理的状况。通过长期观察分析, 可以得出生物相的基本组成及其与水质变化之关系, 并以此指导工艺运行, 因此原生动物对污水净化具有重要意义。

由于不同种类的原生动物对环境敏感程度和环境条件的要求不同, 所以可以利用原生动物种群的生长情况来判断活性污泥和生物膜的状况, 以低倍显微镜观测原生动物比较方便, 观察细菌的难度较大, 因此选择以原生动物为指示生物。

2.1 纤毛类

在沈水湾污水处理厂生化池内, 纤毛虫可以促进生物絮凝作用, 活性污泥絮凝的好, 就会在沉淀池中沉降的好, 从而改善出水水质。固着类纤毛虫以钟虫为例, 它以细菌为主要食料, 同时也会掠食微型单细胞藻类, 最适宜的温度是25℃, 若在35℃以上则会形成包裹或畸形, 最后死亡, 大量出现在处理水质较好的情况下, BOD多半在20mg/L以下。沈水湾污水厂生化池、回流污泥均有大量钟虫出现。 (图1)

(1) 污泥中微型动物活跃, 主要是固着型纤毛虫———钟虫的出现, 纤毛正常摆动, 可单个活动, 有时多个在一起呈放射形分布, 其体内的食物泡都能清晰地观察到, 表明活性污泥已经成熟, 污水处理程度较高, 溶解氧充足。 (2) 若固着型纤毛虫数量较多时, 表明活性污泥性能良好;钟虫呈不活跃状态, 往往表明曝气池供氧不足;若出现钟虫变成胞囊且出现大量死亡现象, 则说明曝气池有难降解的有毒物质流入。 (3) 当发现没有钟虫, 而有大量游动的纤毛虫, 如草履虫、豆形虫、肾形虫、漫游虫等, 表明水体内以游离细菌为主, 指示水中的有机物浓度高, 出水处理效果较差。 (4) 如果原有水质良好, 出现固着型纤毛虫突然减少现象, 且游动型纤毛虫增多, 表明出水水质即将转差。相反, 如果原有水质不好, 生物相中逐渐出现游动型纤毛虫, 指示水质将向好的趋势转化。当曝气池中固定型纤毛虫占优势数量时, 则出水水质会变得良好。 (5) 纤虫的出现表明曝气池内负荷较低, 大量出现则表明污泥有分散趋势。纤虫对水质的敏感度很高, 当其数目骤减时, 表明系统内有难降解的有害物质流入。

2.2 肉足类、鞭毛类

(1) BOD5负荷低、溶解氧含量高时, 出现表壳虫等, 此时出水水质稳定和良好。 (2) 而鞭毛虫、肉足虫等原生动物出现数量较多时, 表示出水水质会变差。目前在沈水湾生化池内未发现过鞭毛虫。 (3) 出现变形虫可能意味着曝气过度。

3 以微型后生动物为指示生物

轮虫是活性污泥中最常见的后生动物, 沈水湾污水厂的活性污泥中, 轮虫种类和个体数量都很少。但在BOD5负荷低, 污泥停留时间长时, 轮虫拥有足够的世代时间得以生长繁殖, 又由于活性污泥细菌进入衰老期, 活性污泥解体破碎, 为其提供了充足的饵料, 使轮虫得以大量生长。当轮虫活动缓慢, 缩入被甲中时, 表明溶解氧过低或有抑制物流入。当原污水浓度极低时, 鞍甲轮虫、狭甲轮虫、单趾轮虫和腔轮虫大量出现。当曝气池中的污泥堆积, 存在死水区时, 会出现线虫及寡毛类等后生动物。在沈水湾污水处理厂生化系统内共发现轮虫有3种, 分别是旋轮虫、长足轮虫、猪吻轮虫。

结束语

在污水处理系统的运行管理过程中, 由于营养物质、酸碱度、温度及溶解氧等外部因素的变化, 会导致系统出现异常问题, 如污泥腐败、污泥膨胀、沉淀池返泥、活性污泥有臭味等, 导致出水水质超标。通过观察生物相, 可判断活性污泥和生物膜内微生物的种类、形态及数量的不同变化, 分析系统内活性污泥及生物膜的状态, 以便尽快通过调整措施, 防止系统的异常情况发生。由于每个污水处理厂的进水水质、处理工艺及流程存在差异, 使得不同污水处理系统的生物相也有不同的指示作用。因此, 在污水厂运行管理实践中, 应通过长期的观察, 找出生物相变化与本处理系统之间的关系, 确定系统的指示性微生物, 并通过观察生物相来判定污水处理系统的状态, 从而用来指导生产实践。

摘要：文章通过分析研究国电沈水湾污水处理厂好氧处理系统稳定运行经验和实践数据, 结合城市生活污水好氧生物处理理论, 得出生物相种类、数量、活性是污水处理效果的重要标志。生产运行中可依据生物相快速、准确判断生物处理系统发展趋向, 继而采取针对措施及时调整工艺, 以保证污水生物处理系统时刻在合理、高效状态下运行。文章可以为从事污水处理工作的相关人员提供实践经验和运行参考数据。

关键词：城市污水,微生物,生物相,指示作用

参考文献

[1]陈剑虹.淡水微型生物图谱[M].北京:化学工业出版社, 2005.

[2]王冰然, 赵敏, 许丽敏.活性污泥微生物对污水处理系统的作用[J].中国科技纵横, 2010.

生物安全处理 篇7

该专利涉及一种臭氧催化氧化-曝气生物滤池处理难生物降解废水的方法。将废水与来自臭氧发生系统的混有氧气的臭氧混合, 通过设在臭氧催化反应区底部的滤板均匀进入臭氧催化氧化区;在臭氧催化氧化剂陶粒上端装填普通生物陶粒;臭氧催化氧化剂的装填高度为0.3~1.0 m;废水与臭氧在臭氧催化氧化剂陶粒的催化作用下充分氧化反应, 破坏废水中难生物降解的有机物;处理后废水进入到曝气生物滤池进行生化处理, 难生物降解有机废水得到有效的处理。/CN103626360 A, 2014-03-12

城镇污水的生物处理工艺比较 篇8

城镇污水是造成我国水环境污染的主要原因之一[1]。城镇污水是排入城镇污水系统的污水统称。合流制排水系统中, 还包括生产废水和截留的雨水。城市污水主要包括生活污水和工业污水, 由城市排水管网汇集并输送到污水处理厂进行处理。我国现有城镇2万多个, 据统计, 目前我国城市污水年排放量大约在420万吨, 但是城市污水的处理率仅为30%, 二级处理率为15%[2]。

2 城镇污水的水质特点

城市污水水质在具有生活污水的一切特征。但在不同的城市之间, 由于工业企业的性质和规模不同, 城市污水的水质也有明显的不同。城市污水的主要污染因子有SS、COD、BOD、氨氮、总磷等。通过格栅、沉砂池等一级处理构筑物可以去掉大多数的悬浮物, 进入污水生物处理系统后可降解的有机物会被微生物吸附降解, 在此过程中氨氮、总磷等也被消耗, 达到处理水质的效果, 如图1:

3 城镇污水生物处理的传统方法——活性污泥法

活性污泥法Activated sludge process, 是以悬浮在水中的活性污泥为主体, 在微生物生长有利的环境条件下和污水充分接触使污水净化的一种方法。活性污泥法的主要构筑物是曝气池和二次沉淀池。活性污泥去除水中有机物主要经历3个阶段:吸附阶段;氧化阶段;絮凝体沉淀阶段。传统的活性污泥处理系统对污水处理的效果极好, BOD的去除率高达90%以上。但是传统活性污泥系统也有一些缺点, 首先, 曝气池首端有机物有机污染物负荷高, 耗氧速度快, 为避免由于缺氧或厌氧状态, 进水有机物负荷不宜过高, 因此曝气池容积大, 占用的土地较多, 基建费用高;其次, 由于耗氧速度随池长逐渐减小, 在池前段可能出现耗氧速度高于供氧速度, 后段出现溶解氧过剩的现象;此外传统活性污泥系统对进水水质、水量的适应性较低, 运行易受水质、水量的影响[3]。

通过工艺的改进可以弥补传统活性污泥系统以上的不足, 采用阶段曝气活性污泥法系统可以避免耗氧速度不均的现象, 一定程度上缩小了耗氧速度与充氧速度之间的差距, 有助于能耗的降低, 降低运行成本;采用完全混合活性污泥法系统可以提高系统对水质、水量的适应性, 污水进入曝气池后, 立即与池内混合液充分混合, 污水在曝气池内分布均匀, 各部分水质相同, 适合水量大的污水处理。只是完全混合活性污泥法系统在运行过程中容易产生丝状膨胀现象, 因为在运行时应严格控制运行参数避免丝状膨胀。

4 活性污泥处理系统的新工艺

活性污泥处理系统在当前城镇污水处理领域是应用最为广泛的处理技术之一。但是, 在当前活性污泥处理系统还存在着某些有待解决的问题——曝气池体积大、占地面积大、电耗高、管理复杂等的问题。近年来, 在实际运行中已证实效果显著的工艺有氧化沟、间歇式活性污泥法以及AB法污水处理工艺等。

4.1 氧化沟

氧化沟又称循环曝气池, 属于活性污泥法的一种变法, 图2是以氧化沟为生物处理单元的污水处理流程图。在构造方面氧化沟一般呈沟渠状, 总长可达几十米, 甚至几百米, 沟深取决于曝气装置;在水流混合方面的特征主要具有完全混合式和推流式的特征, 这种独特的水流状态有利于活性污泥的生物絮凝作用, 用以进行硝化和反硝化;氧化沟在工艺方面可以不设初沉池, 不单设二沉池使氧化沟与二沉池合建, 可省去污泥回流装置;氧化沟对水温、水质、水量的变动有较强的适应性;污泥龄一般可达到15~30d, 为传统活性污泥系统的3~6倍;此外氧化沟的污泥产率低且多为稳定的程度, 勿需再进行消化处理。

4.2 间歇式活性污泥处理系统

间歇式活性污泥系统 (Seqencing Batch Reactor) , 简称SBR, 又称为序批式活性污泥处理系统。间歇式活性污泥系统的运行操作可分为5步, 即流入、反应、沉淀、排放、待机。图3为间歇式活性污泥处理系统的工艺流程。

由图3可见本工艺最主要的特征是采用集有机污染物降解与混合液沉淀于一体的反应器——间歇曝气曝气池。间歇式活性污泥法系统具有以下特征:

(1) 在大多数情况下, 无设置调节池的必要;

(2) SVI值较低, 污泥易于沉淀, 一般情况下, 不产生污泥膨胀现象;

(3) 通过对运行方式的调节, 在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应;

(4) 应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表, 可能使本工艺过程实现全部自动化, 而由中心控制室控制;

(5) 运行管理得当, 处理水水质优于连续式。

SBR处理工艺是一种系统简单, 但处理效果好的污水生物处理技术, 同时它又是一种新型的污水处理工艺, 在理论和工程设计以及运行操作方面, 还存在着需要研究、探讨的问题, 如:关于待机与进水工序与多功能相结合的问题, 待机时间长的情况下, 应对其间断地曝气, 防止作为种污泥而留在反应器内的混合液被钝化;关于好氧与供氧问题, SBR工艺是时间意义上的推流, 反应器内的有机污染物浓度、微生物增殖速度与耗氧速度等项参数的工况, 都是随时间逐渐降低的, 对此, SBR关于的反应器应采用随时间渐减的曝气方式。

4.3 AB法污水处理工艺

AB法污水处理工艺, 系吸附—生物降解 (Adsorption—Biodegration) 工艺的简称。A段是吸附阶段, 连续不断地从排水系统中接受污水, 同时也接种在排水系统中存活的微生物种群。在这里不断地产生微生物种群的适应、淘汰、优选、增殖等过程。从而能够培育、驯化、诱导出与原污水适应的微生物种群。B段为生物降解段, B段接受A段的处理水, 水质、水量比较稳定, 冲击负荷已不再影响B段, B段的净化功能得以充分发挥;去除有机污染物主要以B段为主。AB法污水处理工艺流程如下图4.

AB法工艺的主要特征是:

(1) 全系统共分预处理段、A段、B段等3段。在预处理段设格栅、沉砂池等简易处理设备, 不设初次沉淀池。

(2) A段由吸附池和中间沉淀池组成, B段则是由曝气池及二沉池所组成。

(3) A段与B段各自拥有独立的污泥回流系统, 两段完全分开, 每段能够培育出各自独特的, 适于本段水质特征的微生物种群。

城市污水处理的A段运行参数的建议值:BOD—污泥负荷 (Ns) ——2~6kg BOD/ (kg MLSS·d) , 为传统或许污泥处理系统的10~20倍;污泥龄 (θc) ——0.3~0.5d;水力停留时间 (t) ——30min。城市污水处理的B段运行参数建议值:BOD—污泥负荷 (Ns) ——0.15~0.3kg BOD/ (kg MLSS·d) ;污泥龄 (θc) ——15~20d;水力停留时间 (t) ——2~3h;曝气池内混合液溶解氧含量 (DO) ——1~2mg/L。

5 结论

传统的活性污泥法虽处理效果好, 但曝气池容积大, 占用的土地较多, 基建费用高;容易出现曝气池前段后端耗氧速度不均的现象;对进水水质、水量的适应性较低, 运行易受水质、水量的影响。经济成本较高。

完全混合式活性污泥法系统储量水量大, 对水质要求低, 可以避免传统活性污泥系统对水质、水量适应性不好的影响, 但是容易引起污泥丝状膨胀, 工程操作管理不如氧化沟和间歇式活性污泥处理系统。

氧化沟可省去初沉池、二沉池等构筑物, 通过控制运行条件可以进行脱氮除磷处理, 处理水质效果较好, 但是北方冬季容易上冻, 不易直接室外建设氧化沟, 可以考虑将氧化沟建设在厂房内避免这一问题。

间歇式活性污泥处理系统是城镇污水处理的众多方法中较理想的一种, 它有能耗小、处理效果好、自动化控制等优点, 在实际工程应用中操作性能稳定性高。

AB法处理工艺是将传统活性污泥处理系统的吸附阶段和生物降解阶段分开的一种处理工艺, 处理效果好, 但是构筑物比较多, 管理不如氧化沟和间歇式活性污泥处理系统简单、方便。

综上实际城镇污水处理工程中应用操作较简单、经济的还是氧化沟和间歇式活性污泥处理系统。

摘要：城镇污水是污水处理的一部分, 不同于工业企业废水, 它的水质特点和生活污水相似。处理城镇污水的方法很多, 本文中主要列出常见的几种生物处理方法, 并且对这几种方法进行了比较, 提出了适合推广的污水生物处理方法。

关键词：城镇污水,生物处理,活性污泥法

参考文献

[1]董艳君, 郭勇.欠发达地区小城镇污水治理.北方环境.3013, 69—70.

[2]唐月新.对环境工程中城市污水处理的探讨.科技致富向导, 2012 (14) .

水产养殖废水生物处理技术概述 篇9

1 活性污泥法

活性污泥处理系统是污水生物处理技术的主要技术之一, 在传统的活性污泥法上发展成氧化沟、间歇式活性污泥法 (SBR) 和AB法处理工艺等。Meske等通过活性污泥法处理水产养殖循环用水研究表明, NH+42N含量不能达到回用的要求;Umble等在水产养殖排水沟渠中用接近SBR的操作方式进行好氧厌氧处理, 效果良好;Nugual等用SBR法处理海水养殖废水探讨盐度影响, 结果表明, 在盐度不是很高的情况下, 脱氮效果良好。

2 生物膜法

生物膜法主要有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化设备和生物硫化床等, 这些技术因为其微生物的多样化, 在水产养殖废水的封闭循环使用中得到广泛利用。

2.1 生物滤池

在集约化养鱼装置中配用的生物滤池有平流式、升流式和降流式。生物滤池中填料是生物的载体, 填料主要有碎石、卵石、焦炭、煤渣、塑料蜂窝和各种人工合成产品等;生物滤池能连续使用, 不需要更换滤料。生物滤池设计中很重要的就是填料的选择, 填料的结构和表面积要有利于生物膜的生长和有机悬浮颗粒的捕集。在台湾, Yang等用一个十字交叉的高孔隙率充分的填料 (塑料鲍尔环, 孔隙率87%) 的生物滤池, 后跟一个有很大表面积填料 (粉末焦炭颗粒, 孔隙率35%) 的生物滤池, 在停留时间为2.5h, SS和BOD去除率分别为98.8%和80.2%。

在澳大利亚, Abeysinghe等用好氧淹没升流式生物滤池去除鲑鱼养殖废水中TOC和N, 其中填料有效表面积14.m2/m3, 停留时间为4h时, 去除40%的磷, 氮完全硝化和40%反硝化, TOC可以降到12mg/L。曝气后从生物滤池出水应有足够的溶解氧满足回用需要。Eikebrokk利用一个淹没式的鼓风升流式的生物过滤器, 在这个生物过滤器里可以进行消化和氧的传递, 把其放在鱼塘里, 使得污染物减少了90%~95%, 池塘的溶解氧可保持在5mg/L。另外可通过控制溶解氧进行生物滤池的硝化和反硝化作用, Sauthier等用池塘 (曝气) →机械滤池→紫外光消毒→淹没式生物滤池 (反硝化池) →鱼塘回用, 其中填料孔隙率>30%, 氮负荷为2.4kg N/m3.d, 反冲洗时间为3d。

2.2 生物转盘

生物转盘由一串固定在轴上的圆盘组成, 盘片之间有一间隔, 盘片一半放在水中, 另一半露出水面。水和空气中微生物附在盘片的表面上, 结成一层生物膜。转动时, 浸没在水中的片露出水面, 盘片上的水因自重而沿着生物膜表面下流, 空气中的氧通过吸收、混合、扩散和渗透等作用, 随转盘转动而被带入水中, 使水中溶解氧增加, 水质得到净化。

2.3 生物转筒

生物转筒是生物转盘的变型, 是从20世纪70年代中期发展起来的, 在丹麦、德国发展很快。丹麦研制了单转筒型, 德国则发展了多转筒型, 转筒内的填料有塑料球、塑料环和波纹盘片等。有些生物转筒外还设有集气装置以增加水中溶氧量。其典型的3种生物转筒形式为: (1) 外壳结构为硬聚乙烯塑料, 内装聚氯乙烯波纹圆盘片, 转筒由16只小转筒组成, 转筒直径约1.8m, 转速为0.24~1.2r/min, 转筒耗能0.37kw; (2) 筒体外壳为钢制, 长1.57m, 外壳开6个孔, 每个孔长1.5m, 宽0.32m, 筒内固定在轴上硬聚乙烯波纹的盘面呈现多边形, 外接圆直径3m, 盘面总表面积为120m2; (3) 转筒的筒体四周装有小容器, 当转筒向上转时, 小容器内盛满了水, 向下转动时, 水被洒在塑料球上, 空容器内充满空气进入水中, 净化水的体积为生物转筒体积的15~25倍。

2.4 生物硫化床

生物硫化床是高负荷的一种生物膜法, Arbi等用好氧的硝化滴滤和缺氧反硝化硫化床相结合的反应器, 悬浮在表面的富含硝酸盐和溶解的有机物送到硫化床, 处理效果良好。Jewell等在水产养殖水体循环中利用膨胀床的硝化和反硝化作用同时, 处理BOD5、SS和氮, 出水氨氮低于0.5mg/L。

3 自然生物处理

用自然生物处理水产养殖水体主要有湿地、鱼塘和土地处理系统等, 其优点是处理含氮和磷的水体, 能达到比较彻底的处理效果。

3.1 湿地生态系统

人工湿地具有一定的污水处理能力, 对氮、磷有机物悬浮物等的去除有良好的效果, 人工湿地净化工农业废水已有大量研究, 近年来, 用人工湿地处理水产养殖废水取得一定进展。非集约化水产养殖的自然水域本身是一个典型湿地系统, 具有良好的自净能力, 只要合理利用和加强其自净能力, 会有良好的环境效应和经济效应;Kruzie等综合土地处理湿地池塘, 水生植物系统进行水产养殖水体循环。Wood等利用人工湿地系统处理水体, 湿地系统中藻类密度高, 在地表水利负荷1315cm/d时, COD的去除率59.2%、NH+42N为34.6%、PO-42P-为3.19%和SS为78%;如果水力停留时间在3d, 则COD的去除率79.4%、NH+42N为82.8%、PO3-42P为54.1%、蛋白质产率50t/hm2.a。Lin等用人工湿地处理水产养殖水体, 在水力负荷为1.8~13.5cm/d之间, 则NH+42N去除率为86%~98%, 总无机氮 (TIN) 为95%~98%, 磷的去除为32%~71%, 出水NH+42N浓度<0.3mg/L, NO-22N<0.01mg/L。对于盐度高的水体, 用耐盐性植物种植在沙性湿地上, 可去除养殖水体中98%的总氮、94%的无机氮、99%的总磷和97%的溶解态磷。

3.2 鱼塘水生生态系统

鱼塘水生生态系统本身有很强的净污能力, 在水产养殖水体的处理中完全可以利用鱼塘对污染物的净化能力和鱼类生理特性, 如充氧、鱼藻共生系统、鱼类白天和晚上不同活动时间混养、耐污能力不同鱼类混养和对鱼类生理修正。Kirke从曝气方面进行了研究, 对鱼塘采用风力曝气;Logsdon从改变水生植物结构着手, 利用浮萍对氮和磷的吸收 (1km2的浮萍能吸收约802kg氮和146kg的磷) 和对重金属的累积能力处理水产养殖水体。Wang用双壳类去除藻类, 沉降法去除悬浮物, 通过虾塘、蚝形成水的循环利用。Umble等用鱼塘处理城市污水二级处理出水, 利用二级处理出水提供的营养, 调节营养比例 (N:P在16~23) , 使得水生植物繁殖, 作为鱼类的食料。养殖水体的综合利用的安全是人们关心的问题, Adamsson等进行的研究结果表明, 只要投加饲料成分恰当, 影响不大, 但从保守的观点来说, 有待于进一步证实。

4 生物工程技术处理

伴随着生物技术的发展, 水产养殖业越来越多地运用生物工程技术来减少废水排放量和污染物数量。比如用微生物发酵生产和遗传工程技术将合成特定氨基酸的基因克隆进入微生物的细胞质中, 然后借助微生物的增殖来生产蛋白质鱼类饲料, 可以提高鱼对饲料的利用率, 降低氮的排泄物, 减少废水中氮的浓度;利用生物筛选技术和基因工程培育一些去污能力强的植物 (特别是藻类) 和微生物来净化水产养殖废水;利用生物工程对鱼类进行生理修正, 使鱼类提高耐污能力和减少排泄物, 比如Phelps培育的鱼类对沙门氏菌属形成抗体, 这种鱼类就可以在污染水体中生长。郑耀通等对具有高效净化水产养殖水体的紫色非硫光合细菌进行了分离和筛选, 筛选出来的紫色非硫光合细菌即有很强的净水能力, 又是鱼类的饲料。目前国内的研究主要集中在光合细菌在水产养殖水体净化中的应用。

生物安全处理 篇10

1.1 研究背景

国家新标准《生活饮用水卫生标准》 (GB5749-2006) 于2006年12月29日颁布, 自2007年7月1日实施, 与旧标准 (GB5749-85) 相比, 新标准的水质指标由原来的35相增加到106相, 不仅指标增加, 指标限制亦更加严格, 特别是“氨氮<0.5mg/l和CODMn<3mg/l (超过Ⅲ类水源为<5mg/l) ”等指标。“新国标”的颁布实施对供水企业提出了更高的水质要求, 同时, 随着水源污染的加重, 单纯依靠常规净水工艺已不能确保供水水质满足新标准的要求。如何有效的处理微污染水源水, 急需开发水处理新工艺, 以提高净水效率, 改善饮用水水质, 保障人民健康。

1.2 试验目的

验证ASTRASAND连续砂滤生物预处理技术解决东江水源水存在的上述水质问题, 探索常规处理水厂处理工艺的提升, 使出厂水水质达到新国标的要求。

探索低氨氮浓度时的运行参数及其在氨氮浓度发生较大变化时生物滤池抗冲击负荷能力及相应运行参数的变化调整。

摸索最佳工艺运行条件, 为下一步工程设计提供参考数据, 确保生物预处理滤池出水氨氮浓度低于0.5mg/l, 使自来水厂后续处理工艺出水更加优质、高效稳定运行 。

2 中试工艺原理及系统介绍

2.1 连续砂滤中试系统

1-进水罐;2-提升泵;3-进水管;4-中心进水管;5-布水器; 6-砂床;7-出水堰;8-气提管吸入口;9-砂床顶部;10-气提管; 11-冲洗水管;12-洗砂器;13-曝气器。

连续砂滤系统的过滤过程如图1所示, ASTRASAND 砂滤系统是连续的过滤系统, 它意味着不必停机洗砂, 过滤方向为自下而上 (水由下向上通过砂床, 砂子缓慢向下移动) 。连续砂滤罐采用小粒径的均质滤料, 滤砂粒径规格1.2-2.0mm, 砂床有效高度为2.5米-3.2米。

利用自来水厂内一级提升泵房带压出水, 将东江原水提升至中试现场的砂滤进水罐 (1) , 然后由砂滤提升泵 (2) 通过进水管 (3) 送入砂滤器, 水通过中心进水管 (4) 和布水器 (5) 进入砂床 (6) , 水在向上通过砂床的过程中, 污染物被砂床截留, 达到净化功能, 净化后的滤液在过滤器上部出水堰 (7) 被排出。

在水向上流动的同时, 砂床连续向下移动, 脏的砂子从砂床底部气提管吸入口 (8) 处抽进, 由气提管 (10) 提升至洗砂器 (12) 的顶部释放后, 在重力作用下, 沿 (12) 下落, 在下落过程中, 被洗砂器内上升的洁净滤液连续清洗, 之后落回砂床顶部 (9) , 砂床连续向下移动, 连续落回的清洁滤砂得以补充, 形成了砂循环。

2.2 分析方法

在挂膜启动阶段完成后, 每天8:30、11:30、14:00和17:00四个时间点各取一个水样, 取样点设置在原水、连续砂滤池出水。检测指标:PH值、水温、浊度、氨氮、亚硝氮、铁、锰和CODMn。检测方法均按照国家生活饮用水标准检验方法 (GB/T5750.4-2006) 进行检测。

3 运行结果与分析

3.1 氨氮去除效果

图2表示的是硝化砂滤进出水氨氮的变化情况, 硝化砂滤设计砂床高4.0m。

2009年11月至12月, 硝化砂滤有效砂床为2.5米, 这一阶段进水温度相对较高, 进水氨氮浓度逐渐升高, 大致在0.4-2.0mg/l范围, 出水氨氮浓度均达到0.5mg/l以下, 氨氮去除效果较稳定, 去除率在60-80%之间。

2010年1月至7月, 硝化砂滤有效砂床加高到3.5米, 硝化微生物量也相应增加, 但是这一阶段开始时进水温度有所下降, 2月份温度又开始回升, 进水氨氮浓度也波动较大, 氨氮浓度低的时候基本上在2.0mg/l以下, 去除率在60-90%之间, 除了取样化验的偏差造成偶尔出现反常现象, 出水氨氮浓度基本上都在0.5mg/l以下。4月份随着水温的逐渐升高, 硝化细菌微生物活性大大增强, 氨氮的去除效果也是明显提高到90%以上, 面对4、5月份源水出现高氨氮高浊度冲击, 调整气水比、气提量等运行工艺参数后, 基本使硝化砂滤出水保持了相对理想的氨氮去除效果。

3.2 硝化砂滤NO2-N去除效果

图3为硝化砂滤对NO2-N去除效果图。很明显, 硝化砂滤进水NO2-N均超标, 浓度大于0.02mg/l, 大致范围在0.04-0.28mg/l, 经过硝化砂滤后, 排除取样化验误差外, 砂滤出水NO2-N浓度基本上均达到0.02mg/l以下, NO2-N浓度去除率高达95%左右。实验证明, 硝化砂滤对NO2-N的去除效果非常良好。

3.3 对CODMn去除效果

图4为中试硝化砂滤CODMn去除效果图, 图中大致反应了该硝化砂滤CODMn去除效果情况。硝化砂滤进水CODMn浓度处在1.5-3.5mg/l范围, 也出现大于3.5mg/l情况, 进水中所含CODMn大多为溶解性CODMn, 通过硝化砂滤池后, 绝大部分固体COD将随砂滤冲洗水洗出, 只有少量溶解性COD将会被滤砂表面好氧微生物所降解掉。硝化砂滤出水CODMn浓度基本上在3.0mg/l以下, CODMn去除率20%左右, 这样就减少了供水企业后续常规处理工艺单元对有机污染物质负荷去除的负担。

东江作为香港、深圳及东莞的主要供水水源外, 同时也起着水上作业交通运输通道, 平时有过往货船往来, 石碣水厂源水浊度大致在20-60NTU范围;春节期间沿江企业大都放假, 水上运输作业也基本停止, 所以江水浊度相对较低, 而在6、8月份经过雨季高浊度冲击以后, 江水浊度也会相对偏低, 大致在20NTU左右。当然, 在雨季时节, 江水浊度上升高, 高达100NTU以上, 极端时高达400NTU。6月17日开始, 连续砂滤进水浊度达到150-200NTU左右, 并且24小时连续运行持续了大约一周时间, 验证了连续砂滤对高浊度的冲击具有较强的耐受力!

硝化砂滤出水浊度去除效果良好, 浊度去除率基本能稳定在50-60%左右。这样, 生物预处理阶段时将浊度降低到一个水平, 就可以减少后续常规处理工艺单元混凝剂的投加量, 降低物化处理运行成本。根据连续流动硝化砂滤反应器本身特点, 如果在不影响硝化砂滤硝化反应适宜pH前提下, 也可在进水加入适量混凝剂, 硝化砂滤出水浊度去除效果将会有所提升。

3.4 运行成本分析

ASTRASAND连续砂滤中试研究系统, 其运行成本主要是曝气电耗, 包括空气压缩机和砂滤提升泵功率电耗, 由运行情况分析, 吨水运行成本约0.02-0.07元。

4 结论

(1) 随着雨季的排洪, 高氨氮、高浊度虽然会对连续砂滤造成一定的冲击, 但进水氨氮浓度4-6 mg/l时, 硝化细菌的活性将明显提高, 大部分出水氨氮浓度可达到0.5mg/l甚至更低。连续硝化砂滤系统抗高氨氮高浊度负荷冲击能力相对比较稳定, 可满足预期设计要求目标。

(2) 虽然本次中试最重要的实验目的之一就是验证ASTRASAND 连续砂滤对石碣水厂源水的氨氮去除效果, 但是同时验证了ASTRASAND连续硝化砂滤对NO2-N、浊度、CODMn、等污染指标的去除效果, 真正达到一机多功能之效。

(3) 连续砂滤系统采用了曝气和气提分开独立运行模式, 即保证了砂滤池的处理效果, 又大大节约了电耗, 使吨水运行成本降到很低的水平。

(4) 从东江水源流域周边经济快速发展, 以及东江水源的有机物污染的日益加重看, 从连续砂滤生物预处理技术可行, 运行成本经济等因素综合分析, 连续砂滤对于东江微污染源水生物预处理应用前景广阔。

摘要：阐述生物连续砂滤中试研究背景及目的, 介绍连续砂滤工艺原理及中试试验系统, 重点对中试试验氨氮、亚硝酸盐氮化验数据进行归纳分析和讨论, 原水氨氮在4.0mgL-1以下时, 连续砂滤工艺出水氨氮基本能保持在0.5mgL-1以下的水平;连续砂滤工艺对亚硝酸盐的去除率约为90%, 对CODMn的去除率约为20%, 对浊度去除率约为50%。最后对连续砂滤应用于微污染源水生物预处理试验研究进行总结, 展示了生物连续砂滤工艺对东江微污染源水处理的前景。

关键词：生物预处理,连续砂滤,微污染源水

参考文献

[1]乔铁军, 张锡辉.臭氧生物活性炭技术应用中水质安全研究[J].环境科学, 2009, 30 (11) :3311-3315.

[2]祝玲, 刘文君, 袁永钦, 等.生物活性炭工艺颗粒分布及微生物安全性研究[J].给水排水, 2009, 35 (3) :23-28.