王嘉慧
内蒙古中煤远兴能源化工有限公司 内蒙古鄂尔多斯市 017300
摘要：我国经济不断发展，各行各业产生的废水不可小觑，分析当前工业废水治理的技术有助于行业废水治理发展。 文章详细分析了工业废水治理方法有物理法、化学法、生物法，三种方法应用比较单一， 出现了几种方法融合。 分析了当前造纸行业、印染行业、制药行业、辐射利用行业废水治理情况，结果表明制药行业污水治理难度大。 此外分析了阿科蔓生态技术在工业废水治理中展望。
关键词：工业废水处理;微生物
1微生物分析技术及其应用
1.1传统可培养方法
传统可培养方法是最早应用的微生物研究手段，它通过适宜的分离筛选条件得到纯菌，经生态学观察和生理生化实验，进行微生物的种属归类[5]。Biolog全自动微生物鉴定系统的出现使得鉴定工作简单快速，确保鉴定的完整性与准确性。Biolog基于微生物对底物利用能力的差异，通过系统读取信息并与数据库对比，得出鉴定结果，因此也称为代谢指纹技术。2008年WANGCL等[6]研究酱香型大曲不同发酵时期、不同层面的微生物群落动态变化，从中分离出200多株酿酒微生物，并通过形态学及生理生化鉴定发现芽孢杆菌、曲霉菌、酿酒酵母为大曲中优势菌属。2013年董瑞丽等[7]应用Biolog技术从酱香型大曲中分离到的一株细菌进行鉴定，实现了Biolog技术在酱香型大曲菌种鉴定中的首次应用。但是传统可培养方法也存在局限性。自然界中可培养的微生物只占总数的0.1%～10%，绝大多数微生物无法实现纯菌培养[8]。对于厌氧菌的培养，厌氧环境是关键。但厌氧环境不易形成，需要特殊设施设备。直到自动厌氧手套箱的出现，有利推动了厌氧微生物的研究。2018年王晓丹等[9]借助于厌氧手套箱从下层糟醅中分离筛选到4株厌氧细菌，并经形态学观察和核糖体脱氧核糖核酸（ribosomaldeoxyribonucleicacid，rDNA）基因同源性分析鉴定为丁酸梭菌、解木聚糖梭菌、近端梭菌和煎盘梭菌[1]。
1.2采集样品
此次采集河流水样，将采集未被工业废水污染，正常河流水质的河流水样品。采集河流水样时，选择高密度聚乙烯塑料瓶作为采样容器。在采样之前，采用超声清洗仪对采样容器进行清洗，确定采样器具清洗干净后，采用电热恒温鼓风干燥箱，进行风干处理，确保采样器中，不存在影响采样水质的物质，影响此次实验结果。在采样过程中，需要让采集的河流水样，在自动采样器中，荡洗2～3次。采集水样品时，采用时间控制器，控制河流水样品采集时间，并计算水样保存时间，避免水样出现质量问题，影响实验检测结果。采样结束后，需要仔细检查水样采集结果，保证采集到的水样，符合此次实验的质量要求。当水样存储至采样容器中时，需要对水样采取简单的保存工作［7］。在此次实验中，河流水样中会存在一定的重金属离子、微生物等，采用单佛pH计测定河流酸碱值，通过盐酸和硫酸，控制水样的PH值，保存水样，并加入氨氮离子，抑制水样出现氧化还原反应。当河流水样运至实验室时，需要对水样质量进行检测，确定水样是否合格，当水样为合格品时，采用避光的方式，在0℃～4℃左右的温度下，进行保存。至此，完成河流水样采集[2]。
2工业废水处理中常见微生物及分析技术研究进展
2.1阴极电解液选择
MDC中阴极电解液具有的电导率及缓冲能力可提高MDC脱盐性能。因此，阴极电解液的选择直接影响着MDC系统的脱盐率。
铁-铁氰化物常用于MDC脱盐中的阴极电解液，然而工程化使用亚铁氰化物成本太高[22]。寻求低成本、高效能的阴极电解液是研究热点。Ebrahimi等[23]使用四种不同的阴极电解液溶液：低浓度的磷酸盐缓冲溶液（10mmol/LPBS）、非缓冲盐溶液（10mmol/LNaCl溶液）、盐缓冲溶液（50mmol/LPBS+100mmol/LNaCl）、生物阴极液（市政污水），在相同条件下研究MDC脱盐性能。实验研究表明，使用生物阴极液的脱盐率最佳，为78.11%，而PBS和非缓冲盐水阴极电解液的脱盐率仅为52.85%和60.90%。这是因为，生物阴极电解液的自然缓冲能力和提供质子源的特性可提高脱盐效率。因此，生物阴极液是低成本且高效的阴极电解液。安钟毅等[24]利用含铬（VI）废水作为阴极电解液进行脱盐处理。实验研究表明，当Cr（VI）初始浓度为1000mg/L时，除盐速率大幅度增加，除盐率可达93.4%。相较于常规阴极液工业废水的应用不仅能够获得一定的脱盐率，同时拓宽MDC的应用前景[3]。
2.2电场耦合工艺
电场耦合工艺通过施加外部电场的方式在微电解反应器中创造出一定强度的电位差，利用电位差作用削弱微电解反应强度，实现对处理过程的有效控制。研究人员将电场耦合工艺应用于工业废水处理中，发现电场耦合工艺可以有效地抑制填料表面出现板结和堵塞现象，研究还证实，电场耦合工艺在碱性和中性环境中也具有理想的处理效果，适用于不同 pH 工业废水的处理，经过电场耦合工艺处理后，废水的可生化性得到显著改善，电场耦合工艺是一种稳定、高效、适应面广的新型微电解工艺。
2.3外部环境对生化法的影响
因为所有生物都对生存温度较为敏感，作为该研究选用的适应性菌群单细胞动物群落，其对工业废水生存环境的适应性较高，但反应温度仍然会影响其生物活性[10]。在实验室测试2500个水样中菌落在不同温度下的繁殖效率，得到其均值构建图4,由图4可见，当温度处于（22±2）℃范围内时，其繁殖倍增时间约为7h，当温度低于5℃时，菌群基本失活。因此，在实际反应控制过程中，应致力于确保反应温度在22℃附近，实际工作中，可将温度控制在13~30℃以确保菌落的繁殖倍增时间在10h以内[4]。
2.4物理法
物理法治理工业废水是常见方法， 目前物理法治理河流的方法主要有吸附法、电解法、膜分离法以及磁分离法。 吸附法是指利用多孔材料对废水进行吸附，常见的吸附剂有硅藻土、活性炭，工业废水粒度分布宽，使用前需进行粒度改善防止堵塞吸附装置。 这种方法导致工业废水治理成本升高、治理效率不理想。为解决这一问题，出现了吸附法与其它方法一起治理，比如将吸附法与化学法组合在一起形成臭氧氧化灭菌二合一的工艺。 电解法是采用阳极氧化和阴极还原方法进行废水处理， 目前电解氧化法主要用于处理工业废水中 CN-、重金属回收等处理，该方法无需添加氧化剂、设备体积小、操作简单等优点，但是能耗高、易产生氢气副产物。 膜分离方法是利用渗透膜的作用进行分析，是一种新的处理方法。 磁分离方法是利用磁场作用进行废水杂质分析，需要添加混凝剂才能有效分离杂质。 该方法主要应用到钢铁废水治理中。
结束语
随着科技的发展，未来，微电解技术将朝个性化、系统化、规模化的方向不断发展，其在工业废水处理中的应用范围也将不断扩大，进而有力推动我国工业废水治理能力和水平不断提升。
参考文献：
[1]张瑞刚.基于生物强化法处理低浓度工业废水的研究[J].化学工程师,2021,35(05):33-35+71.
[2]山其木格,唐平,王丽,王凡,毕荣宇,李长文,卢君.微生物分析技术及其在酱香型中的应用进展[J].中国酿造,2021,40(05):18-25.
[3]邱石法.工业废水污染物排放对河流生态环境影响研究[J].环境科学与管理,2021,46(05):155-159+164.
[4]张群,陈重军,谢嘉玮,邹馨怡.高盐废水微生物脱盐池处理研究进展[J/OL].化工进展:1-10[2021-06-08].https://doi.org/10.16085/j.issn.1000-6613.2021-0435.