自然界中的廢水降解過程，是在陽光與天然光觸媒介質(zhì)驅(qū)動下，在廢水生態(tài)系統(tǒng)的生物化學過程中，將污水中的有機物分解成無機物，將無機鹽沉淀、固化，終使水體中的有毒、有害污染物得到有效分離，且讓水體的pH值保持在7.00~7.05之間。進入21世紀后，由于對自然界水體的污染降解過程進行觀察研究，發(fā)現(xiàn)自然水體中存在耐酸、耐堿、耐鹽、耐重金屬、耐有毒有機物的微生物，在水體趨于正常水體時，這些微生物的生物活性降低甚至進入休眠期，而在污水環(huán)境中，這些微生物的生物活性會被激活進而大量繁殖，使污水快速得到凈化。

本文研究一種具有普適性的生物強化廢水處理方案，即對任何低濃度工業(yè)廢水均可實現(xiàn)的給予生物降解法的工業(yè)工藝。

1、生化污泥的實驗室培養(yǎng)制備

早期的生態(tài)學研究中，認為生物的生存環(huán)境應(yīng)與常見生物一樣，需要接近中性的液態(tài)水環(huán)境，以碳水化合物為主要代謝路徑，適宜溫度不超過30℃。但在近年的生態(tài)學研究中，發(fā)現(xiàn)在強酸、強堿、高溫、高壓等環(huán)境下，都有特定生物的生存空間。所以，研究工業(yè)廢水條件下可以生存的微生物，即可通過生物過程分解廢水中的有機物及沉淀廢水中的無機物，從而達到廢水凈化的目的。

根據(jù)生物學和生態(tài)學原理，在污染區(qū)的污泥中，必然存在適應(yīng)該廢水環(huán)境的微生物，即將污染區(qū)污泥在實驗室環(huán)境中進行培養(yǎng)，可以繁殖大量的污水適應(yīng)性菌群，將菌群向污水沉淀池中進行移植，在沉淀池中構(gòu)成不均衡生態(tài)環(huán)境，即造成污水沉淀池中適應(yīng)性菌群過度分解廢水的生態(tài)學狀態(tài)，使該失穩(wěn)過程造成污水的凈化過程

圖3中，其生物法和酸堿法均為簡模型。但其核心步驟并無本質(zhì)變化。對生物強化法來說，生化沉淀池的生物學和生態(tài)學環(huán)境必須得到充分保護，嚴禁在生化沉淀池中加入水質(zhì)調(diào)節(jié)藥品，且當其廢水中污染物下降到一定程度，為保證廢水中的適應(yīng)菌群繁殖活性，必須將處理過的廢水泵出到低濃度沉淀池中進一步沉淀。而經(jīng)過生物強化法處理過的廢水，水中存在較多微生物，需要使用孔徑小于0.1μm的活性炭過濾系統(tǒng)將微生物充分過濾，且過濾器中的微生物也可以通過實驗室處理進行有效回收。

3、生物強化法處理效果分析

廢水水源選擇某市工業(yè)區(qū)25家已經(jīng)使用生物強化法的工業(yè)廢水排放企業(yè)，利用其生物強化法的生化沉淀系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集并支持該比較結(jié)果。每個企業(yè)至少采集不同時間的至少100個水樣，共形成不少于2500個比較水樣。

膜分離技術(shù)、蒸發(fā)法及離子交換技術(shù)、生物法以及不同耦合技術(shù)。電滲析耦合反滲透（ED-RO）技術(shù)在占地、投資和能耗等方面具有巨大優(yōu)勢，將其用于對高鹽廢水的處理，符合當前化工企業(yè)實現(xiàn)野清潔生產(chǎn)冶的需求。

筆者在遼寧葫蘆島某化工廠原有生化處理工藝的基礎(chǔ)上，采用以高效電滲析裝置為核心的ED-RO工藝，開發(fā)適用于化工行業(yè)高鹽水的資源化回收利用新技術(shù)，以期為實現(xiàn)化工行業(yè)野清潔生產(chǎn)冶提供參考。

1、實驗部分

實驗所用原水為氯醇法環(huán)氧丙烷裝置工藝出水，pH為6.5，含鹽量約為51.2g/L，鹽型為氯化鈉，鈣離子、鎂離子、懸浮物含量分別為46.49、6.62、225.4mg/L。

本研究預處理系統(tǒng)采用管式微濾膜（TMF）與樹脂吸附技術(shù)。TMF選用美國POREX公司生產(chǎn)的MME3005601VP管式微濾膜膜裝置，膜元件數(shù)量為24支，總膜面積3.36m2，過濾孔徑0.05μm；樹脂采用天津允開001×7型弱酸性陽離子交換樹脂，裝置尺寸D300mm×1650mm，樹脂填充量60L。電滲析裝置為兩級，選用鈦涂釕電極，隔板厚度1mm，日本astom單價離子膜，每級膜面積均為30m2，極室與濃縮室均配有在線pH儀，控制加酸計量泵，維持其正常pH范圍；反滲透裝置選用陶氏反滲透膜SW30HRLE-4040，6芯一級串聯(lián)排列，采用南方泵業(yè)輕型立式多級離心泵CDLF1-36為反滲透進水泵。