摘要：当下高速扩展的工业化和城市化进程对工业生活废水处理提出了严俊挑战，水十条及配套政策的连续出台也说明解决这一问题的紧迫性。低成本，少投资，易维护，高效能的废水处理技术成为现如今广受瞩目的全新领域。

    废水处理生物增效技术，是一种可以应用于印染、纺织、化工、食品加工等行业生产废水处理的绿色生物技术，对提高废水处理系统的稳定性、降低故障频率和严重程度、减少排放物中的有机物、增强活性淤泥的絮凝作用、加速从由负荷和毒物导致的故障中恢复、加快新建水处理厂的启动、季节性启动或维修后启动的速度等方面起到了很好的作用。

1 技术开发背景

    近几年，随着我国经济的迅速发展，环境污染问题日益突出，尽管国家持续大量的环保投入，亏染问题仍有加大的趋势。国家规划要求CODcr排放总量要降低5%，要完成这一很具挑战的任务不仅要加强环保的投入新建污水处理厂，更应加强现有污水处理厂的正常稳定运行。污水处理厂的水质处理要求日益提高，尤其是工业废水来水的不稳定极易使生化处理单元的正常运行经常受到高COD的冲击，出水水质不稳定，只有人为地不断提高污泥浓度；在现有设施条件下，生化系统处哩能力的不足已经成为装置长、满、优运行亟待解决的问题。如何提高现有设施的处理能力及效果，是考量污水处理运行的一项难题。

    随着印染、纺织、化工新工艺、新技术的投用，造成进入污水处理厂的水质恶化，致使生化处理单元的正常运行经常受到高COD的冲击，出水水质不稳定，需要添加大量的絮凝剂、氧化剂以确保出水水质达标，这样大大增加了生化系统的处理成本，给污水处理场的平稳运行带来很大的压力，并且提高了运行成本。生化系统处理能力的不足已经成为装置长、满、优运行亟待解决的问题。

    生物增效技术是一项环境友好型技术，经济性更高。众所周知，废水的生物处理是经济上最合理，环境上更友好的处理方式。相比物化处理方式只是把污染物进行了转移，并没有彻底的解决污染问题：而生物处理最终把水中的污染物转化成C0₂和水，回归自然，所以它更环保也更经济。用于生物增效技术的生物制剂是源于自然的，是较佳的环境友好型产品，从提高系统稳定性方面看经济性也更合理。

    生物增效技术恰恰在保证系统的稳定运行、CODcr总量减少方面有很大的优势，所以推动该技术在中国的应用是一项适合中国国情的实用技术，符合当下中国的发展现状。

    2 国内外研究开发现状

    生物技术由于使用简单、投资少、环境友好等已在欧美等发达国家得到广泛应用，生物制剂的使用范围逐渐扩大，包括城市下水管中油质堵塞的清理与分解，COD排放的控制，BOD去除率的提高，系统受负荷的冲击及废水生物系统的启动等等。

中国的研究机构及部分高校对生物增效技术也已经有较早的研究，但是由于筛选纯化技术，产品固定化的技术的瓶颈，无法大规模在污水处理中的真正推广。所以，实际上该技术的推广一直处于推广阶段。

诺维信生物公司产品在美国的20%以上的污水处理厂（设施）中有过应用，欧洲等发达国家有广泛应用，亚太区如日本、韩国、马来西亚等国家已经将使用微生物产品作为日常操作规范来用。

    3 研究开发试验情况

    生物增效技术，是通过添加具有某种特定分解代谢活性的菌株，来增强原有微生物菌群处理效的方法。它能够提高活性污泥对处理过程波动的应变能力，增强生物降解废水中难以降解成分的力，获得更好的污水处理效果和保证装置的平稳运行。如在某印染企业应用过程中，减少絮凝剂用量30%，停止了脱色剂（氧化剂）的添加，总运行成本节约了40万／年。

                         表1 实验室及中试试验结果

    诺维信生物公司产品应用在天津石化污水处理厂中，该厂设施老化，出水水质差，波动极大，使用诺维信产品使得出水COD在原有基础上降低23%，达标率提高13%。

    诺维信产品在钢铁焦化行业上也有广泛应用，在南京某钢厂焦化厂使用生物增效剂，COD量消减达40%，稀释水减少50%，絮凝剂的投加量也减少了60%左右。在平顶山某焦化厂应用在系统快速启动上，实现了焦化厂污水处理2个月内实现出水COD小于300mg/L，获得当地环保局技术创新奖。

    4 主要技术经济指标

    生物增效技术可以改善污泥性能，强化系统处理效果，改善出水水质，尤其在遇有水质≯情况下可快速使系统恢复，确保出水水质达标。

    采用生物增效技术有以下优点：

    ① 操作简单，一次性投资少。生物增效技术能在不扩充现有的水处理设施基础上，提高其水处理的范围和能力，克服传统活性污泥对石化废水污染物降解效果差的不足。该技术不需要新建构筑物，更不需要增加任何设备，仅需通过简单添加菌种的方式进行，减少了一次性投资，且方便易行。

    ② 减少总出水量，降低能耗。生物增效技术可以减少总出水量，减轻循环水系统腐蚀问题和出水循环利用压力。同时可减少曝气量，降低能耗。另外，该技术通过改善污泥沉降性能，能提高回流污泥浓度，减少剩余污泥排放，从而减少污泥处理成本与能耗。

    ③ 吨水处理增加成本可控。根据运行管理的实际情况，可以按照出水需要达到的处理效果来调控投加量，易于实现较为理想的成本控制。系统稳定运行后，维持期可以根据实际情况减少加药

量。另外，除去所降低的能耗和污泥处置费用，吨水处理增加费用还会有所降低。

    ④ 系统稳定运行后，可以节约用水，另外，除去所降低的能耗和污泥处置费用，吨水处理费用还会有所降低。

    5 国内外技术比较

    该技术最早起源于美国等对污水处理要求价高的发达国家，以解决快速增加的工业和生活废水处理问题，并在美国市场得以快速发展和成熟，现在美国超过20%的污水处理厂正在使用生物增效技术。

    之后诺维信公司将其引进国内，进行本土化改良和具体应用条件的摸索，并于21世纪初正式推向中国废水处理行业。经过这些年的发展，国内该技术发展迅速，技术水平基本与美国等发达国家相同。

    但是现场应用对生物的适应性要求非常高，并由此带来了生物处理技术推广应用的高门槛。如何提高微生物适应应用环境的能力，成为目前环境微生物研究领域和污水处理厂面临的最主要问题。

    6 关键技术与创新点

    诺维信公司开发的生物增效技术是一项通过添加某种具有特定分解代谢活性的菌株，来提高原有微生物菌群处理能力的技术。它能够提高活性污泥对处理过程波动的应变能力，增强降解废水中难以分解成分的能力，从而获得更好的处理效果。通过使用生物增效技术，CODcr含量可以进一步降低10～40%;氨氮排放指标可以进一步降低50～90%，使得系统稳定性加强。

    该生物增效技术可以实现系统快速恢复功能，一般情况下，生化系统在受到冲击后再次恢复至少需要1个月的时间，使用生物增效技术强化污水处理效果，使得系统大约在一周到20天左右的时间内就能得到恢复。

    总体来讲该技术具有以下几个创新点：

    ① 提高出水COD稳定性，削减峰值；

    ② 改善污泥沉降性能，减少污泥量：

    ③ 减少曝气池泡沫，强化曝气效果；

    ④ 减少化学品使用；

    ⑤ 生化系统快速启动和恢复。

7 应用推广情况及前景分析

    目前工业及生活废水处理技术属于百花齐放，百家争鸣的阶段，而且大多是多种技术联合作用是常态，但是目前的大多数技术仍然存在基础建设投资较大，工时较长影响生产等弊端。而生物效技术以增强原有的生化系统为手段，没有基础投资，项目启动较快，对于COD和氨氮等难处理的废水指标有着很好的效果。

    根据相关数据全国废水排放总量约为700亿吨，生物增效技术可以高效应用于印染，纺织，化工，造纸等诸多行业，合计约占到全国废水总量的47%。以生物增效技术可以降低CODcr和氨氮含量20%，以我们的某印染客户为例（出水COD平均值从108mg/L下降到现在76mg/L）可得出 ：

    COD减排量：700亿吨×47%×32mg/L=105万吨

    而且不同工业，不同工艺的COD含量不尽相同，这一数值应该低于全国废水平均COD含量，保守估计也可以减少COD排放超过300万吨每年，而随之带来的水及能源节约则更为客观。总体看来，该技术仍有很大的市场推广空间，以及巨大的节能减排潜力。