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精细化工行业环境保护与污水生物处理技术孙伟

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：刘道利孙伟

[导读] 摘要：精细化工是我国国民经济的重要产业。它不仅给人类的生活带来了不可替代的利益，也给人类的生存环境带来了一定的不利影响。

        烟台巨力精细化工股份有限公司山东烟台 265200
        摘要：精细化工是我国国民经济的重要产业。它不仅给人类的生活带来了不可替代的利益，也给人类的生存环境带来了一定的不利影响。环境污染已成为制约精细化工发展的瓶颈。污水处理是环境工程的基础工程之一。过去采用的传统生物处理技术不能从根本上解决污水的生物降解问题。传统的生物处理技术仍有许多有机物无法降解。因此，如何通过新技术的探索和应用，提高污水生物处理技术水平，是当前亟待解决的主要问题。
        关键词：保护环境；精细化工；污水处理；生物处理技术
        引言
        化学技术和生物技术带来的废水处理方法，主要包括应用一些生化手段，或在污水中培养各种类型的微生物，使其能够大量繁殖，分解污水中的主要污染物，完成污水净化工作。
        一、传统生物处理技术的应用及其局限性
        所谓传统生物处理技术，就是人们将生物技术在生活污水处理等行业直接应用到精细化工行业的污水处理技术中。吉林染料厂采用活性污泥法处理吉林染料厂和其他染料厂的混合污水；青岛染料厂染料生产废水采用加压接触氧化法处理，大中型精细化工厂几乎都采用传统的生化处理工艺。有机物去除率在60%～80%之间，可减少环境污染[1]。但能达到国家或地方排放标准的人很少，相当一部分有机物不能生物降解或完全降解，这部分潜在污染容量大，半衰期长，污染严重。主要原因是常见的微生物或被这些有机物毒害或抑制，或不能产生相应的适应性酶来降解它们。即使人们在生物处理结构或工艺上付出了很大的努力，也很难改变生物体固有的生命属性。由于传统的低成本生物技术用于精细化工废水处理效率低下，发达国家束手无策，甚至采取污染转移战略，从发展中国家进口高污染精细化工产品。
        二、精细化工与环境保护
        因为很多的的合成有机物会在精细化工中产生，这些不断积累的有机物而，甚至会造成环境污染的问题。大量数据证明，每年的主要污染企业，化工厂，特别是精细化工厂，年年榜上有名。怎样完美的改善保护环境和精细工业发展的关系，已经成了一个迫在眉睫的问题。在精细化工生产中，通常使用一些芳香族或杂环化合物来合成和加工所需的产品。一般来说，这些化学物质在自然环境中是不能降解的，时间一长，水源都会受其污染。除了生产产品造成的环境污染外，由于精细化工生产工艺复杂，生产周期长，实际反应条件影响收率，会产生大量的过剩原料，这些废弃物也加重了环境污染。
        对于精细化工生产，由于生产过程中的原料主要是有机物，所以在处理有机物时，通常采用生物处理技术对有机物进行处理。生物技术中的微生物能有效降解有机物，达到环保的目的。然而，随着精细化工的快速发展，越来越多的合成有机物出现在人们的视野中，其生物降解性相对较低[2]。因此，传统的生物降解技术很难在当前精细化工行业中实现有机物的综合降解。鉴于此，有必要分析精细化工与环境保护的关系，探索新技术，为精细化工的可持续发展打下基础。
        三、当前污水生物处理的现状
        目前，我国精细化工行业在污水处理的生产过程中，往往选择采用传统的生物处理技术对其进行处理。但事实上，传统的生物处理方法只能去除污水中约80%的有机物。虽然对环境保护有一定的帮助，但不能满足国家排放标准的要求。在传统的生物处理技术下，相当数量的有害物质没有得到有效降解。在传统的工业废水处理中，微生物会受到传统的化学处理方法的影响。中毒和抑制使微生物降解能力降低，甚至不能产生酶。在这种情况下，人们试图对微生物的结构进行研究，但仍难以改善现状，微生物的生命属性也难以改变。因此，克服精细化工的污染仍然是一个难点。

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传统的生物处理技术应用于生活污水和其他工业污水的处理，难以在精细化工废水的处理中发挥良好的作用[3]。
        四、精细化工生产中污水生物处理技术探索
        4.1生物遗传技术在污水生物处理中的应用
        微生物自身产生的酶是用来降解有机物时的主要东西。在判断微生物是否能降解某些物质时，关键是微生物是否能产生降解酶。具体地说，这些酶可以大致分为适应性酶和内源酶。内源酶是生物体在进行遗传工作时能由微生物自身直接合成的酶；适应性酶是微生物适应环境、有底物产生的酶。通过分析，适应性酶的产生使微生物具有一定的特异性，而生物遗传技术就是分析微生物的特异性，掌握其特性的保持和变异，从而更好地将其应用于污染控制。在精细化工废水处理中，应注重特定微生物的筛选、具有特定降解功能的微生物的诱变、细胞融合技术的综合应用，实现对精细化工废水中有害物质的降解。目前，我国在污水处理中的生物遗传技术研究取得了许多成果，扩大了特定降解菌的选择范围，在一定程度上提高了降解效率，有效缩短了降解时间。然而，目前生物遗传技术在应用中还存在许多缺陷。生物筛选仍然是传统的生物学研究方法，突变特异降解菌与细胞融合的成功率并不高，这仍然制约着污水生物处理技术和精细化工的发展。
        4.2应用基因工程技术来进行污水生物处理
        近年来，随着基因工程研究的不断深入，基因工程逐渐成为精细化工废水处理的新选择之一。生物处理技术中微生物的遗传信息主要存储在DNA和核糖核酸中[4]。因此，研究人员在研究特定微生物降解菌时，可以对这些特定的微生物产生酶进行基因组研究。一般来说，这种研究首先提取生物体的基因组，然后人工控制遗传物质的转录和复制过程，调节特定降解酶的合成过程，保证降解酶的存在，并对降解酶的催化过程进行了分析，最终通过调节微生物基因的变化来实现整个微生物遗传过程，实现对精细化工废水的有效降解。
        在利用基因工程技术处理废水时，需要专业人员从生物细胞中提取基因，然后按照之前的设计进行重组，以满足微生物降解的需要。基因工程技术的应用可以有效地提高反应速度，强化生物处理。例如，当微生物降解石油时，它们的速度非常慢，甚至需要几十天才能实现降解。然而，基因工程技术的应用有效地解决了这一问题，而且只需几个小时就能达到降解要求。目前，许多污染物的半衰期相对较长，因此可以提高降解率，使基因工程在污水生物处理方面具有明显优势。厌氧菌除提高降解效率外，处理时间长，工程菌仅需3小时即可完成处理，大大降低了处理成本。基因工程技术在污水生物处理技术中具有许多优势。
        结语
        随着我国社会经济的快速发展，环境污染问题日益突出。精细化工也遇到了环保瓶颈。许多合成化学品的生产和原料过剩的问题，使有害物质在环境中积累，加剧了生态环境的污染。因此，如何在保障精细化工发展的同时，有效处理环境污水，是当前精细化工生产中亟待解决的问题。近年来，基因工程技术和生物遗传技术的应用为精细化工的可持续发展提供了新的思路。因此，今后可以采用越来越多的技术来处理精细化工废水，实现有效的环境保护。
        参考文献：
        [1]景海峰.精细化工行业环境保护与污水生物处理技术[J].化工设计通讯，2019，45（08）：226-227.
        [2]凌霄，杨细平，陈满，等.广东省农村生活污水治理现状调查[J].中国给水排水，2009，25（8）：8-10.
        [3]林齐，张杰，李东.工业综合废水深度处理与污水场工艺升级改造研究[J].工业用水与废水，2011，33（4）：75-76.
        [4]康丹红.城市污水处理厂升级改造工程设计与运行效果[J].工程技术（全文版）：00108.