1. 高效菌种筛选继续得到重视

　　高效优良菌种选育及处理

　　中科院成都生物所在“高效优良菌种选育及处理系统中微生物种群的优化调控”项目的研究过程中，筛选出了多株高效功能菌，对主要菌株进行了降解机制与应用方法的研究，开发出适用于石油和印染废水的多个品系菌剂及其高密度发酵工艺，形成了规模化的菌剂生产线，并在炼油废水处理工程上进行了示范应用，初步建立了废水处理系统中微生物种群监测及调控的分子生物学方法。

　　高效菌处理难降解有机废水

　　高效菌处理技术适用于煤化工、农用化工难降解有机废水，目前已完成中试，并入选国家先进污染防治示范技术名录。

　　该技术采用新型微电解装置、块状催化剂和必要介质的预处理工艺，投加高效菌剂，通过厌氧生物处理工艺处理难降解有机废水，使其化学需氧量、酚类、氨氮含量均大幅下降，处理出水可达到回用要求。该技术在开发过程中，解决了菌群选育与最佳配比、菌群粉末化等技术难题。

　　以采用该技术处理多菌灵农药废水为例。多菌灵农药生产废水中主要含有邻苯二胺等苯胺类有机物、少量硝基物、硫化物，废水化学需氧量高达每立方米30千克，具有高化学需氧量浓度、高氨氮、高盐分、毒性大、成分复杂的特点，属高浓度难降解有机化工废水。

　　从多菌灵农药生产废水的排放口附近土壤中分离得到废水的高效降解菌，其中能高效降解多菌灵农药和废水中的中间产物邻苯二胺的菌株均为假单胞菌。将这些高效菌混合培养后，与活性污泥分别投加到序列间歇式活性污泥法反应器，通过正交试验得到各自的最佳工艺条件。结果表明，采用高效菌处理多菌灵农药废水，化学需氧量去除率比活性污泥法高出29.1%。

　　采用该处理工艺的基建费约每吨废水一千元，运行费用约为每吨废水4~5元，具有良好的推广应用前景。

　　新的细菌配方和营养包可减少50%以上的污泥

　　陶氏化学公司于2009年10月表示，一种新开发的废水生物处理技术与传统的活性污泥废水处理过程相比，可减少50%以上的污泥。污泥实际的减少量基于生产基地水流特征和特定的污染物而变化。

　　污泥发生量减少可大大降低堆填区处置成本，陶氏化学公司已将这一技术应用于炼油工业。

　　称之为自动Chemostat处理的技术由美国BioPetroClean公司开发，它作为一种更高效的方法，可用于减少新鲜废水或含盐废水中总的石油烃类含量。该技术基于采用定制的细菌配方应用于废水池中，该过程依赖于专门针对特定消耗烃类物质的细菌的认定和选择，细菌配方处于专有的营养包条件之下，这一营养包在生物反应器中可被连续地进行调整。

　　这种可快速分裂的细菌保持较低的细菌浓度，并有较大的表面积可用于使烃类分解。据称，自动Chemostat处理技术为一次通过过程，应用于活性污泥过程无需循环。

　　细菌配方和营养包加上控制系统，就可对过程不断的进行在线监控，在线监控可避免生物反应器中出现操作紊乱，从而可提高过程的可靠性。自动Chemostat处理技术已成功地进行了验证。它可对废水进行连续地处理，并可一次性地应用于批量的特定废水处理。

　　复合菌助重金属废水处理

　　中科院成都生物研究所发明的处理废水中铬等重金属离子的方法，是将复合菌放在含有乳酸蛋白盐、亚铁盐和硫酸盐及钾、镁、钙、铜等元素的培养基中，生产出纳米硫化铁，再将纳米硫化铁在酸性条件下与废水中的重金属离子等生成难溶的金属硫化物，经分离沉淀，达到去除废水中金属离子的目的。该方法可广泛用于重金属废水处理工程，具有去除效率高、成本低等优点。

　　2. 磁性粉末净化污水技术

　　采用磁性粉末净化污水的新方法，可使净化过程更为有效，并且可减少处理过程的费用。日本宇都宫大学应用化学教授Yasuzo Saka对已广泛采用的活性污泥方法进行了改进，即在活性污泥中加入少量磁铁矿石粉末，这样，污泥中的细菌消耗有机物质，它们也缠绕在磁铁矿石上，形成磁化活性污泥。这种磁化污泥可粘附在处理水池上方旋转的磁鼓上，其分离速率比活性污泥过程所用的重力分离要快100多倍。这种活性污泥可从转鼓上刮下，并循环到处理水中进一步利用。Saka领导的研究小组对处理条件如微生物浓度进行了精确优化，从而不会产生过剩的污泥。采用该工艺己很好净化了城市污水、信息技术工业污水和含磷、含氮污水等。在宇都宫的城市污水处理中，用磁性活性污泥工艺中型装置处理了城市污水，可去除有机物质而不产生过多的污泥。

　　3. 生物强化处理技术

　　固定化细胞和流态化脱氮生化处理

　　含氮污染物的排放一直是环境治理的一大难题，氨氮废水成分复杂，可生化性较差，使得传统的生物脱氮工艺效果不佳。由于我国水环境中氨氮的污染因子的浓度值长期得不到有效控制，氨氮超标不仅引起水体的富营养化，在工业生产中还会影响设备的换热效率。

　　高浓度氨氮化工废水处理技术，以新型脱氮生化处理流程为核心，融合了固定化细胞技术和流态化工艺的生化处理技术及系统。该技术通过使高浓度氨氮废水与微生物载体之间形成稳定流态，实现了在单位体积内较高的混合液悬浮固体浓度和优良的生物传质性。通过控制溶解氧浓度、温度、pH值和系统中化学需氧量等工艺参数，有针对性地调节微生物的生存环境，促使后段生化反应系统中亚硝化菌、硝化菌和反应菌保持良好的生长势态，为提高硝酸盐氮、亚硝酸盐氮及其他有机污染物的去除效率创造了良好的条件，从而达到高效、经济的去除污染物的效果。

　　目前，高浓度氨氮化工废水处理技术较强的脱氮和去除难降解污染因子的能力，已在氮肥和煤化工等行业中取得了良好的工程应用效果。从技术准备和实践经验看，该技术具备了在高浓度氨氮化工领域内更大范围推广应用的基础和前景。

　　生物强化技术处理高浓度化学需氧量废水

　　生物强化技术是一项专门针对高浓度、难生化降解有机废水的处理技术。该技术打破传统的好氧生化处理方式，将现代微生物培养技术应用于好氧污水处理系统中，通过生物强化技术将好氧系统中专一性强、活性高的优势微生物进行强化，以高于传统活性污泥法10倍以上的容积负荷，将传统生物法难以处理的高浓度、毒性废水进行生化处理，极大地降低了高浓度有机废水的处理成本。适用对象为液体焚烧废水、稀释处理的废水等。目前，石化行业的碱渣废水处理方法主要有焚烧、湿式催化氧化等，焚烧和湿式催化氧化都是投资和运行费用非常高的处理技术。相比之下，采用生物强化技术进行处理，其投资、运行费用都只有原来的几分之一或者几十分之一，运行管理简单，处理效果稳定，而且不产生废气和废渣等二次污染。该技术的成功应用为此类高浓度难降解废水的处理开辟出了一条新途径。

　　组合式生物反应器高效治污

　　污水组合式生物处理装置采用组合式生物反应器工艺处理城市污水，同时可以实现总氮、总磷的去除和剩余污泥的减量化。

　　这种组合式生物反应器采用生物捕食和能量代谢解耦联两种机理对剩余污泥进行减量化处理，效果显著，甚至可以达到污泥零排放。该装置可广泛用于城市生活污水和工业废水的处理，尤其是水质变化大的有机废水的处理，污染物去除效果和出水水质均有明显提高，且处理水量大，运行费用相对较低。此外，该装置在前端设置生物选择器，提高了抗冲击能力及污染物降解效率，同时也抑制了污泥沉降性差、易膨胀等情况的发生。

　　4. 厌氧——好氧相结合生物处理技术

　　高效厌氧反应器处理高浓度有机废水

　　高浓度有机废水生化处理技术及装置，可重点解决化工、制药、食品等行业产生的高浓度有机废水处理难题，经处理后水质达到国家规定排放标准并可深度处理回用。

　　采用该技术，高浓度有机废水先经收集管路汇入调节池，废水在该池中均质并有控制地进入处理系统。废水在输入预处理单元作pH调整、悬浮物去除、大分子有机物及有毒有害污染物降解等处理，之后进入高效厌氧反应器，使有机物大部分得到降解，成为无害的气体和无机物，大分子有机物如苯类物质在此过程中被降解为小分子有机物或被彻底降解。经厌氧反应后的废水有机物浓度大幅度降低，同时提高了后续好氧处理的可降解性。然后进入组合生物降解过程，按照废水中污染物的性质和处理要求，采用兼氧、好氧等工艺的组合实现废水处理的达标。

　　废水经上述处理过程一般已达到排放标准，为了达到深度净化工业废水的目的，还可采用发光二极管—光催化复合技术进一步处理，并可延长后级处理中膜的使用寿命。为满足处理后废水的利用要求，可再设后续深度处理单元，深度处理采用微过滤、超滤、钠滤和反渗透等一种或几种工艺的组合。废水经以上流程处理后，即可达标排放或回用。

　　该技术在生物处理方面达到先进水平，特别是高效厌氧反应器达到国外第三代先进水平、国内领先水平;建设成本为国外公司建设同类项目的30%~50%、运行成本的50%~70%。

　　缺氧加好氧处理焦化废水

　　前置反硝化焦化废水处理技术，在钢铁、化工等行业焦化废水处理工程中得到应用。该技术采用的前置反硝化工艺由两部分组成：缺氧池和好氧池。在缺氧池内，控制解氧在每升0.5毫克以下，反硝化细菌利用进水中的化学需氧量作为氢供给体，将好氧池回流的混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气排入大气。同时利用厌氧生物处理反应过程中的产酸过程，把一些复杂的大分子稠环化合物分解成低分子有机物，为后续处理创造条件。缺氧池中的微生物以废水中有机物作为反硝化碳源和能源，不需补充外加碳源;废水中的部分有机物通过反硝化去除，减轻了后续好氧段负荷，减少了动力消耗;反硝化产生的碱度可部分满足硝化过程对碱度的需求，因而降低了化学药剂的消耗。在好氧过程中，控制溶解氧在每升2~5毫克范围内，利用碳化菌降解污水的含碳化合物，利用硝酸盐菌和亚硝酸盐菌氧化氨氮。通过生物处理段后的出水已基本达到我国《污水综合排放标准》的二级标准。该技术工艺深度处理段由混凝反应池及混凝沉淀池组成，其主要作用是进一步降低污水中的色度及化学需氧量含量，确保出水达到《污水综合排放标准》的一级标准。

　　5. 废水污泥处理

　　将废水处理污泥转化为能量

　　美国佛罗里达州Sanford公司2008年就宣布在北美采用MaxWest气化系统处理生物固体。MaxWest环境系统公司开发了这一气化系统，可将城市废水处理系统的污泥转化为能量。

　　MaxWest环境系统公司在一废水处理场建立污泥转化为能量设施。废水处理场的最后产物为污泥，也称之为生物固体，污泥在密闭的气化器内被气化，产生合成气。在连续的集成过程中，合成气再在密闭的热氧化器中被氧化而产生热能。Sanford公司使用该热能可替代天然气以驱动新的干燥器。

　　与使用化石燃料天然气的成本相比，此种技术可使Sanford公司在20年内节约900万美元。该技术还强化了废弃物料管理，并保护了环境。

　　可控湿法聚沉法处理污水厂污泥

　　以界面微电子转移理论为基础，研发出的可控湿法聚沉法处理污水厂污泥新技术，污泥深度脱水效果明显，大大降低了污水处理成本。污水处理厂集中处理污水时，传统的污泥厌氧处理技术除了需要投入大量资金建设污泥消化装置外，还需要投入大量配套处理设施。尽管如此，厌氧处理后的剩余污泥还需要通过其他技术进行再处理，同时，产生的消化液化学厌氧量浓度很高，会加大处理成本。另外，由于我国污水处理厂污泥含砂量较高，有机质含量比欧美国家低，污泥的可生化性差，消化设备运行的稳定性、沼气产率等指标普遍达不到处理要求标准，因此国外普遍使用的污泥消化技术在我国难以推广和普及。可控湿法聚沉法处理污泥技术可使剩余污泥在常态下进一步深度脱水至含水率50%以下，远低于现行其他污水处理厂污泥含水率在78%~83%的现状。处理后的污泥病毒体和菌群消亡、重金属离子固化、污泥臭度降为1度以下，达到了国家卫生填埋标准。污泥经过处理后，稳定性提高、不返熔、不吸水膨胀，燃烧值达每千克2 000千卡，经复合配方可作砖厂和水泥厂中热值煤的替代物。