銘盛環(huán)境——工業(yè)污水，工業(yè)廢水處理專(zhuān)家，提供污水處理解決方案
中成藥制藥廢水主要來(lái)源于中藥材提取、原料藥提取、水針和固體制劑的生產(chǎn)過(guò)程排水、輔助過(guò)程排水、沖洗水和生活污水。生產(chǎn)過(guò)程排水帶入大量乙醇、乙酸乙酯、四氫呋喃等生產(chǎn)原料，使得制藥廢水具有COD高、難降解、色度高和生物毒性強(qiáng)等特點(diǎn)。制藥廢水可生化性差，直接采用生化處理難以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，而采用Fenton-微電解等預(yù)處理工藝處理制藥廢水，又面臨投資運(yùn)行成本高、管理復(fù)雜等難題。
電-生物耦合技術(shù)可克服上述缺點(diǎn)，通過(guò)電極電化學(xué)氧化使部分難生化物質(zhì)氧化為易生物降解物質(zhì)，被微生物去除。研究表明，適當(dāng)電場(chǎng)電壓可以提高微生物細(xì)胞的新陳代謝過(guò)程、細(xì)胞分裂速度、基因表達(dá)及酶活性，從而提高難生物降解廢水的處理效果。電-生物耦合技術(shù)用于工業(yè)廢水處理時(shí)工藝占地面積小、操作維護(hù)簡(jiǎn)單、抗負(fù)荷沖擊力強(qiáng)、處理費(fèi)用低，但國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)電-生物耦合技術(shù)處理制藥廢水的降解規(guī)律和微生物群落種群特征的研究較少。
采用電-生物耦合技術(shù)處理制藥廢水，對(duì)門(mén)、屬水平的微生物多樣性進(jìn)行了研究，對(duì)比了最佳工況下電-生物反應(yīng)器陰、陽(yáng)極板兩側(cè)生物膜以及0V時(shí)生物膜之間的微生物種群多樣性差異，分析電場(chǎng)作用對(duì)微生物多樣性的影響，揭示電-生物耦合技術(shù)提高COD去除率的機(jī)理。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究，可得出以下結(jié)論：
（1）固定電-生物反應(yīng)器極板間距為15cm、HRT為24h，DO為3~4.5mg/L，考察電壓對(duì)COD去除率的影響。結(jié)果表明，電壓為10V時(shí)COD去除率最高，初始COD為1473.45mg/L的原水經(jīng)處理后COD去除率可達(dá)83.62%，較電壓為0時(shí)COD去除率提高了20.1%。
（2）電壓在0~10V，電-生物反應(yīng)器的處理效率與電壓呈正相關(guān)關(guān)系，可能是電場(chǎng)強(qiáng)化了微生物功能，同時(shí)電氧化的協(xié)助作用促進(jìn)了污染物降解；電壓在10~27V，處理效率與電壓呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，可能是過(guò)高的電壓降低了微生物活性，導(dǎo)致處理效率下降。
（3）電-生物反應(yīng)器為10V時(shí)陰、陽(yáng)極板兩側(cè)生物膜和0V時(shí)生物膜的菌落多樣性呈現(xiàn)較大差異。陰陽(yáng)極板周邊生物膜中的優(yōu)勢(shì)菌門(mén)為Proteobacte-ria、Bacteroidetes和Firmicutes，其對(duì)復(fù)雜有機(jī)物和抗生素等難降解物質(zhì)有較好的去除作用；屬水平上，Zoogloea在極板周邊的相對(duì)豐度顯著提高，其對(duì)制藥廢水中醇類(lèi)、甲苯、長(zhǎng)鏈烴等物質(zhì)的去除起到重要作用，同時(shí)電-生物反應(yīng)器生物膜中的Desulfobul-bus、Sphaerotilus和Acinetobacter可以降解制藥廢水中的簡(jiǎn)單有機(jī)物和芳香烴。
（4）電氧化與生物降解的協(xié)同作用是提高對(duì)制藥廢水處理效率的主要原因之一。門(mén)水平和屬水平上存在大量可以利用難生物降解物質(zhì)的菌種，其對(duì)芳香烴、長(zhǎng)鏈烴等物質(zhì)的降解，提高了對(duì)制藥廢水的降解效率，同時(shí)電化學(xué)作用可將難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可被微生物利用的中間產(chǎn)物，提高微生物降解制藥廢水的效率。電氧化和生物降解之間的協(xié)同作用導(dǎo)致菌落結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，最佳電壓下的菌落結(jié)構(gòu)對(duì)制藥廢水的處理效率更高。
