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摘要："先進的生物技術可以為傳統(tǒng)的水和廢物處理挑戰(zhàn)提供生物解決方案，例如污泥管理、頑固化合物的降解和沼氣的產(chǎn)生。"

近些年來，全世界對于工業(yè)廢水排放標準及要求的管理愈發(fā)嚴格。有專家建議對向環(huán)境中排放含有一種稱為PFAS的化學物質(zhì)的廢水設定限制。

該提議對全氟烷基和多氟烷基化合物的關注有望在整個行業(yè)產(chǎn)生廣泛的影響。自1950年代以來，它們無處不在，在許多消費品和工業(yè)產(chǎn)品中都有發(fā)現(xiàn)，因為它們增加了對熱、污漬、水和油脂的抵抗力。EPA最初的目標是從生產(chǎn)PFAS的有機化學、塑料和合成纖維行業(yè)的場地排放。它還確定金屬拋光行業(yè)有必要制定流出物限制指南(ELG)，以解決鉻電鍍設施的PFAS排放問題。EPA控制廢水中PFAS的舉措是一項更廣泛的政策制定工作的一部分，旨在減少它們在飲用水中的存在，因為它們與不利的健康影響有關。 

限制廢水中的PFAS將是一個挑戰(zhàn)。畢竟，這些物質(zhì)不會在環(huán)境中分解。與此同時，工業(yè)界正在處理對氮、磷和其他污染物的更嚴格的排放限制。保護環(huán)境、公共健康和安全的法規(guī)通常會鼓勵創(chuàng)新，而這正是行業(yè)解決這些現(xiàn)實問題所需要的。回到50年前，一位名叫詹姆斯·巴納德 (James Barnard) 的南非土木工程師開始考慮使用微生物——生物學——從用過的水中去除氮和磷的方法。在那之前，標準做法是使用化學物質(zhì)去除這些營養(yǎng)物質(zhì)。

今天，生物營養(yǎng)去除工藝被廣泛應用于全世界各地數(shù)千個不同氣候條件下的污水處理廠。Barnard的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了以生物技術進步為先導的養(yǎng)分去除和水再利用的新概念。

一、生物技術的推動

生物技術經(jīng)常因為它與社會對轉基因食品的擔憂有關而受到詬病。但生物技術還有很多。生物技術最有前途的用途之一實際上是廢物管理。先進的生物技術可以為傳統(tǒng)的水和廢物處理挑戰(zhàn)提供生物解決方案，例如污泥管理、頑固化合物的降解和沼氣的產(chǎn)生。它還幫助用戶實施更可持續(xù)的廢水處理系統(tǒng)。在水務行業(yè)，我們喜歡稱之為“雙贏”。

由于有機污染物的產(chǎn)生，廢水的生物處理涉及許多行業(yè)，從食品和飲料到石油。然而，許多污染物，尤其是高度復雜的化合物，不能被微生物有效降解或無法生物降解，并可能影響水質(zhì)。生物強化是添加活躍生長的特殊微生物菌株的做法，這些菌株可以提高處理性能，并幫助生物降解污染環(huán)境中的頑固分子。這些有益微生物是廢水工業(yè)的維生素補充劑。生物強化工藝也適合我們當前的廢水處理。我們生活在一個每個人都想要“按照自己的方式”的世界中，受個性化體驗算法的影響。微生物和酶解決方案可根據(jù)污水處理廠的確切條件提供更多定制化處理?？蛻粽趯ふ覀€性化的解決方案，因為生物處理對植物環(huán)境的任何變化都很敏感，包括溫度、氧氣水平和有機物濃度。

例如，幾乎所有工業(yè)設施都需要表面活性劑進行清潔，但它們會在廢水處理廠的日常運營中造成麻煩。在足夠高的濃度下，它們會引起泡沫并導致絮凝物破壞。如果表面活性劑進入流出物，它們可能會導致違規(guī)和附加費。它們還可能導致污水毒性問題。表面活性劑是可降解的，但必須存在合適的微生物并發(fā)揮作用才能發(fā)生這種情況。

生物強化已被證明可以提高一系列化合物的處理效率，包括氨、脂肪、油和油脂。氨去除是廢水處理廠中最重要和最難維護的過程之一。它會受到各種環(huán)境因素、沖擊載荷、毒性和固體損失的影響。該過程的成敗取決于微生物群落降解氨、耐受惡劣條件以及在硝化作用中斷后快速響應的能力。生物強化的另一個好處是它可以針對特定的化合物，例如碳氫化合物和苯酚，這些化合物是煉油和石化工業(yè)中的常見污染物，但不容易被這些場地廢水設施中的本地微生物群降解。為了彌補較差的生物活性，這些設施使用粉末狀活性炭來吸收未降解的污染物，這增加了運營成本。

二、可持續(xù)發(fā)展是前進的道路

隨著對工業(yè)廢水中發(fā)現(xiàn)的更復雜的污染物（例如 PFAS、藥物、殺蟲劑和其他頑固化合物）的審查力度加大，監(jiān)管機構和行業(yè)不僅尋求有效的修復方案，而且還尋求環(huán)境可持續(xù)的方案。事實上，隨著全球工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展，推動了對更多清潔水的需求，可持續(xù)性已成為廢水管理的優(yōu)先事項，以解決全球對清潔水日益增長的需求。由于淡水供應有限，該行業(yè)越來越多地將再生水視為確?？沙掷m(xù)運營的重要戰(zhàn)略。

生物技術已經(jīng)在減少廢水處理的環(huán)境方面發(fā)揮了作用。包括有助于降低疏浚成本和提高污水池容量的生物解決方案，以及增強厭氧消化以幫助提高沼氣產(chǎn)量、減少固體生成和支持健康消化池運行的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品使客戶能夠將他們的運營轉變?yōu)楦呖沙掷m(xù)性，減少他們對化石燃料的依賴，并幫助他們生產(chǎn)更清潔的水。 

我們可能只是觸及環(huán)境生物技術潛力的表面，以促進水和廢物行業(yè)向更可持續(xù)解決方案的方向變化。可持續(xù)發(fā)展不僅僅是一種愿望。樂中環(huán)?？萍继峁﹫猿痔峁┛沙掷m(xù)解決方案的理念是我們今天和未來開展業(yè)務的核心。與許多公司一樣，我們對前瞻性和整體可持續(xù)發(fā)展之旅的目標支持我們幫助保持全球社區(qū)健康、清潔、飲食和安全的努力。可持續(xù)性將繼續(xù)成為全球工業(yè)水處理的重要推動力。

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