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污水可生化性的鑒別

發表時間:2022-09-16 10:28
污水的可生化性(Biodegradability),也稱廢水的生物可降解性,即廢水中有機污染物被生物降解的難易程度,是廢水的重要特性之一。(ps:污水廢水的可生化性可以用微電解工藝提升。)
廢水存在可生化性差異的主要原因在于廢水所含的有機物中,除一些易被微生物分解、利用外,還含有一些不易被微生物降解、甚至對微生物的生長產生抑制作用,這些有機物質的生物降解性質以及在廢水中的相對含量決定了該種廢水采用生物法處理(通常指好氧生物處理)的可行性及難易程度。
確定處理對象廢水的可生化性,對于廢水處理方法的選擇、確定生化處理工段進水量、有機負荷等重要工藝參數具有重要的意義。國內外對于可生化性的判定方法根據采用的判定參數大致可以分為好氧呼吸參量法、微生物生理指標法、模擬實驗法以及綜合模型法等。

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好氧呼吸參量法

微生物對有機污染物的好氧降解過程中,除COD(Chemical Oxygen Demand,化學需氧量)、BOD(Biological Oxygen Demand,生化需氧量)等水質指標的變化外,同時伴隨著O2的消耗和CO2的生成。
好氧呼吸參量法是就是利用上述事實,通過測定COD、BOD等水質指標的變化以及呼吸代謝過程中的O2或CO2含量(或消耗、生成速率)的變化來確定某種有機污染物(或廢水)可生化性的判定方法。根據所采用的水質指標,主要可以分為:水質指標評價法、微生物呼吸曲線法、CO2生成量測定法。

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微生物生理指標法

微生物與廢水接觸后,利用廢水中的有機物作為碳源和能源進行新陳代謝,微生物生理指標法就是通過觀察微生物新陳代謝過程中重要的生理生化指標的變化來判定該種廢水的可生化性。目前可以作為判定依據的生理生化指標主要有:脫氫酶活性、三磷酸腺苷(ATP)。

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脫氫酶活性指標法

微生物對有機物的氧化分解是在各種酶的參與下完成的,其中脫氫酶起著重要的作用:催化氫從被氧化的物質轉移到另一物質。由于脫氫酶對毒物的作用非常敏感,當有毒物存在時,它的活性(單位時間內活化氫的能力)下降。因此,可以利用脫氫酶活性作為評價微生物分解污染物能力的指標:如果在以某種廢水(有機污染物)為基質的培養液中生長的微生物脫氫酶的活性增加,則表明微生物能夠降解該種廢水(有機污染物)。

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三磷酸腺苷(ATP)指標法

微生物對污染物的氧化降解過程,實際上是能量代謝過程,微生物產能能力的大小直接反映其活性的高低。三磷酸腺苷(ATP)是微生物細胞中貯存能量的物質,因而可通過測定細胞中ATP的水平來反映微生物的活性程度,并作為評價微生物降解有機污染物能力的指標,如果在以某種廢水(有機污染物)為基質的培養液中生長的微生物ATP的活性增加,則表明微生物能夠降解該種廢水(有機污染物)。
模擬實驗法
模擬實驗法是指直接通過模擬實際廢水處理過程來判斷廢水生物處理可行性的方法。根據模擬過程與實際過程的近似程度,可以大致分為培養液測定法和模擬生化反應器法。
培養液測定法
培養液測定法又稱搖床試驗法,具體操作方法是:在一系列三角瓶內裝入某種污染物(或廢水)為碳源的培養液,加入適當N、P等營養物質,調節pH值,然后向瓶內接種一種或多種微生物(或經馴化的活性污泥),將三角瓶置于搖床上進行振蕩,模擬實際好氧處理過程,在一定階段內連續監測三角瓶內培養液物理外觀(濃度、顏色、嗅味等)上的變化,微生物(菌種、生物量及生物相等)的變化以及培養液各項指標:pH、COD或某污染物濃度的變化。
模擬生化反應器法
模擬生化反應器法是在模型生化反應器(如曝氣池模型)中進行的,通過在生化模型中模擬實際污水處理設施(如曝氣池)的反應條件,如:MLSS濃度、溫度、DO、F/M比等,來預測各種廢水在污水處理設施中的去除效果,及其各種因素對生物處理的影響。
綜合模型法
綜合模型法主要是針對某種有機污染物的可生化的判定,通過對大量的已知污染物的生物降解性和分子結構的相關性利用計算機模擬預測新的有機化合物的生物可降解性,主要的模型有:BIODEG模型、PLS模型等。
綜合模型法需要依靠龐大的已知污染物的生物降解性數據庫(如EU的EINECS數據庫),而且模擬過程復雜,耗資大,主要用于預測新化合物的可生化性和進入環境后的降解途徑。
除以上的可生化性判定方法之外,近年來還發展了許多其他方法,如利用多級過濾和超濾的方法得到廢水的粒徑分布PSD(particle size distribution)和COD分布來作為預測廢水可生化性的指標;利用耗氧量、生化反應某端產物、生物活性值聯合評價廢水的可生化性;利用經驗流程圖來預測某種有機污染物的可生化性。
綜上所述,目前國內外對于廢水的可生化性判定方法各有千秋,在實際操作中應根據廢水的性質和實驗條件來選擇合適的判定方法。

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文章分類: 環保新聞
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