可生物降解性測定技術在工業污水處理中的應用

陳 巖 王江楠

浙江伊可諾環境科技有限公司 浙江 寧波 315800

1 前言

工業廢水是水污染的重要來源之一。工業廢水成分復雜，性質不同。工業廢水中的有機好氧物質、化學毒物、無機固體、重離子、堿、病原體等會造成環境污染。本文主要論述了可生物降解性的測定技術在工業廢水處理中的應用，還論述了一些常見的化合物的降解，加大對工業廢水的重視程度。

2 可生物降解性測定技術

污水的生物處理過程具有一定的復雜性，這主要是因為整個過程十分的繁瑣，但是最為關鍵的還是生物降解工序。生物降解其原理就是利用微生物對水中存在的各類有機物實施分解，并當作是基礎的物質完成整個代謝的過程。想要確保整個工序的效果，就需要密切的關注微生物酶系統是不是可以高效的判斷水體中的有機物的性質。所有的污水與微生物結合之后，極易出現下面的情況：首先，污水中存在的雜質在很短的時間內就會被微生物所降解，并且為微生物的生存體用基本的能量來源。[1]其次，污染雜質在起初的時候會對微生物產生控制作用，但是經過長時間的反應之后，污染物會慢慢的過渡為降解的能源。再有，雜質在實現降解的時候存在一定的困難，并且會對微生物形成一定的損壞。還有，污染物質盡管可以實現降解，但是對微生物自身并不會產生影響。上述所有的情況之中，第一種污水可以利用生物法來實現凈化。[2]第二種污水可借助生物法來完成凈化，但是起初的時候需要針對微生物實施長期的引導。之后的兩種情況不能利用生物法來實現對污水的處理。前三種污水如果不能高效的被加以處理而直接流入到污水生物處理環節之中，勢必會對整個系統造成不良影響，嚴重的制約整個處理系統的穩定運行。第四種污水盡管不會產生嚴重的不良影響，但是對于排出水的質量來說，無法加以確保。以上所有牽涉到的污水生物降解的問題，可具備污水生物處理的可行性。

3 常見的化合物降解

硝基苯化合物具有更好的化學穩定性，主要是由于苯環的存在。苯很容易親電，但不易氧化。因此，硝基苯化合物在被氧化后通常較不易溶于芳環。從現代分子結構理論的角度來看，芳環中存在大的n鍵。由于n-芳環中電子的離域，芳環的結構變得非常強。換句話說，這些電子使n離域，它們使芳環緊密，并且它們非常耐受來自外部的氧氣攻擊，并且芳環不容易氧化。但在合適的條件下。硝基苯化合物可以還原為亞硝基化合物、偶氮苯、氫化偶氮苯和芳香胺，從而提高其生物降解性。在目前的研究中，這些化合物的降解也是多種多樣的。包含有三種主要方法。物理方法包括凝結沉淀，萃取和樹脂吸附。例如，可以通過蒸餾處理低沸點硝基苯化合物。活性炭或褐煤以吸附形式吸附單一狀態或混合狀態的硝基苯、氯硝基苯、硝基甲苯等。當使用醋酸丁酯和粗汽油時，硝基甲苯，硝基苯等的去除率可達到94%，但萃取法處理含硝基苯類化合物的廢水往往會造成二次污染。因此由于經濟、技術原因和二次污染，物理方法難以推廣和應用。化學方法包括化學沉淀、化學氧化和化學還原。例如，溶解在水中的TNT、RDX和硝酸甘油可以用季銨鹽沉淀并在約11.5的pH下除去。以這種方式處理的沉淀物在沒有爆炸的情況下燃燒，但是當使用復合沉淀劑時，時間安全性值得懷疑，因為對變化的研究發現，因為會受到外界多種因素的影響，有時沉淀物比沉淀前更容易受到污染，并且沉積的滲出物含有過量的表面活性劑，這些表面活性劑可能會創造新的危險，對于工作的安全性會造成嚴重的威脅。化學氧化是最廣泛使用的處理硝基苯廢水的方法，因為其操作較為簡便，并且效果較好，進而受到了專業人士的青睞，被大范圍的加以使用。主要方法是催化氧化，電解氧化等。雖然硝基苯類化合物的化學氧化處理具有良好的處理效果，但肼基復合廢水處理的投資和運行成本過高，企業負擔不起。因此，通過化學氧化處理污水在實際應用中具有一些局限性。生物方法的就是由微生物對有機物的分解，分解作用的本質在于脫氫，因此，可以利用DHA(脫氫酶活性)作為評價微生物分解污染物能力的指標。如果在以某種污染物為基質的培養液中微生物的脫氫酶活性增加，則表明微生物能夠降解該污染物。此外，脫氫酶對毒物非常敏感，在毒物的作用下，脫氫酶的活性就會下降，所以可以把脫氫酶活性作為判斷工業污水毒性的一個指標。[3]

因為有機物對氧氣的喜好，進而在整個降解程序中會需要大量的氧氣來加以輔助，并且會形成大量的二氧化碳，然而上述兩種氣體的濃度的改變與污染物的降解情況存在一定的聯系，進而借助針對呼吸代謝程序中的氧氣和二氧化碳的濃度的波動實施分析，能夠準確的判斷污染物所具備的可生化性。這種方法涉及到水體質量指標判斷法，生化呼吸憲法等多種方法。BOD/COD比值法是當前運用最為普遍的一種可生化性的判斷方法。借助這種方法能夠促使我們掌握廢水中的可生物降解部分中存在的有機物的含量。但是這一方法并非是完美的，其弊端就在于測定工作開展的時間持續較長，并且不能更好的保證測定結果的精準度，特別是BOD測定過程中接種的微生物的種類和數量會直接對測定結果產生影響，這樣對于后續各項工作的開展是十分不利的。OUR(耗氧速率)反映出微生物與污水(或污染I物)接觸后消耗水中溶解氧的快慢程度。[4]

4 結束語

水污染是中國面臨的嚴重環境問題之一。它不僅破壞了生態，還加劇了水資源短缺。它還嚴重危害工業和農業生產以及人類健康和安全。如何減少水污染已成為人們的首要任務，務必需要我們加以側重關注。為了減輕和消除水污染的不利影響，有必要大力進行廢水處理。