關于污水可生化性判斷的詳解!
廢水的可生化性(xing)(Biodegradability),也(ye)稱(cheng)廢水的生物可降(jiang)解性(xing),即廢水中有機(ji)污染物被生物降(jiang)解的難易程度,是(shi)廢水的重要特(te)性(xing)之(zhi)一(yi)。
廢水(shui)(shui)存在(zai)可生(sheng)(sheng)(sheng)化性(xing)(xing)差異的(de)主要原因在(zai)于廢水(shui)(shui)所含的(de)有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)中(zhong)(zhong),除(chu)一(yi)些易被(bei)微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)分(fen)解(jie)、利(li)(li)(li)用(yong)(yong)(yong)外,還含有(you)(you)一(yi)些不(bu)易被(bei)微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降解(jie)、甚至對微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)抑(yi)制作(zuo)用(yong)(yong)(yong),這些有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)質的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降解(jie)性(xing)(xing)質以及在(zai)廢水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)相對含量決(jue)定了(le)該(gai)種廢水(shui)(shui)采(cai)用(yong)(yong)(yong)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)法處(chu)理(li)(通常指(zhi)好氧生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理(li))的(de)可行性(xing)(xing)及難易程(cheng)(cheng)度。在(zai)特定情(qing)況下(xia),廢水(shui)(shui)的(de)可生(sheng)(sheng)(sheng)化性(xing)(xing)除(chu)了(le)體(ti)現廢水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)有(you)(you)機(ji)污染(ran)(ran)物(wu)(wu)能否可以被(bei)利(li)(li)(li)用(yong)(yong)(yong)以及被(bei)利(li)(li)(li)用(yong)(yong)(yong)的(de)程(cheng)(cheng)度外,還反映了(le)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)對有(you)(you)機(ji)污染(ran)(ran)物(wu)(wu)的(de)利(li)(li)(li)用(yong)(yong)(yong)速(su)度:一(yi)旦微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)分(fen)解(jie)利(li)(li)(li)用(yong)(yong)(yong)速(su)度過(guo)慢,導致處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)(cheng)所需時間過(guo)長(chang),在(zai)實際的(de)廢水(shui)(shui)工程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)很難實現,因此,一(yi)般也認(ren)為該(gai)種廢水(shui)(shui)的(de)可生(sheng)(sheng)(sheng)化性(xing)(xing)不(bu)高(gao)。
確(que)定處理(li)(li)(li)對(dui)象廢(fei)水(shui)的(de)(de)可生化(hua)性,對(dui)于(yu)廢(fei)水(shui)處理(li)(li)(li)方(fang)法的(de)(de)選擇、確(que)定生化(hua)處理(li)(li)(li)工段(duan)進水(shui)量(liang)、有機(ji)負荷等重要(yao)工藝參(can)數具有重要(yao)的(de)(de)意義(yi)。國內外對(dui)于(yu)可生化(hua)性的(de)(de)判(pan)定方(fang)法根據(ju)采用的(de)(de)判(pan)定參(can)數大致可以分為(wei)好氧(yang)呼(hu)吸參(can)量(liang)法、微生物生理(li)(li)(li)指(zhi)標法、模(mo)擬實驗法以及(ji)綜合模(mo)型法等。
一、好氧呼吸參量法
微生物(wu)對有機(ji)污染物(wu)的好氧降解過(guo)程(cheng)中,除(chu)COD(ChemicalOxygenDemand化(hua)(hua)學需氧量(liang)(liang))、BOD(BiologicalOxygenDemand生化(hua)(hua)需氧量(liang)(liang))等水質指標的變化(hua)(hua)外,同時(shi)伴隨(sui)著O2的消耗(hao)和CO2的生成。
好氧呼吸(xi)參量法(fa)是(shi)就是(shi)利用(yong)上述事實,通(tong)過(guo)測(ce)定COD、BOD等(deng)水(shui)質(zhi)指標(biao)(biao)的(de)變化以及呼吸(xi)代謝過(guo)程中的(de)O2或CO2含量(或消(xiao)耗、生(sheng)成(cheng)速率)的(de)變化來確定某種有機污染物(wu)(或廢水(shui))可(ke)生(sheng)化性的(de)判定方法(fa)。根據所采用(yong)的(de)水(shui)質(zhi)指標(biao)(biao),主要可(ke)以分(fen)為:水(shui)質(zhi)指標(biao)(biao)評價法(fa)、微生(sheng)物(wu)呼吸(xi)曲線法(fa)、CO2生(sheng)成(cheng)量測(ce)定法(fa)。
1、水質指標評價法
BOD5/CODCr比值法(fa)是最經典、也是目前最為常用的一(yi)種(zhong)評價(jia)廢水(shui)可生化性的水(shui)質指標(biao)評價(jia)法(fa)。
BOD是(shi)指有(you)(you)氧條件下(xia)好氧微生物(wu)分解利用廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)有(you)(you)機(ji)(ji)污染(ran)(ran)物(wu)進行新陳代(dai)謝(xie)過程中(zhong)所(suo)消耗(hao)的氧量(liang),我們通常是(shi)將(jiang)BOD5(五天生化需氧量(liang))直接代(dai)表廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)可生物(wu)降解的那部(bu)分有(you)(you)機(ji)(ji)物(wu)。CODCr是(shi)指利用化學氧化劑(K2Cr2O7)徹底氧化廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)有(you)(you)機(ji)(ji)污染(ran)(ran)物(wu)過程中(zhong)所(suo)消耗(hao)氧的量(liang),通常將(jiang)CODCr代(dai)表廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)有(you)(you)機(ji)(ji)污染(ran)(ran)物(wu)的總量(liang)。
傳統觀點認為BOD5/CODCr,即B/C比(bi)值(zhi)體現了(le)廢(fei)水(shui)中可(ke)生(sheng)(sheng)物降解的(de)(de)(de)有機污染(ran)物占有機污染(ran)物總(zong)量的(de)(de)(de)比(bi)例,從而可(ke)以用(yong)該值(zhi)來評(ping)價(jia)廢(fei)水(shui)在好(hao)氧條件下(xia)的(de)(de)(de)微生(sheng)(sheng)物可(ke)降解性。在一般(ban)情況下(xia),BOD5/COD值(zhi)愈大(da),說明廢(fei)水(shui)可(ke)生(sheng)(sheng)物處理性愈好(hao)。綜合(he)國內外(wai)的(de)(de)(de)研(yan)究結果,可(ke)參(can)照表--【廢(fei)水(shui)可(ke)生(sheng)(sheng)化性評(ping)價(jia)參(can)考(kao)數(shu)據(ju)】所(suo)列數(shu)據(ju)評(ping)價(jia)廢(fei)水(shui)的(de)(de)(de)可(ke)生(sheng)(sheng)化性。
在(zai)各種有(you)(you)機(ji)污(wu)染指標中,總有(you)(you)機(ji)碳(TOC)、總需氧(yang)量(TOD)等指標與COD相比(bi),能(neng)夠更為快速地(di)通過儀器測(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding),且測(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)過程(cheng)更加(jia)可(ke)靠,可(ke)以更加(jia)準確地(di)反(fan)映出(chu)廢水中有(you)(you)機(ji)污(wu)染物(wu)(wu)的(de)(de)(de)含量。隨(sui)著近幾年來(lai)上述指標測(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)方法(fa)的(de)(de)(de)發(fa)展、改(gai)進,國(guo)外多(duo)采用BOD/TOD及BOD/TOC的(de)(de)(de)比(bi)值作為廢水可(ke)生化(hua)性判(pan)定(ding)指標,并(bing)給(gei)出(chu)了一系列(lie)的(de)(de)(de)標準。但無論BOD/COD、BOD/TOD或者(zhe)BOD/TOC,方法(fa)的(de)(de)(de)主要原理都是通過測(ce)(ce)(ce)(ce)定(ding)可(ke)生物(wu)(wu)降解的(de)(de)(de)有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(BOD)占總有(you)(you)機(ji)物(wu)(wu)(COD、TOD或TOC)的(de)(de)(de)比(bi)例來(lai)判(pan)定(ding)廢水可(ke)生化(hua)性的(de)(de)(de)。
該種判定方法(fa)的主要優點(dian)在于:BOD、COD等(deng)水(shui)質指標的意(yi)義已被廣(guang)泛了解(jie)和接受(shou),且測(ce)定方法(fa)成熟,所需儀器簡單。
但(dan)該(gai)判定方法也存在(zai)明顯不(bu)足(zu),導致該(gai)種(zhong)方法在(zai)應(ying)用過(guo)程中(zhong)有較大的(de)(de)(de)(de)局限性。首先,BOD本身是一(yi)(yi)個經驗(yan)(yan)參數(shu),必須在(zai)嚴格一(yi)(yi)致的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)試(shi)條件(jian)下才能(neng)比(bi)較它(ta)們的(de)(de)(de)(de)重現性和可比(bi)性。測(ce)(ce)試(shi)條件(jian)的(de)(de)(de)(de)任(ren)何偏差(cha)(cha)都將導致極不(bu)穩(wen)定的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)試(shi)結果,稀釋過(guo)程、分析(xi)者的(de)(de)(de)(de)經驗(yan)(yan)以及(ji)接種(zhong)材料的(de)(de)(de)(de)變化都可以導致BOD測(ce)(ce)試(shi)的(de)(de)(de)(de)較大誤(wu)差(cha)(cha),同(tong)時(shi),我們又很難找到一(yi)(yi)個標(biao)準接種(zhong)材料來(lai)檢(jian)驗(yan)(yan)所(suo)接種(zhong)的(de)(de)(de)(de)微(wei)生物(wu)究竟帶(dai)來(lai)多大的(de)(de)(de)(de)誤(wu)差(cha)(cha),也不(bu)知道究竟哪一(yi)(yi)個測(ce)(ce)量值(zhi)更(geng)接近于真值(zhi)。實(shi)際上,不(bu)同(tong)實(shi)驗(yan)(yan)室對同(tong)一(yi)(yi)水(shui)樣的(de)(de)(de)(de)BOD測(ce)(ce)試(shi)的(de)(de)(de)(de)結果重現性很差(cha)(cha),其原因可能(neng)在(zai)于稀釋水(shui)的(de)(de)(de)(de)制備過(guo)程或不(bu)同(tong)實(shi)驗(yan)(yan)室具體操作差(cha)(cha)異所(suo)帶(dai)來(lai)的(de)(de)(de)(de)誤(wu)差(cha)(cha);其次(ci),國內外(wai)學者對各類(lei)工業廢水(shui)和城市(shi)污(wu)水(shui)的(de)(de)(de)(de)BOD與COD數(shu)值(zhi)做了大量的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)定工作,并確定了能(neng)表征兩者相關性的(de)(de)(de)(de)關系式:
COD=a+bBOD
式中:
a=CODnB,b=CODB/BOD
CODnB—不能被生物降解的(de)(de)那部(bu)分有機物的(de)(de)COD值(zhi);
CODB—能被生物降解的(de)那部分有機(ji)物的(de)COD值。
根據(ju)公式(shi)可以看出(chu),BOD/COD值不能表(biao)示可生(sheng)物(wu)降解的(de)(de)(de)有(you)(you)機(ji)物(wu)占全部(bu)有(you)(you)機(ji)物(wu)的(de)(de)(de)比(bi)值,只有(you)(you)當a值為零(ling)時(shi)廢水(shui)(shui)的(de)(de)(de)BOD/COD比(bi)值才是(shi)常(chang)數;最后,廢水(shui)(shui)的(de)(de)(de)某(mou)些性(xing)質也會使采用(yong)該(gai)種方法(fa)判定廢水(shui)(shui)可生(sheng)化性(xing)產生(sheng)誤差甚至得(de)到(dao)相反的(de)(de)(de)結(jie)論,如:BOD無法(fa)反映廢水(shui)(shui)中有(you)(you)害有(you)(you)毒物(wu)質對于微生(sheng)物(wu)的(de)(de)(de)抑制(zhi)作用(yong),當廢水(shui)(shui)中含有(you)(you)降解緩(huan)慢的(de)(de)(de)有(you)(you)機(ji)污(wu)染物(wu)懸浮、膠(jiao)體污(wu)染物(wu)時(shi),BOD與COD之間不存在良好的(de)(de)(de)相關性(xing)。
在使用此法時,應注意以下幾個問題。
1)某(mou)些廢水中(zhong)含有的懸浮性有機(ji)固體容易在(zai)COD的測定中(zhong)被重(zhong)鉻酸鉀氧(yang)(yang)化(hua),并以COD的形式表(biao)現(xian)出來(lai)。但在(zai)BOD反應瓶中(zhong)受物理(li)形態限制,BOD數值較(jiao)低,致使BOD5/COD值減小(xiao),而實際(ji)上(shang)懸浮有機(ji)固體可(ke)通(tong)過生(sheng)物絮(xu)凝作用去除,繼之可(ke)經胞外酶水解后進入細胞內被氧(yang)(yang)化(hua),其(qi)BOD5/COD值雖(sui)小(xiao),可(ke)生(sheng)物處(chu)理(li)性卻不(bu)差。
2)COD測定(ding)值中(zhong)包含了廢(fei)水中(zhong)某些無機還原性(xing)物(wu)(wu)(wu)質(如硫化(hua)物(wu)(wu)(wu)、亞(ya)硫酸鹽、亞(ya)硝酸鹽、亞(ya)鐵離(li)子(zi)(zi)等(deng))所消耗的氧(yang)量,BOD5測定(ding)值中(zhong)也包括(kuo)硫化(hua)物(wu)(wu)(wu)、亞(ya)硫酸鹽、亞(ya)鐵離(li)子(zi)(zi)所消耗的氧(yang)量。但由于COD與BOD5測定(ding)方(fang)法(fa)不同,這(zhe)些無機還原性(xing)物(wu)(wu)(wu)質在測定(ding)時的終態濃度及狀態都不盡相同,亦即在兩種測定(ding)方(fang)法(fa)中(zhong)所消耗的氧(yang)量不同,從而直接影(ying)響BOD5和COD的測定(ding)值及其比值。
3)重(zhong)鉻酸鉀在(zai)酸性條(tiao)件(jian)下(xia)的氧(yang)化(hua)能(neng)(neng)力(li)很強(qiang),在(zai)大多數情況(kuang)下(xia),COD值(zhi)可近似(si)代表(biao)廢(fei)水中(zhong)全部有機物的含量(liang)。但有些(xie)化(hua)合物如(ru)吡啶不被(bei)重(zhong)鉻酸鉀氧(yang)化(hua),不能(neng)(neng)以COD的形式表(biao)現出需(xu)氧(yang)量(liang),但卻可能(neng)(neng)在(zai)微生物作用下(xia)被(bei)氧(yang)化(hua),以BOD5的形式表(biao)現出需(xu)氧(yang)量(liang),因此對BOD5/COD值(zhi)產生很大影響。
綜(zong)上所述,廢水的(de)BOD5/COD值不可(ke)能直接(jie)等(deng)于可(ke)生物(wu)降解的(de)有(you)機物(wu)占全部有(you)機物(wu)的(de)百分(fen)數,所以,用BOD5/COD值來評價廢水的(de)生物(wu)處理(li)可(ke)行(xing)件盡管方便,但比較粗糙,欲做出準確(que)的(de)結(jie)論,還應輔(fu)以生物(wu)處理(li)的(de)模型實(shi)驗。
2、微生物呼吸曲線法
微(wei)生物(wu)呼吸曲線(xian)是(shi)以時(shi)間為(wei)橫坐(zuo)標(biao),以生化反應過程中的耗氧量為(wei)縱(zong)坐(zuo)標(biao)作圖得到的一(yi)條曲線(xian),曲線(xian)特征主要取決于(yu)廢(fei)水(shui)中有機(ji)物(wu)的性質。測定(ding)耗氧速度(du)的儀(yi)器有瓦(wa)勃氏呼吸儀(yi)和電極式(shi)溶解(jie)氧測定(ding)儀(yi)。
微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian):當(dang)微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)進入內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)期時(shi),耗(hao)(hao)(hao)氧(yang)(yang)速(su)率(lv)(lv)恒定,耗(hao)(hao)(hao)氧(yang)(yang)量與時(shi)間呈正(zheng)比(bi),在微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圖(tu)(tu)上表(biao)(biao)現(xian)為一(yi)(yi)條(tiao)過坐標原點的(de)直線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian),其(qi)斜率(lv)(lv)即表(biao)(biao)示(shi)內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)時(shi)耗(hao)(hao)(hao)氧(yang)(yang)速(su)率(lv)(lv)。如圖(tu)(tu)1所示(shi),比(bi)較微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)與微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian),曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)a位于(yu)(yu)微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)上部,表(biao)(biao)明(ming)(ming)廢水中的(de)有(you)機(ji)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)能(neng)被(bei)(bei)微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)降解(jie),耗(hao)(hao)(hao)氧(yang)(yang)速(su)率(lv)(lv)大于(yu)(yu)內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)時(shi)的(de)耗(hao)(hao)(hao)氧(yang)(yang)速(su)率(lv)(lv),經(jing)一(yi)(yi)段(duan)時(shi)間曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)a與內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)幾乎平行,表(biao)(biao)明(ming)(ming)基(ji)質(zhi)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)降解(jie)已基(ji)本完成,微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)進入內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)階段(duan);曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)b與微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)重合,表(biao)(biao)明(ming)(ming)廢水中的(de)有(you)機(ji)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)不能(neng)被(bei)(bei)微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)降解(jie),但也未對微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)抑制作(zuo)用,微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)維持內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi),曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)c位于(yu)(yu)微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)下(xia)端(duan),耗(hao)(hao)(hao)氧(yang)(yang)速(su)率(lv)(lv)小(xiao)于(yu)(yu)內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)時(shi)的(de)耗(hao)(hao)(hao)氧(yang)(yang)速(su)率(lv)(lv),表(biao)(biao)明(ming)(ming)廢水中的(de)有(you)機(ji)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)不能(neng)被(bei)(bei)微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)降解(jie),而且對微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)具有(you)抑制或(huo)毒害(hai)作(zuo)用,微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)一(yi)(yi)旦與橫坐標重合,則(ze)說明(ming)(ming)微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)已停(ting)止,死亡(wang)。將微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)圖(tu)(tu)的(de)橫坐標改(gai)為基(ji)質(zhi)濃度,則(ze)變為另(ling)一(yi)(yi)種可生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化性(xing)判定方(fang)法(fa)—耗(hao)(hao)(hao)氧(yang)(yang)曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)法(fa),雖然圖(tu)(tu)的(de)含(han)義(yi)不同(tong),但是與微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)曲(qu)(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)法(fa)的(de)原理和實驗方(fang)法(fa)是一(yi)(yi)致的(de)。
該種判定(ding)(ding)方(fang)法(fa)與其(qi)他(ta)方(fang)法(fa)相比(bi),操作簡單、實驗周(zhou)期短,可以滿足大(da)批量數據的(de)測(ce)定(ding)(ding)。但(dan)必須指出,用(yong)此(ci)種方(fang)法(fa)來評價(jia)廢水的(de)可生化(hua)性、必須對(dui)微(wei)生物的(de)來源、濃度、馴化(hua)和有機污染物的(de)濃度及反應(ying)時間等條(tiao)件作嚴格的(de)規定(ding)(ding),加之(zhi)測(ce)定(ding)(ding)所需(xu)的(de)儀器在國內的(de)普及率不高,因此(ci)在國內的(de)應(ying)用(yong)并不廣(guang)泛。
3、CO2生成量測定法
微(wei)生(sheng)(sheng)物在降解污染(ran)物的過(guo)程中,在消耗廢(fei)水中O2的同(tong)時(shi)會(hui)生(sheng)(sheng)成相應數量的CO2。因此,通過(guo)測定生(sheng)(sheng)化反應過(guo)程CO2的生(sheng)(sheng)成量,就可以(yi)判斷污染(ran)物的可生(sheng)(sheng)物降解性。
目(mu)前最常用的方法為(wei)(wei)斯特(te)姆測定法,反(fan)應時間為(wei)(wei)28d,可(ke)(ke)以比較CO2的實際(ji)產量和理論產量來判定廢水的可(ke)(ke)生(sheng)化(hua)性(xing),也可(ke)(ke)以利用CO2/DOC值(zhi)來判定廢水的可(ke)(ke)生(sheng)化(hua)性(xing)。由于(yu)(yu)該(gai)種判定實驗需采(cai)用特(te)殊的儀(yi)器和方法,操(cao)作復雜,僅限于(yu)(yu)實驗室研究(jiu)使用,在實際(ji)生(sheng)產中(zhong)的應用還(huan)未見報道。
二、微生物生理指標法
微生(sheng)物與廢水接觸后,利用廢水中的有機物作為(wei)碳源(yuan)和(he)能源(yuan)進行新(xin)陳(chen)代(dai)謝,微生(sheng)物生(sheng)理(li)指標法就是通過(guo)觀察微生(sheng)物新(xin)陳(chen)代(dai)謝過(guo)程中重要(yao)的生(sheng)理(li)生(sheng)化指標的變化來判(pan)定該(gai)種廢水的可(ke)生(sheng)化性。目(mu)前可(ke)以作為(wei)判(pan)定依據(ju)的生(sheng)理(li)生(sheng)化指標主要(yao)有:脫(tuo)氫酶(mei)活性、三磷酸(suan)腺苷(gan)(ATP)。
1、脫氫酶活性指標法
微(wei)生(sheng)物(wu)對有(you)機(ji)物(wu)的(de)(de)(de)氧化(hua)分解(jie)(jie)是在(zai)各(ge)種酶(mei)的(de)(de)(de)參與下完成(cheng)的(de)(de)(de),其(qi)中脫(tuo)氫(qing)酶(mei)起著重要的(de)(de)(de)作用:催(cui)化(hua)氫(qing)從被(bei)氧化(hua)的(de)(de)(de)物(wu)質轉移到另一(yi)物(wu)質。由(you)于(yu)脫(tuo)氫(qing)酶(mei)對毒(du)(du)物(wu)的(de)(de)(de)作用非(fei)常敏感(gan),當(dang)有(you)毒(du)(du)物(wu)存在(zai)時(shi),它的(de)(de)(de)活(huo)性(單(dan)位時(shi)間內活(huo)化(hua)氫(qing)的(de)(de)(de)能力)下降(jiang)。因此,可以利用脫(tuo)氫(qing)酶(mei)活(huo)性作為評價微(wei)生(sheng)物(wu)分解(jie)(jie)污染(ran)物(wu)能力的(de)(de)(de)指標:如果(guo)在(zai)以某(mou)種廢(fei)水(shui)(有(you)機(ji)污染(ran)物(wu))為基質的(de)(de)(de)培養(yang)液中生(sheng)長(chang)的(de)(de)(de)微(wei)生(sheng)物(wu)脫(tuo)氫(qing)酶(mei)的(de)(de)(de)活(huo)性增加,則表明微(wei)生(sheng)物(wu)能夠降(jiang)解(jie)(jie)該種廢(fei)水(shui)(有(you)機(ji)污染(ran)物(wu))。
2、三磷酸腺苷(ATP)指標法
微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)對(dui)污染(ran)物(wu)(wu)的(de)氧(yang)化降(jiang)解(jie)過程,實際上是(shi)能量代謝過程,微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)產(chan)能能力的(de)大小(xiao)直接反(fan)映其活(huo)性(xing)(xing)的(de)高低(di)。三磷酸腺苷(ATP)是(shi)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)細(xi)胞(bao)(bao)中貯存能量的(de)物(wu)(wu)質(zhi),因而可通過測定細(xi)胞(bao)(bao)中ATP的(de)水平來反(fan)映微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)活(huo)性(xing)(xing)程度,并作為評價微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解(jie)有(you)機污染(ran)物(wu)(wu)能力的(de)指標,如果在以某種(zhong)廢水(有(you)機污染(ran)物(wu)(wu))為基質(zhi)的(de)培養液中生(sheng)(sheng)長(chang)的(de)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)ATP的(de)活(huo)性(xing)(xing)增(zeng)加,則(ze)表明微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)能夠降(jiang)解(jie)該種(zhong)廢水(有(you)機污染(ran)物(wu)(wu))。
此外,微(wei)生(sheng)物生(sheng)理指標法(fa)還有細(xi)(xi)菌(jun)標準平板計數、DNA測定(ding)法(fa)、INT測定(ding)法(fa)、發光(guang)細(xi)(xi)菌(jun)光(guang)強測定(ding)法(fa)等。
雖然(ran)目(mu)前(qian)脫(tuo)氫(qing)酶活性(xing)、ATP等測(ce)定都已有較成熟(shu)的(de)(de)方法,但由于這些參數(shu)的(de)(de)測(ce)定對儀器和(he)(he)藥品的(de)(de)要求較高(gao),操作也較復雜,因此目(mu)前(qian)微生(sheng)物(wu)生(sheng)理指標(biao)法主要還是用于單一有機污染物(wu)的(de)(de)生(sheng)物(wu)可降解性(xing)和(he)(he)生(sheng)態(tai)毒性(xing)的(de)(de)判(pan)定。
三、模擬實驗法
模(mo)(mo)擬(ni)實驗(yan)法(fa)是指直接通過模(mo)(mo)擬(ni)實際廢水(shui)處理過程來判斷廢水(shui)生(sheng)物處理可(ke)行性(xing)的方法(fa)。根據模(mo)(mo)擬(ni)過程與實際過程的近似程度,可(ke)以大(da)致分為培養液測定(ding)法(fa)和模(mo)(mo)擬(ni)生(sheng)化反應器法(fa)。
1、培養液測定法
培養液(ye)測定法(fa)(fa)又稱搖(yao)床試驗法(fa)(fa),具體操作方(fang)法(fa)(fa)是:在(zai)一(yi)系列三(san)角(jiao)瓶內(nei)裝入(ru)(ru)某種污染物(wu)(或(huo)廢水)為碳源(yuan)的(de)培養液(ye),加入(ru)(ru)適(shi)當N、P等營(ying)養物(wu)質,調節pH值(zhi),然后向瓶內(nei)接(jie)種一(yi)種或(huo)多種微(wei)生物(wu)(或(huo)經馴化(hua)的(de)活性污泥),將三(san)角(jiao)瓶置于(yu)搖(yao)床上進行(xing)振蕩,模擬實際好氧處理(li)過程,在(zai)一(yi)定階(jie)段內(nei)連(lian)續監測三(san)角(jiao)瓶內(nei)培養液(ye)物(wu)理(li)外觀(濃度(du)、顏色(se)、嗅味(wei)等)上的(de)變(bian)(bian)(bian)化(hua),微(wei)生物(wu)(菌(jun)種、生物(wu)量及生物(wu)相等)的(de)變(bian)(bian)(bian)化(hua)以及培養液(ye)各(ge)項指標:pH、COD或(huo)某污染物(wu)濃度(du)的(de)變(bian)(bian)(bian)化(hua)。
2、模擬生化反應器法
模(mo)擬(ni)生化(hua)反應器法是在(zai)模(mo)型生化(hua)反應器(如曝氣(qi)(qi)池模(mo)型)中(zhong)進行(xing)的(de),通(tong)過在(zai)生化(hua)模(mo)型中(zhong)模(mo)擬(ni)實(shi)際污(wu)水(shui)處(chu)(chu)理設施(shi)(如曝氣(qi)(qi)池)的(de)反應條件,如:MLSS濃度、溫度、DO、F/M比(bi)等(deng),來預測各種廢水(shui)在(zai)污(wu)水(shui)處(chu)(chu)理設施(shi)中(zhong)的(de)去除效果,及其各種因素對生物處(chu)(chu)理的(de)影響。
由于模擬實(shi)(shi)(shi)驗(yan)法采用的(de)(de)微(wei)生(sheng)物、廢(fei)水(shui)與實(shi)(shi)(shi)際過(guo)(guo)程(cheng)相(xiang)同,而且(qie)生(sheng)化反應條件也接(jie)近實(shi)(shi)(shi)際值,從水(shui)處理研(yan)究(jiu)的(de)(de)角度來講,相(xiang)當于實(shi)(shi)(shi)際處理工藝的(de)(de)小試研(yan)究(jiu),各種實(shi)(shi)(shi)際出現的(de)(de)影(ying)響因素都可以在(zai)實(shi)(shi)(shi)驗(yan)過(guo)(guo)程(cheng)中體現,避免了其他判定方法在(zai)實(shi)(shi)(shi)驗(yan)過(guo)(guo)程(cheng)中出現的(de)(de)誤差,且(qie)由于實(shi)(shi)(shi)驗(yan)條件和(he)反應空間更接(jie)近于實(shi)(shi)(shi)際情況(kuang),因此(ci)模擬實(shi)(shi)(shi)驗(yan)法與培養液測定法相(xiang)比,能夠更準確地說明(ming)廢(fei)水(shui)生(sheng)物處理的(de)(de)可行性。
但正是由于該(gai)種判(pan)定(ding)方(fang)法針對性(xing)過強,各種廢水間的(de)測定(ding)結果(guo)沒有可(ke)比(bi)性(xing),因此不容(rong)易形成(cheng)一(yi)套(tao)系(xi)統的(de)理論,而且小試過程的(de)判(pan)定(ding)結果(guo)在實際放大過程中也(ye)可(ke)能(neng)造成(cheng)一(yi)定(ding)的(de)誤差(cha)。
四、綜合模型法
綜(zong)合模(mo)型(xing)(xing)法主(zhu)(zhu)要是針對(dui)某種有(you)機(ji)污染物(wu)(wu)的(de)(de)可生(sheng)(sheng)化的(de)(de)判(pan)定,通過對(dui)大(da)量的(de)(de)已知污染物(wu)(wu)的(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)降解性和(he)分(fen)子結構(gou)的(de)(de)相關性利用計算機(ji)模(mo)擬預測新的(de)(de)有(you)機(ji)化合物(wu)(wu)的(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)可降解性,主(zhu)(zhu)要的(de)(de)模(mo)型(xing)(xing)有(you):BIODEG模(mo)型(xing)(xing)、PLS模(mo)型(xing)(xing)等。
綜合(he)模型(xing)法(fa)需要(yao)依(yi)靠(kao)龐大的已知污染(ran)物(wu)(wu)的生物(wu)(wu)降解(jie)性數據庫(如EU的EINECS數據庫),而且模擬(ni)過程復雜,耗資(zi)大,主要(yao)用于預測新化合(he)物(wu)(wu)的可生化性和(he)進入環境后的降解(jie)途徑。
除以上的可生化(hua)性(xing)判定方法(fa)(fa)之外,近(jin)年來還發展了(le)許(xu)多其他(ta)方法(fa)(fa),如利用多級過(guo)濾(lv)和超濾(lv)的方法(fa)(fa)得到廢(fei)水的粒徑(jing)分布(bu)PSD(particlesizedistribution)和COD分布(bu)來作為預測(ce)廢(fei)水可生化(hua)性(xing)的指(zhi)標;利用耗氧量(liang)、生化(hua)反應某端產(chan)物(wu)、生物(wu)活性(xing)值聯合(he)評(ping)價廢(fei)水的可生化(hua)性(xing);利用經驗流程圖來預測(ce)某種(zhong)有(you)機污染(ran)物(wu)的可生化(hua)性(xing)。
綜上所述(shu),目前國內(nei)外對于廢水(shui)的(de)(de)可生化性(xing)判(pan)定方法各有千秋,在(zai)實際操作中應根據廢水(shui)的(de)(de)性(xing)質和實驗條件來選擇合適(shi)的(de)(de)判(pan)定方法。

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