活性污泥法處理含砷廢水
國內外諸多研究表明，活性污泥ECP（胞外多聚物）能大量吸附溶液中的金屬離子，尤其是重金屬離子，他們與ECP的絡合更為穩定。關于吸附機制，在ECP的復雜成分中吸附重金屬離子的似乎是糖類。Brown和Lester（1979）指出ECP中的中性糖和陰離子多糖有著吸附不同金屬離子的結合點位，不同價態或不同電荷的金屬離子可以在不同的點位與 ECP結合，如中性糖的羥基、陰離子多聚物的羥基都可能是金屬的結合位。表面吸附是指活性污泥微生物的胞外多聚物（甲殼素、殼聚糖等）含有配位基團—OH，—COOH，—NH2，PO43-和—HS等，他們與金屬離子進行沉淀、絡合、離子交換和吸附，其特點是快速、可逆和不需要外加能量，與代謝無關；胞外吸收通過金屬離子和胞內的透膜酶、水解酶相結合而實現，速度較慢需要能量，而且與代謝有關。
此外，Ralinske指出：好氧生物能大量富集各種重金屬離子，這些離子積累于細胞外多聚物中，并在厭氧條件下釋放回液相中。這就有利于我們在二沉池中分離和沉降重金屬離子。
在活性污泥法處理含砷廢水的實驗中，存在許多影響因素，主要影響因素如下：
（1）不同價態的砷對活性污泥的毒性不同。
實驗表明，As(III)對脫氫酶的毒性比As(V)平均大53倍。As(III)對蛋白酶活性的毒性約為As(V)的75倍。還有，As(III)對活性污泥脲酶活性的毒害作用是As(V)的35倍。所以處理含砷廢水時有必要將As(III)氧化成As(V)。實驗還表明，活性污泥對低濃度砷的去除率高于對高濃度砷的去除率，這是由于污泥的吸附能力有限所造成的。此外，重金屬離子濃度小于5mg•L-1時，活性污泥法對污水中有機物的處理效果不受重金屬影響，當重金屬離子濃度大于30mg•L-1時，活性污泥法污水中有機物的處理效果則大大受到影響。
（2）有機負荷
有機負荷對活性污泥去除五價砷也有較大的影響，有機負荷高，去除率也高。主要有兩方面的原因：一是污水中的有機物本身可和五價砷相結合，降低了污水中砷的濃度；二是有機物濃度高有利微生物生長繁殖，這進一步提高活性污泥對五價砷的去除率。此外，有機負荷高還可以防止污泥膨脹。因為在高有機負荷環境中絮狀菌比大多數絲狀菌有更強的吸附和存貯營養物能力，能夠充分利用高濃度的底物迅速增殖，具有較高的比生長速率，抑制了絲狀菌的生長。在低負荷下混合液中底物濃度長時間都低，由于缺少足夠的營養底物，絮狀菌的生長受到抑制，而絲狀菌具有較大的比表面積，當環境不利于微生物的生長時，絲狀菌會從菌膠團中伸展出來以增加其攝取營養物質的表面積。一方面，伸出絮體之外的絲狀菌更易吸收底物和營養，其生長速率高于絮狀菌，從而成為活性污泥中的優勢菌種；另一方面，絲狀菌越多，其菌絲越長，活性污泥越不易沉降，SVI越高，導致了污泥膨脹。
（3）pH
pH 對金屬去除影響很大，因為pH不僅影響金屬的沉降狀態，而且影響吸附點的電荷。一般pH 升高有利于污泥對陽離子金屬的吸附。直至產生氫氧化物沉淀，反之則有利于對呈負電荷狀態存在的金屬的吸附。但是，過高或過低的pH對微生物生長繁殖不利，具體表現在以下幾個方面：①pH過低（pH=1.5）,會引起微生物體表面由帶負電變為帶正電，進而影響微生物對營養物的吸收。②過高或過低的 PH還可影響培養基中有機化合物的離子化作用，從而間接影響微生物。③酶只有在最適宜的pH時才能發揮其最大活性，極端的pH使酶的活性降低，進而影響微生物細胞內的生物化學過程，甚至直接破壞微生物細胞。④過高或過低的pH均降低微生物對高溫的抵抗能力。
（4）生物固體停留時間（Qc）
Qc對陽離子金屬去除有較大影響，因為活性污泥表面常被難溶性或微溶性的多聚物所包圍（如多糖），這些多聚物表面的電荷可使金屬迅速地得以去除。已經證實，細菌多聚物產生和細菌生長相有關，穩定相和內源呼吸階段多聚物產量最大，而Qc增大，污泥中細菌處于穩定相和內源呼吸階段，有利于對金屬的去除。
（5）污泥濃度
污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)濃度高(gao)，吸附點也隨著(zhu)增加(jia)，從而有(you)(you)(you)利于金屬的(de)去除。從去除金屬的(de)角度出發，高(gao)有(you)(you)(you)機負荷，高(gao)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)濃度的(de)運行(xing)方(fang)式最為理想。活(huo)性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)法(fa)處(chu)理含砷(shen)廢水(shui)，不(bu)論(lun)在(zai)處(chu)理費用，還是二次污(wu)(wu)染，或者工(gong)程(cheng)化(hua)方(fang)面(mian)，都比傳統處(chu)理方(fang)法(fa)具有(you)(you)(you)相當突出的(de)優勢。雖然在(zai)理論(lun)研究方(fang)面(mian)還不(bu)是十分完善，但(dan)是在(zai)處(chu)理機制和影響(xiang)因素(su)方(fang)面(mian)都已達成(cheng)一定(ding)的(de)共識。如(ru)果(guo)在(zai)處(chu)理工(gong)藝(yi)上再進(jin)行(xing)一定(ding)的(de)改(gai)(gai)進(jin)，如(ru)往污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)中投加(jia)優勢菌種，可以改(gai)(gai)善污(wu)(wu)水(shui)的(de)處(chu)理效(xiao)果(guo)；此外(wai)，還可以引進(jin)生活(huo)污(wu)(wu)水(shui)進(jin)行(xing)混合處(chu)理并進(jin)行(xing)曝(pu)氣，這樣不(bu)僅降低了(le)砷(shen)的(de)濃度以及砷(shen)對污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)的(de)毒害作(zuo)用，同時還解決了(le)活(huo)性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)的(de)營(ying)養源問(wen)題，為活(huo)性(xing)污(wu)(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)法(fa)處(chu)理含砷(shen)廢水(shui)的(de)工(gong)程(cheng)化(hua)應用開辟了(le)一片新天(tian)地。
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