廢水可生化性技術探討
前言
廢(fei)水(shui)的(de)可生(sheng)化性(xing)(xing)(Biodegradability)，也稱廢(fei)水(shui)的(de)生(sheng)物可降解(jie)性(xing)(xing)，即廢(fei)水(shui)中有機污染物被(bei)生(sheng)物降解(jie)的(de)難易程度，是(shi)廢(fei)水(shui)的(de)重要(yao)特性(xing)(xing)之(zhi)一(yi)。
廢(fei)水(shui)(shui)存(cun)在(zai)可生(sheng)(sheng)化性差異的(de)(de)主(zhu)要原(yuan)因(yin)在(zai)于廢(fei)水(shui)(shui)所(suo)含(han)的(de)(de)有(you)機物(wu)(wu)(wu)中(zhong)，除一(yi)(yi)些易(yi)被(bei)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)分(fen)解、利(li)用外，還含(han)有(you)一(yi)(yi)些不易(yi)被(bei)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)降(jiang)解、甚至對微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)生(sheng)(sheng)長產生(sheng)(sheng)抑制作用，這些有(you)機物(wu)(wu)(wu)質的(de)(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)降(jiang)解性質以(yi)及在(zai)廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)相對含(han)量決定了該種(zhong)廢(fei)水(shui)(shui)采(cai)用生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)法處理(li)(通常指好氧生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)處理(li))的(de)(de)可行性及難易(yi)程(cheng)度(du)。在(zai)特(te)定情況下(xia)，廢(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)可生(sheng)(sheng)化性除了體現(xian)廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)有(you)機污(wu)染物(wu)(wu)(wu)能否可以(yi)被(bei)利(li)用以(yi)及被(bei)利(li)用的(de)(de)程(cheng)度(du)外，還反映(ying)了處理(li)過(guo)程(cheng)中(zhong)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)對有(you)機污(wu)染物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)利(li)用速度(du)：一(yi)(yi)旦微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)分(fen)解利(li)用速度(du)過(guo)慢，導致處理(li)過(guo)程(cheng)所(suo)需時間過(guo)長，在(zai)實際的(de)(de)廢(fei)水(shui)(shui)工程(cheng)中(zhong)很難實現(xian)，因(yin)此，一(yi)(yi)般也(ye)認為該種(zhong)廢(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)可生(sheng)(sheng)化性不高[6]。
確定(ding)處(chu)理(li)對象廢水的(de)可生(sheng)化性，對于廢水處(chu)理(li)方(fang)法(fa)(fa)(fa)的(de)選擇、確定(ding)生(sheng)化處(chu)理(li)工段(duan)進水量(liang)、有機負(fu)荷等重(zhong)要(yao)工藝參(can)數具有重(zhong)要(yao)的(de)意義(yi)。國內(nei)外(wai)對于可生(sheng)化性的(de)判定(ding)方(fang)法(fa)(fa)(fa)根(gen)據采(cai)用的(de)判定(ding)參(can)數大致可以分為好(hao)氧呼(hu)吸參(can)量(liang)法(fa)(fa)(fa)、微生(sheng)物生(sheng)理(li)指標法(fa)(fa)(fa)、模(mo)擬(ni)實驗法(fa)(fa)(fa)以及綜合模(mo)型法(fa)(fa)(fa)等。
1好氧呼(hu)吸(xi)參量法
微生物(wu)對有機污染(ran)物(wu)的好氧降解過(guo)程(cheng)中，除(chu)COD(Chemical Oxygen Demand化(hua)(hua)學(xue)需氧量)、BOD(Biological Oxygen Demand生化(hua)(hua)需氧量)等水質指標(biao)的變化(hua)(hua)外(wai)，同時伴隨(sui)著O2的消耗和CO2的生成。
好氧呼(hu)吸(xi)參量法(fa)是(shi)(shi)就是(shi)(shi)利用上述事實，通過(guo)測定(ding)COD、BOD等水(shui)(shui)(shui)質指標的變(bian)化以及(ji)呼(hu)吸(xi)代(dai)謝過(guo)程中的O2或CO2含(han)量(或消耗、生(sheng)成速率)的變(bian)化來確定(ding)某種有機(ji)污(wu)染物(wu)(或廢水(shui)(shui)(shui))可(ke)生(sheng)化性的判定(ding)方法(fa)。根(gen)據所采用的水(shui)(shui)(shui)質指標，主要(yao)可(ke)以分為：水(shui)(shui)(shui)質指標評(ping)價法(fa)、微生(sheng)物(wu)呼(hu)吸(xi)曲線法(fa)、CO2生(sheng)成量測定(ding)法(fa)。
1.1水質(zhi)指(zhi)標(biao)評(ping)價(jia)法
BOD5/CODCr比(bi)值法(fa)是最經(jing)典、也是目前最為常用的(de)一種評(ping)價(jia)廢(fei)水可生化性的(de)水質指標(biao)評(ping)價(jia)法(fa)。
BOD是(shi)指有氧條件下好氧微生物分(fen)解利用(yong)(yong)廢(fei)水中(zhong)有機(ji)污染(ran)物進行新陳代謝過程中(zhong)所消(xiao)耗的氧量(liang)，我們通常(chang)是(shi)將BOD5(五天生化(hua)需氧量(liang))直(zhi)接代表廢(fei)水中(zhong)可(ke)生物降解的那(nei)部分(fen)有機(ji)物。CODCr是(shi)指利用(yong)(yong)化(hua)學(xue)氧化(hua)劑(ji)(K2Cr2O7)徹底(di)氧化(hua)廢(fei)水中(zhong)有機(ji)污染(ran)物過程中(zhong)所消(xiao)耗氧的量(liang)，通常(chang)將CODCr代表廢(fei)水中(zhong)有機(ji)污染(ran)物的總量(liang)。
傳統觀點認為BOD5/CODCr，即B/C比值體現了(le)廢(fei)(fei)(fei)水中可生物(wu)(wu)降解(jie)的(de)(de)有機污染(ran)物(wu)(wu)占有機污染(ran)物(wu)(wu)總量的(de)(de)比例，從而(er)可以用該值來評價廢(fei)(fei)(fei)水在(zai)好(hao)(hao)氧(yang)條件(jian)下的(de)(de)微(wei)生物(wu)(wu)可降解(jie)性。目前(qian)普遍(bian)認為，BOD/COD<0.3的(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)水屬于難生物(wu)(wu)降解(jie)廢(fei)(fei)(fei)水，在(zai)進行必要的(de)(de)預處(chu)理之(zhi)前(qian)不(bu)易(yi)采用好(hao)(hao)氧(yang)生物(wu)(wu)處(chu)理;而(er)BOD/COD>0.3的(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)水屬于可生物(wu)(wu)降解(jie)廢(fei)(fei)(fei)水。該比值越高，表明廢(fei)(fei)(fei)水采用好(hao)(hao)氧(yang)生物(wu)(wu)處(chu)理所達(da)到(dao)的(de)(de)效(xiao)果越好(hao)(hao)。
在各(ge)種有(you)機(ji)(ji)污(wu)染(ran)指(zhi)標(biao)中(zhong)，總(zong)有(you)機(ji)(ji)碳(TOC)、總(zong)需氧(yang)量(TOD)等指(zhi)標(biao)與COD相比，能夠更(geng)為快速地(di)(di)通過(guo)儀器測(ce)定(ding)，且測(ce)定(ding)過(guo)程更(geng)加可靠，可以更(geng)加準(zhun)確(que)地(di)(di)反映出廢水(shui)(shui)中(zhong)有(you)機(ji)(ji)污(wu)染(ran)物(wu)的(de)含量。隨(sui)著近幾年來上述指(zhi)標(biao)測(ce)定(ding)方(fang)法的(de)發(fa)展(zhan)、改(gai)進，國外多采用BOD /TOD及BOD /TOC的(de)比值作為廢水(shui)(shui)可生(sheng)(sheng)化性判定(ding)指(zhi)標(biao)，并給出了(le)一系列的(de)標(biao)準(zhun)。但無論BOD/COD、BOD/TOD或(huo)者(zhe)BOD/TOC，方(fang)法的(de)主要原(yuan)理都是通過(guo)測(ce)定(ding)可生(sheng)(sheng)物(wu)降解的(de)有(you)機(ji)(ji)物(wu)(BOD)占(zhan)總(zong)有(you)機(ji)(ji)物(wu)(COD、TOD或(huo)TOC)的(de)比例來判定(ding)廢水(shui)(shui)可生(sheng)(sheng)化性的(de)。
該種判定方法的主要優點在于：BOD、COD等(deng)水質(zhi)指(zhi)標(biao)的意義(yi)已(yi)被廣泛了解和接受(shou)，且(qie)測定方法成熟，所需(xu)儀器(qi)簡單。
但該判定(ding)(ding)(ding)方法也存在(zai)明顯不(bu)(bu)足，導(dao)致(zhi)該種(zhong)方法在(zai)應用過程中有較大的(de)(de)(de)(de)局(ju)限性(xing)(xing)。首(shou)先，BOD本身(shen)是一(yi)個經(jing)驗參數，必須在(zai)嚴格一(yi)致(zhi)的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)試(shi)條(tiao)件(jian)下才能比較它(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)重(zhong)現性(xing)(xing)和可(ke)比性(xing)(xing)。測(ce)(ce)(ce)試(shi)條(tiao)件(jian)的(de)(de)(de)(de)任(ren)何(he)偏差(cha)都將(jiang)導(dao)致(zhi)極不(bu)(bu)穩定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)試(shi)結果，稀(xi)釋過程、分析(xi)者的(de)(de)(de)(de)經(jing)驗以及接(jie)種(zhong)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)變化都可(ke)以導(dao)致(zhi)BOD測(ce)(ce)(ce)試(shi)的(de)(de)(de)(de)較大誤差(cha)，同時(shi)，我(wo)們(men)又很(hen)難(nan)找到(dao)一(yi)個標準接(jie)種(zhong)材料(liao)來檢(jian)驗所接(jie)種(zhong)的(de)(de)(de)(de)微生物(wu)究(jiu)竟(jing)帶來多大的(de)(de)(de)(de)誤差(cha)，也不(bu)(bu)知道究(jiu)竟(jing)哪一(yi)個測(ce)(ce)(ce)量(liang)值(zhi)(zhi)更接(jie)近(jin)于(yu)真值(zhi)(zhi)。實(shi)際上(shang)，不(bu)(bu)同實(shi)驗室(shi)對(dui)同一(yi)水(shui)樣的(de)(de)(de)(de)BOD測(ce)(ce)(ce)試(shi)的(de)(de)(de)(de)結果重(zhong)現性(xing)(xing)很(hen)差(cha)，其(qi)原因可(ke)能在(zai)于(yu)稀(xi)釋水(shui)的(de)(de)(de)(de)制備過程或不(bu)(bu)同實(shi)驗室(shi)具體操作(zuo)(zuo)差(cha)異所帶來的(de)(de)(de)(de)誤差(cha);其(qi)次，國內外學(xue)者對(dui)各類工業(ye)廢水(shui)和城市污水(shui)的(de)(de)(de)(de)BOD與COD數值(zhi)(zhi)做了(le)大量(liang)的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)定(ding)(ding)(ding)工作(zuo)(zuo)，并(bing)確定(ding)(ding)(ding)了(le)能表征兩者相關(guan)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)關(guan)系式：
COD=a+bBOD (1)
式(shi)(1)中 a=CODnB，b=CODB/BOD
CODnB — 不能被生物(wu)降(jiang)解的那部分有機(ji)物(wu)的COD值;
CODB — 能被生(sheng)物降解的(de)那部分有(you)機物的(de)COD值。
根(gen)據公式1可(ke)(ke)以看(kan)出(chu)，BOD/COD值(zhi)不(bu)能(neng)表示可(ke)(ke)生(sheng)(sheng)物降(jiang)解(jie)的(de)(de)有(you)(you)機(ji)(ji)物占全部有(you)(you)機(ji)(ji)物的(de)(de)比值(zhi)，只有(you)(you)當a值(zhi)為零時廢(fei)水的(de)(de)BOD/COD比值(zhi)才是常數;最后，廢(fei)水的(de)(de)某些性質(zhi)也會使采用該種方法判定廢(fei)水可(ke)(ke)生(sheng)(sheng)化(hua)性產生(sheng)(sheng)誤差甚(shen)至得到相反的(de)(de)結(jie)論(lun)，如：BOD無(wu)法反映廢(fei)水中有(you)(you)害有(you)(you)毒物質(zhi)對(dui)于微生(sheng)(sheng)物的(de)(de)抑制(zhi)作(zuo)用，當廢(fei)水中含有(you)(you)降(jiang)解(jie)緩慢的(de)(de)有(you)(you)機(ji)(ji)污染物懸浮、膠體污染物時，BOD與COD之(zhi)間(jian)不(bu)存在(zai)良好的(de)(de)相關性。
1.2微生物呼吸曲線法
微生(sheng)物呼(hu)吸(xi)曲線是以(yi)時間為橫坐標，以(yi)生(sheng)化反(fan)應(ying)過(guo)程中的耗(hao)氧(yang)量(liang)為縱坐標作圖得到的一條曲線，曲線特征主要取決于(yu)廢水中有機物的性(xing)質(zhi)[14]。測定(ding)耗(hao)氧(yang)速度的儀(yi)器有瓦勃氏呼(hu)吸(xi)儀(yi)和電極式溶解氧(yang)測定(ding)儀(yi)[15]。
微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)內(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)：當(dang)微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)進(jin)入(ru)內(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)期(qi)時(shi)，耗氧(yang)速(su)率(lv)恒定(ding)，耗氧(yang)量與(yu)(yu)時(shi)間呈正比(bi)，在微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)圖(tu)上表(biao)現為一(yi)條過坐(zuo)標(biao)原(yuan)點的直線(xian)(xian)，其斜率(lv)即表(biao)示內(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)時(shi)耗氧(yang)速(su)率(lv)。如圖(tu)1所示，比(bi)較微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)與(yu)(yu)微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)內(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)，曲(qu)(qu)線(xian)(xian)a位于(yu)微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)內(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)上部，表(biao)明(ming)廢水中(zhong)(zhong)的有(you)機(ji)污染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)能被微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)降(jiang)解(jie)，耗氧(yang)速(su)率(lv)大于(yu)內(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)時(shi)的耗氧(yang)速(su)率(lv)，經(jing)一(yi)段時(shi)間曲(qu)(qu)線(xian)(xian)a與(yu)(yu)內(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)線(xian)(xian)幾乎平行(xing)，表(biao)明(ming)基質的生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)降(jiang)解(jie)已基本完成(cheng)，微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)進(jin)入(ru)內(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)階段;曲(qu)(qu)線(xian)(xian)b與(yu)(yu)微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)內(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)重(zhong)合，表(biao)明(ming)廢水中(zhong)(zhong)的有(you)機(ji)污染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)不(bu)能被微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)降(jiang)解(jie)，但也未對微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)抑制(zhi)作用(yong)，微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)維持內(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)，曲(qu)(qu)線(xian)(xian)c位于(yu)微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)內(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)下端，耗氧(yang)速(su)率(lv)小于(yu)內(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)時(shi)的耗氧(yang)速(su)率(lv)，表(biao)明(ming)廢水中(zhong)(zhong)的有(you)機(ji)污染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)不(bu)能被微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)降(jiang)解(jie)，而且對微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)具有(you)抑制(zhi)或毒害作用(yong)，微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)一(yi)旦與(yu)(yu)橫坐(zuo)標(biao)重(zhong)合，則說明(ming)微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)已停止，死(si)亡。將微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)圖(tu)的橫坐(zuo)標(biao)改為基質濃度(du)，則變為另一(yi)種可生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)化性判定(ding)方法(fa)(fa)—耗氧(yang)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)法(fa)(fa)，雖然圖(tu)的含義不(bu)同，但是與(yu)(yu)微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)呼(hu)(hu)(hu)吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)曲(qu)(qu)線(xian)(xian)法(fa)(fa)的原(yuan)理和(he)實驗方法(fa)(fa)是一(yi)致的。
該種(zhong)判定(ding)方(fang)(fang)法(fa)(fa)與(yu)其他方(fang)(fang)法(fa)(fa)相比，操作簡(jian)單(dan)、實驗周期短，可以(yi)滿(man)足(zu)大批量數據的(de)測(ce)定(ding)。但必須指出，用(yong)此種(zhong)方(fang)(fang)法(fa)(fa)來評價廢水(shui)的(de)可生化性、必須對微生物的(de)來源(yuan)、濃度(du)、馴化和有機(ji)污染物的(de)濃度(du)及反(fan)應時間等條(tiao)件(jian)作嚴格(ge)的(de)規(gui)定(ding)，加之(zhi)測(ce)定(ding)所需的(de)儀(yi)器在(zai)國內(nei)的(de)普及率不高，因(yin)此在(zai)國內(nei)的(de)應用(yong)并不廣泛。
1.3CO2生成(cheng)量(liang)測定法
微生(sheng)(sheng)物在(zai)(zai)降解(jie)(jie)污染物的(de)過(guo)(guo)程中，在(zai)(zai)消耗廢水中O2的(de)同時會(hui)生(sheng)(sheng)成相應數(shu)量的(de)CO2。因此，通過(guo)(guo)測定(ding)生(sheng)(sheng)化反應過(guo)(guo)程CO2的(de)生(sheng)(sheng)成量，就可以判斷污染物的(de)可生(sheng)(sheng)物降解(jie)(jie)性。
目前最常用的(de)方法(fa)為斯特(te)姆(mu)測定(ding)(ding)法(fa)，反應時間為28d，可(ke)以比較CO2的(de)實際(ji)(ji)產(chan)量(liang)和(he)理論產(chan)量(liang)來判(pan)(pan)定(ding)(ding)廢(fei)水(shui)的(de)可(ke)生化性，也(ye)可(ke)以利用CO2/DOC值來判(pan)(pan)定(ding)(ding)廢(fei)水(shui)的(de)可(ke)生化性。由于(yu)該種判(pan)(pan)定(ding)(ding)實驗(yan)(yan)需采用特(te)殊的(de)儀器和(he)方法(fa)，操作復雜，僅限于(yu)實驗(yan)(yan)室(shi)研(yan)究使用，在實際(ji)(ji)生產(chan)中的(de)應用還未見報道。
2微生物生理指標法
微生(sheng)(sheng)(sheng)物與(yu)廢水(shui)接觸后(hou)，利用廢水(shui)中(zhong)的有(you)機(ji)物作(zuo)為碳源和能源進行新(xin)陳代(dai)謝(xie)，微生(sheng)(sheng)(sheng)物生(sheng)(sheng)(sheng)理(li)指(zhi)(zhi)標(biao)法(fa)就(jiu)是通過(guo)觀察(cha)微生(sheng)(sheng)(sheng)物新(xin)陳代(dai)謝(xie)過(guo)程(cheng)中(zhong)重要的生(sheng)(sheng)(sheng)理(li)生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)指(zhi)(zhi)標(biao)的變(bian)化(hua)來(lai)判定該(gai)種廢水(shui)的可生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)性。目前(qian)可以(yi)作(zuo)為判定依(yi)據的生(sheng)(sheng)(sheng)理(li)生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)指(zhi)(zhi)標(biao)主(zhu)要有(you)：脫氫酶活性、三(san)磷酸腺苷(ATP)。
2.1脫氫(qing)酶活性指標法
微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)對有機(ji)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)分解是在(zai)各(ge)種酶(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)參與下(xia)完(wan)成的(de)(de)(de)(de)，其中脫(tuo)氫(qing)(qing)酶(mei)(mei)起(qi)著重要的(de)(de)(de)(de)作用：催(cui)化(hua)氫(qing)(qing)從被氧(yang)化(hua)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)轉移到(dao)另一物(wu)(wu)(wu)質(zhi)。由于脫(tuo)氫(qing)(qing)酶(mei)(mei)對毒(du)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)作用非常敏感，當有毒(du)物(wu)(wu)(wu)存(cun)在(zai)時，它的(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(單位時間內活(huo)化(hua)氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)能力)下(xia)降。因此，可以(yi)(yi)利(li)用脫(tuo)氫(qing)(qing)酶(mei)(mei)活(huo)性(xing)作為評價微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)分解污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)能力的(de)(de)(de)(de)指(zhi)標：如果在(zai)以(yi)(yi)某種廢水(有機(ji)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu))為基質(zhi)的(de)(de)(de)(de)培(pei)養液中生(sheng)長的(de)(de)(de)(de)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)脫(tuo)氫(qing)(qing)酶(mei)(mei)的(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)增(zeng)加，則(ze)表明微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)能夠降解該種廢水(有機(ji)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu))。
2.2三磷酸腺(xian)苷(ATP)指標法
微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)對污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)氧化降解過(guo)程，實際上是能(neng)(neng)量代謝(xie)過(guo)程，微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)產(chan)能(neng)(neng)能(neng)(neng)力的(de)(de)(de)大小(xiao)直(zhi)接反映其活性的(de)(de)(de)高低。三磷(lin)酸腺苷(gan)(ATP)是微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)細(xi)胞(bao)中(zhong)貯存能(neng)(neng)量的(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)，因(yin)而可通(tong)過(guo)測定細(xi)胞(bao)中(zhong)ATP的(de)(de)(de)水平來反映微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)活性程度，并(bing)作為(wei)評價微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)降解有(you)(you)機(ji)(ji)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu)能(neng)(neng)力的(de)(de)(de)指標，如果在以某(mou)種(zhong)廢(fei)水(有(you)(you)機(ji)(ji)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu))為(wei)基質(zhi)的(de)(de)(de)培養(yang)液(ye)中(zhong)生(sheng)(sheng)長(chang)的(de)(de)(de)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)ATP的(de)(de)(de)活性增加，則(ze)表明微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)能(neng)(neng)夠降解該種(zhong)廢(fei)水(有(you)(you)機(ji)(ji)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)(wu))。
此外，微生物生理指標法(fa)還(huan)有(you)細菌標準平板計數、DNA測定(ding)(ding)法(fa)、INT測定(ding)(ding)法(fa)、發光(guang)細菌光(guang)強(qiang)測定(ding)(ding)法(fa)等[19]。
雖然目前脫氫酶活性(xing)、ATP等(deng)測定(ding)都已有(you)較成熟的(de)(de)(de)方法(fa)，但由于(yu)這(zhe)些參數的(de)(de)(de)測定(ding)對儀器和(he)藥品的(de)(de)(de)要求較高(gao)，操作也(ye)較復雜，因(yin)此目前微生物(wu)生理指標法(fa)主要還(huan)是用于(yu)單一有(you)機污染物(wu)的(de)(de)(de)生物(wu)可降解性(xing)和(he)生態毒性(xing)的(de)(de)(de)判定(ding)。
3模擬實驗法
模擬(ni)實驗法是指直(zhi)接通過(guo)(guo)模擬(ni)實際(ji)廢水處理過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)來判斷廢水生物處理可行(xing)性(xing)的方法。根據模擬(ni)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)與(yu)實際(ji)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)的近似程(cheng)(cheng)度，可以大致分為培(pei)養(yang)液測定法和模擬(ni)生化(hua)反應器法。
3.1培養(yang)液測定法
培養(yang)液測定(ding)法(fa)又稱搖(yao)床(chuang)試驗法(fa)，具體操作方法(fa)是：在一(yi)系列三(san)角瓶(ping)(ping)內(nei)裝入某種(zhong)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(或廢水(shui))為碳源的(de)(de)培養(yang)液，加入適當(dang)N、P等營養(yang)物(wu)(wu)質，調(diao)節pH值(zhi)，然后向瓶(ping)(ping)內(nei)接種(zhong)一(yi)種(zhong)或多(duo)種(zhong)微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(或經馴化(hua)(hua)的(de)(de)活性污(wu)泥)，將三(san)角瓶(ping)(ping)置于搖(yao)床(chuang)上進行(xing)振蕩(dang)，模(mo)擬(ni)實(shi)際好氧(yang)處理(li)過程(cheng)，在一(yi)定(ding)階(jie)段內(nei)連續(xu)監測三(san)角瓶(ping)(ping)內(nei)培養(yang)液物(wu)(wu)理(li)外觀(濃(nong)度、顏(yan)色、嗅味等)上的(de)(de)變化(hua)(hua)，微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(菌種(zhong)、生(sheng)物(wu)(wu)量及(ji)生(sheng)物(wu)(wu)相(xiang)等)的(de)(de)變化(hua)(hua)以及(ji)培養(yang)液各項指標：pH、COD或某污(wu)染(ran)物(wu)(wu)濃(nong)度的(de)(de)變化(hua)(hua)。
3.2模擬生化反應器法
模(mo)(mo)擬生(sheng)化(hua)(hua)反應(ying)器法是在(zai)模(mo)(mo)型(xing)生(sheng)化(hua)(hua)反應(ying)器(如曝氣池模(mo)(mo)型(xing))中進行的，通過在(zai)生(sheng)化(hua)(hua)模(mo)(mo)型(xing)中模(mo)(mo)擬實際污(wu)水(shui)(shui)處理設施(shi)(shi)(如曝氣池)的反應(ying)條件，如：MLSS濃度、溫度、DO、F/M比等，來(lai)預(yu)測各(ge)種(zhong)廢水(shui)(shui)在(zai)污(wu)水(shui)(shui)處理設施(shi)(shi)中的去(qu)除效(xiao)果，及其各(ge)種(zhong)因(yin)素(su)對(dui)生(sheng)物處理的影響(xiang)。
由(you)于模擬實(shi)(shi)(shi)驗(yan)法(fa)(fa)(fa)采用的(de)微(wei)生物、廢(fei)水與實(shi)(shi)(shi)際(ji)過(guo)(guo)程相同，而且生化反應條件(jian)也接近(jin)實(shi)(shi)(shi)際(ji)值，從水處(chu)理研(yan)究的(de)角度來講，相當于實(shi)(shi)(shi)際(ji)處(chu)理工藝的(de)小試研(yan)究，各種實(shi)(shi)(shi)際(ji)出(chu)(chu)現(xian)的(de)影響因(yin)(yin)素都可以在實(shi)(shi)(shi)驗(yan)過(guo)(guo)程中體現(xian)，避(bi)免了其(qi)他判定方(fang)法(fa)(fa)(fa)在實(shi)(shi)(shi)驗(yan)過(guo)(guo)程中出(chu)(chu)現(xian)的(de)誤差，且由(you)于實(shi)(shi)(shi)驗(yan)條件(jian)和反應空(kong)間更(geng)接近(jin)于實(shi)(shi)(shi)際(ji)情況，因(yin)(yin)此模擬實(shi)(shi)(shi)驗(yan)法(fa)(fa)(fa)與培(pei)養(yang)液測定法(fa)(fa)(fa)相比(bi)，能夠更(geng)準確地說明廢(fei)水生物處(chu)理的(de)可行性。
但正是由(you)于(yu)該(gai)種判定(ding)方法針對性過強，各種廢水間的測定(ding)結果沒有可比性，因此不容易(yi)形成(cheng)一套系統(tong)的理論，而且小(xiao)試過程的判定(ding)結果在實際(ji)放大(da)過程中也可能(neng)造成(cheng)一定(ding)的誤差。
4綜合模型法
綜(zong)合模(mo)型法主(zhu)要是(shi)針對某種有機(ji)污染物(wu)的(de)可生(sheng)化(hua)的(de)判定，通(tong)過對大量的(de)已知污染物(wu)的(de)生(sheng)物(wu)降(jiang)解性和分子結構的(de)相關(guan)性利(li)用計算(suan)機(ji)模(mo)擬預測(ce)新的(de)有機(ji)化(hua)合物(wu)的(de)生(sheng)物(wu)可降(jiang)解性，主(zhu)要的(de)模(mo)型有：BIODEG模(mo)型、PLS模(mo)型等。
綜(zong)合(he)模型(xing)法(fa)需要(yao)依靠龐大(da)的(de)(de)已知(zhi)污染物(wu)的(de)(de)生物(wu)降(jiang)解性數據庫(如EU的(de)(de)EINECS數據庫)，而且模擬過程復雜，耗資大(da)，主要(yao)用于預測新化(hua)合(he)物(wu)的(de)(de)可(ke)生化(hua)性和進入環境后的(de)(de)降(jiang)解途徑(jing) 。
除(chu)以上的(de)(de)可生化(hua)性判定方(fang)(fang)法之外，近年來還發(fa)展了許多其他方(fang)(fang)法，如(ru)利(li)用(yong)多級(ji)過濾(lv)和超(chao)濾(lv)的(de)(de)方(fang)(fang)法得到廢(fei)水(shui)的(de)(de)粒(li)徑(jing)分布PSD(particle size distribution)和COD分布來作為預測廢(fei)水(shui)可生化(hua)性的(de)(de)指(zhi)標(biao);利(li)用(yong)耗氧(yang)量、生化(hua)反應某端產(chan)物(wu)(wu)、生物(wu)(wu)活(huo)性值聯(lian)合評價(jia)廢(fei)水(shui)的(de)(de)可生化(hua)性;利(li)用(yong)經驗流程圖來預測某種有機污染物(wu)(wu)的(de)(de)可生化(hua)性。
綜上所(suo)述，目前國(guo)內(nei)外對(dui)于廢水的(de)(de)(de)可生化性(xing)判定方法(fa)各(ge)有千(qian)秋，在實際(ji)操作中應(ying)根據廢水的(de)(de)(de)性(xing)質和(he)實驗條件來選擇合(he)適的(de)(de)(de)判定方法(fa)。
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