含毒有機廢水處理技術
有(you)機廢水(shui)無(wu)害(hai)化處理(li)的首選(xuan)方(fang)法(fa)是(shi)生(sheng)物(wu)處理(li)。生(sheng)物(wu)處理(li)的相對徹底性(無(wu)二次污染或二次污染較小(xiao))以及運行費用低廉等優點。廢水(shui)中(zhong)凡(fan)是(shi)能延緩或完全抑(yi)制微生(sheng)物(wu)生(sheng)長的化學物(wu)質,統稱(cheng)為(wei)有(you)毒。有(you)害(hai)物(wu)質,簡稱(cheng)毒物(wu)。這些毒物(wu),從化學性質上來(lai)分(fen)可(ke)劃分(fen)為(wei)有(you)機物(wu)和無(wu)機物(wu)兩大類。
一、含毒有機廢水來源:
廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)的有機物(wu)(wu)易(yi)于生(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解,同時廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)的毒(du)(du)物(wu)(wu)含量較(jiao)(jiao)多(duo)。這類廢(fei)(fei)水(shui)主(zhu)要來自印(yin)染、制革廢(fei)(fei)水(shui)等(deng);廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)所含的有機物(wu)(wu)難于生(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解(生(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解速度極(ji)其緩(huan)慢),同時,廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)毒(du)(du)物(wu)(wu)可能(neng)較(jiao)(jiao)多(duo)、亦(yi)可能(neng)較(jiao)(jiao)少(shao)。這類廢(fei)(fei)水(shui)主(zhu)要來自造紙(zhi)、制藥(yao)廢(fei)(fei)水(shui)等(deng)。
二、含毒有(you)機廢水特征(zheng):
(1)損(sun)傷細(xi)胞(bao)(bao)結構成分和細(xi)胞(bao)(bao)外(wai)膜(mo)。如:70%濃(nong)度的乙(yi)醇(chun)能使蛋白(bai)凝(ning)固達(da)到(dao)殺菌作用;酚、甲酚、表(biao)面活(huo)性(xing)劑作用于細(xi)胞(bao)(bao)外(wai)膜(mo),破壞(huai)細(xi)胞(bao)(bao)膜(mo)的半透性(xing)。
(2)損傷酶(mei)和(he)重(zhong)要代謝過程。一些(xie)重(zhong)金屬(銅、銀(yin)、汞等)對酶(mei)有潛(qian)在的(de)毒(du)害作用,甚至(zhi)在非(fei)常低的(de)濃度下也起作用。這(zhe)些(xie)重(zhong)金屬的(de)鹽(yan)類(lei)和(he)有機(ji)化合物能與(yu)酶(mei)的(de)-SH基(ji)結合,并改(gai)變這(zhe)些(xie)蛋(dan)白質的(de)三級和(he)四級結構。
(3)競爭(zheng)性抑制(zhi)作用。當廢水(shui)中存在一(yi)種化學結(jie)構與(yu)代(dai)謝(xie)物(wu)質相類似的(de)(de)有機(ji)物(wu)時便會發生(sheng)。因(yin)為二者都能在酶(mei)的(de)(de)活性中心與(yu)酶(mei)相結(jie)合,它(ta)們的(de)(de)競爭(zheng)將抑制(zhi)中間(jian)產物(wu)的(de)(de)形成(cheng),使酶(mei)的(de)(de)催化反應速率降低(di)。
(4)對細(xi)胞成(cheng)分合(he)成(cheng)過程的(de)抑(yi)制作用(yong)。當某些化(hua)學物(wu)質(zhi)的(de)結構類似于細(xi)胞成(cheng)分的(de)結構時(shi),它們便會被細(xi)胞吸收并同(tong)化(hua),結果是(shi)合(he)成(cheng)無(wu)功能的(de)輔酶或導致生長停止。這種作用(yong)最典(dian)型的(de)例子便是(shi)磺胺酸。
(5)抗生素(su)對核酸(suan)的(de)抑(yi)制作用。不少(shao)抗生素(su)能專一地抑(yi)制原(yuan)核生物的(de)蛋(dan)白質合成,如鏈霉素(su)會抑(yi)制氨(an)基酸(suan)正確結合于(yu)多肽上(shang)。
(6)抗生(sheng)素(su)對核酸的抑制作用。如絲(si)裂霉系C會選擇(ze)性地阻止DNA的合成,從(cong)而抑制微生(sheng)物的生(sheng)長。
(7)對細胞(bao)壁(bi)合成(cheng)(cheng)的(de)(de)抑制(zhi)作用。如(ru)青霉(mei)素(su)便是通過干(gan)擾細胞(bao)壁(bi)的(de)(de)合成(cheng)(cheng)從而(er)達到抑制(zhi)微生物生長(chang)的(de)(de)效(xiao)果。
三、含毒有機廢水的變異性
化學(xue)物(wu)(wu)質對(dui)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)抑制作(zuo)用與(yu)其(qi)濃(nong)度有(you)直接(jie)關系(xi),并隨微(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)馴化而(er)發生(sheng)(sheng)(sheng)變化,經過馴化的(de)(de)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)對(dui)有(you)毒物(wu)(wu)質的(de)(de)適應能力將逐(zhu)步加(jia)強。微(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)這種巨大的(de)(de)適應性(xing)(變異(yi)性(xing))是由(you)它(ta)們的(de)(de)小體積(ji)決(jue)定的(de)(de)。
任何微生(sheng)物承受(shou)毒物的能(neng)力(li)都是有(you)一定的極限(xian)的(此時的濃度叫極限(xian)允許濃度),這種極限(xian)又(you)要(yao)求含毒有(you)機(ji)污水在生(sheng)物處理前需(xu)要(yao)一定的預處理。
微生物(wu)(wu)由于(yu)其(qi)體(ti)積的細(xi)小,而具有(you)(you)巨大的適應(ying)性(變異(yi))。采用人工(gong)改變微生物(wu)(wu)生活環境的方(fang)法進行(xing)誘導(dao)變異(yi),讓微生物(wu)(wu)直接適應(ying)原水(shui)中(zhong)毒(du)(du)物(wu)(wu)濃(nong)度或(huo)提高微生物(wu)(wu)對毒(du)(du)物(wu)(wu)的去(qu)除能力。這種(zhong)方(fang)法對穩定性毒(du)(du)物(wu)(wu)及非穩定性毒(du)(du)物(wu)(wu)均適用,是處理含毒(du)(du)有(you)(you)機廢水(shui)的一種(zhong)基(ji)本方(fang)法。
含(han)酚(fen)廢(fei)水(shui)處理是應對(dui)一種(zhong)不(bu)穩(wen)(wen)定性(xing)毒(du)(du)物(wu)的(de)例子(zi),當毒(du)(du)物(wu)很穩(wen)(wen)定時,可(ke)采(cai)用(yong)這種(zhong)馴化方(fang)法(fa)提高微生(sheng)物(wu)對(dui)毒(du)(du)物(wu)的(de)承受(shou)能(neng)力。但要注(zhu)意,這種(zhong)毒(du)(du)物(wu)的(de)濃度必須滿足最終(zhong)出水(shui)排放標準或另(ling)外(wai)采(cai)取其它措施加(jia)以控制(zhi)。
四、含(han)毒有機廢水預(yu)處理方法(fa):預(yu)處理法(fa)主要(yao)有稀(xi)釋法(fa)、轉化法(fa)和分離法(fa)。
1、分離法
利用(yong)分離的(de)(de)手段,將廢水(shui)中(zhong)的(de)(de)毒物(wu)轉(zhuan)移到(dao)(dao)氣相或固(gu)相中(zhong)去,以保證(zheng)廢水(shui)生物(wu)處(chu)理(li)的(de)(de)正常運轉(zhuan),這(zhe)便是(shi)分離法(fa)的(de)(de)原理(li)。此法(fa)對穩定(ding)性(xing)或非穩定(ding)性(xing)毒物(wu)均適用(yong)。采(cai)用(yong)這(zhe)種(zhong)方法(fa)時(shi)應(ying)注意如(ru)下幾點:①分離后,廢水(shui)中(zhong)穩定(ding)性(xing)毒物(wu)濃度(du)(du)必(bi)須(xu)在生物(wu)處(chu)理(li)的(de)(de)極限允(yun)(yun)許濃度(du)(du)之下,非穩定(ding)性(xing)毒物(wu)的(de)(de)濃度(du)(du)必(bi)須(xu)保證(zheng)生物(wu)處(chu)理(li)的(de)(de)正常運行(xing);②必(bi)須(xu)保證(zheng)最終出水(shui)各(ge)項指項(包括毒物(wu))達到(dao)(dao)國家排放標準(zhun);③轉(zhuan)移到(dao)(dao)氣相或固(gu)相的(de)(de)毒物(wu)必(bi)須(xu)進行(xing)妥(tuo)善處(chu)理(li),不允(yun)(yun)許出現二次污染。
2、轉化法
化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)物(wu)(wu)質(zhi)只有在(zai)特定(ding)(ding)的(de)(de)(de)情況下(xia)才會表現(xian)毒(du)(du)(du)性(xing)(xing),比(bi)如(ru),硝基苯毒(du)(du)(du)性(xing)(xing)較大(da),轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)為(wei)苯胺(an)后,毒(du)(du)(du)性(xing)(xing)就大(da)為(wei)降(jiang)低(di)。Cr6+的(de)(de)(de)毒(du)(du)(du)性(xing)(xing)很大(da),可(ke)是被(bei)還原(yuan)為(wei)Cr3+后,毒(du)(du)(du)性(xing)(xing)就大(da)為(wei)降(jiang)低(di)。所以(yi)(yi)(yi),可(ke)以(yi)(yi)(yi)通過化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)方(fang)法(fa),將含毒(du)(du)(du)有機廢水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)毒(du)(du)(du)物(wu)(wu)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)為(wei)無毒(du)(du)(du)或(huo)毒(du)(du)(du)性(xing)(xing)較低(di)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)質(zhi),以(yi)(yi)(yi)保證生物(wu)(wu)處理的(de)(de)(de)正常(chang)進行。這(zhe)種方(fang)法(fa)對穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)毒(du)(du)(du)物(wu)(wu)或(huo)非穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)毒(du)(du)(du)物(wu)(wu)均適(shi)用。采用這(zhe)種方(fang)法(fa)一定(ding)(ding)要(yao)注意兩個(ge)問題(ti):①轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)后,穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)毒(du)(du)(du)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)濃(nong)度(du)(du)(du)必須在(zai)生物(wu)(wu)處理極限允許濃(nong)度(du)(du)(du)以(yi)(yi)(yi)下(xia),非穩(wen)(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)毒(du)(du)(du)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)濃(nong)度(du)(du)(du)必須保證生物(wu)(wu)處理的(de)(de)(de)正常(chang)運行;②最(zui)終(zhong)出水(shui)中(zhong),毒(du)(du)(du)物(wu)(wu)濃(nong)度(du)(du)(du)也應(ying)滿(man)足排放(fang)標(biao)準。
3、稀釋法
污(wu)水(shui)中(zhong)的(de)毒(du)(du)物(wu)之所以成(cheng)為毒(du)(du)物(wu),是與其(qi)濃(nong)(nong)度有關的(de)。當其(qi)濃(nong)(nong)度超過某(mou)一極(ji)(ji)限允(yun)(yun)許(xu)濃(nong)(nong)度時(shi),毒(du)(du)物(wu)就成(cheng)為毒(du)(du)物(wu);在(zai)極(ji)(ji)限允(yun)(yun)許(xu)濃(nong)(nong)度以下(xia)時(shi),毒(du)(du)物(wu)就不表現出(chu)毒(du)(du)性甚(shen)至成(cheng)為營(ying)養。當廢水(shui)中(zhong)毒(du)(du)物(wu)濃(nong)(nong)度超過生物(wu)處理的(de)極(ji)(ji)限允(yun)(yun)許(xu)濃(nong)(nong)度時(shi),為保證生物(wu)處理的(de)正常進行,可采用(yong)簡單的(de)稀釋法(fa),將廢水(shui)中(zhong)毒(du)(du)物(wu)濃(nong)(nong)度降低到(dao)極(ji)(ji)限濃(nong)(nong)度以下(xia)。
根據廢水中毒物的穩定或非穩定性質(zhi),可采取3種不同(tong)的稀(xi)(xi)釋法(fa)(fa):污水稀(xi)(xi)釋法(fa)(fa),處(chu)理出水稀(xi)(xi)釋法(fa)(fa),清(qing)水稀(xi)(xi)釋法(fa)(fa)。
(1)清水稀釋法(fa)
這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)方(fang)法(fa)只有在廢水中的(de)(de)毒(du)物為(wei)穩定性(xing)(xing)毒(du)物,不(bu)能(neng)采(cai)(cai)用(yong)處理出水稀釋(shi)(shi),工廠內部及其附近又沒有其它廢水可(ke)以用(yong)來稀釋(shi)(shi)它,而且這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)毒(du)物又不(bu)能(neng)采(cai)(cai)用(yong)分離法(fa)或轉(zhuan)化法(fa)去(qu)除時才(cai)能(neng)使(shi)用(yong)。這(zhe)(zhe)是由于(yu)①這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)方(fang)法(fa)的(de)(de)不(bu)經濟性(xing)(xing)。采(cai)(cai)用(yong)清水稀釋(shi)(shi)本身就要(yao)花費(fei)大量(liang)的(de)(de)水費(fei);原水采(cai)(cai)用(yong)大量(liang)的(de)(de)清水稀釋(shi)(shi)后,處理投資和運(yun)行費(fei)都要(yao)增加。②隨(sui)著環境管理的(de)(de)加強,已由濃度排放控制過(guo)渡到(dao)排放總量(liang)控制。
(2)處理出水稀釋法
這種(zhong)方法(fa)(fa)(fa)只適用(yong)于(yu)廢(fei)水(shui)(shui)中的毒物為(wei)非穩定這一(yi)單(dan)一(yi)情況。處(chu)理出水(shui)(shui)稀(xi)釋法(fa)(fa)(fa)又有兩種(zhong):①曝氣池(chi)池(chi)型采用(yong)完全混合式;②處(chu)理出水(shui)(shui)回流稀(xi)釋法(fa)(fa)(fa)。
(3)污水(shui)稀釋法
不(bu)同的(de)污(wu)水(shui)中所含的(de)物(wu)質不(bu)同,將它(ta)們混合起來,彼此稀釋,可(ke)將毒(du)(du)物(wu)濃(nong)(nong)度(du)降低到極(ji)限允(yun)許(xu)濃(nong)(nong)度(du)以下,這(zhe)便是(shi)污(wu)水(shui)稀釋法。它(ta)最(zui)簡單(dan)、最(zui)經濟,是(shi)首選方(fang)法,不(bu)論毒(du)(du)物(wu)的(de)性質是(shi)穩定或(huo)非(fei)穩定均適(shi)用。少(shao)量的(de)工業廢水(shui)混入大量的(de)城市(shi)污(wu)水(shui)中,幾乎所有的(de)毒(du)(du)物(wu)濃(nong)(nong)度(du)都會被降低到極(ji)限允(yun)許(xu)濃(nong)(nong)度(du)以下。但是(shi),少(shao)量的(de)工業廢水(shui)彼此間混合后,毒(du)(du)物(wu)濃(nong)(nong)度(du)仍有可(ke)能(neng)在(zai)極(ji)限允(yun)許(xu)濃(nong)(nong)度(du)以上,仍需繼續(xu)采取其它(ta)措施。
污水(shui)(shui)(shui)稀(xi)釋(shi)法除(chu)了上面所(suo)說的(de)不(bu)同單位所(suo)排(pai)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)之(zhi)間(jian)的(de)大稀(xi)釋(shi)外,還有同一(yi)(yi)工(gong)廠不(bu)同車間(jian)所(suo)排(pai)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)之(zhi)間(jian)的(de)小稀(xi)釋(shi)。比如(ru),制革(ge)工(gong)廠中(zhong)(zhong),脫毛工(gong)段(duan)(duan)所(suo)排(pai)的(de)灰(hui)堿廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)S2-的(de)濃(nong)度高(gao)達1000mg/L以上,但脫毛工(gong)段(duan)(duan)所(suo)排(pai)的(de)灰(hui)堿廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)只占全廠總排(pai)水(shui)(shui)(shui)量的(de)5%左(zuo)右,只要建一(yi)(yi)較大的(de)調節池(停留時(shi)間(jian)HRT一(yi)(yi)般在12h左(zuo)右),不(bu)同工(gong)段(duan)(duan)所(suo)排(pai)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)在此(ci)攪拌混(hun)合后,總出水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)S2-的(de)濃(nong)度便可降低到100mg/L以下。

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