可生物降解性测定技术在工业污水处理中的应用

陈 岩 王江楠

浙江伊可诺环境科技有限公司 浙江 宁波 315800

1 前言

工业废水是水污染的重要来源之一。工业废水成分复杂，性质不同。工业废水中的有机好氧物质、化学毒物、无机固体、重离子、碱、病原体等会造成环境污染。本文主要论述了可生物降解性的测定技术在工业废水处理中的应用，还论述了一些常见的化合物的降解，加大对工业废水的重视程度。

2 可生物降解性测定技术

污水的生物处理过程具有一定的复杂性，这主要是因为整个过程十分的繁琐，但是最为关键的还是生物降解工序。生物降解其原理就是利用微生物对水中存在的各类有机物实施分解，并当作是基础的物质完成整个代谢的过程。想要确保整个工序的效果，就需要密切的关注微生物酶系统是不是可以高效的判断水体中的有机物的性质。所有的污水与微生物结合之后，极易出现下面的情况：首先，污水中存在的杂质在很短的时间内就会被微生物所降解，并且为微生物的生存体用基本的能量来源。[1]其次，污染杂质在起初的时候会对微生物产生控制作用，但是经过长时间的反应之后，污染物会慢慢的过渡为降解的能源。再有，杂质在实现降解的时候存在一定的困难，并且会对微生物形成一定的损坏。还有，污染物质尽管可以实现降解，但是对微生物自身并不会产生影响。上述所有的情况之中，第一种污水可以利用生物法来实现净化。[2]第二种污水可借助生物法来完成净化，但是起初的时候需要针对微生物实施长期的引导。之后的两种情况不能利用生物法来实现对污水的处理。前三种污水如果不能高效的被加以处理而直接流入到污水生物处理环节之中，势必会对整个系统造成不良影响，严重的制约整个处理系统的稳定运行。第四种污水尽管不会产生严重的不良影响，但是对于排出水的质量来说，无法加以确保。以上所有牵涉到的污水生物降解的问题，可具备污水生物处理的可行性。

3 常见的化合物降解

硝基苯化合物具有更好的化学稳定性，主要是由于苯环的存在。苯很容易亲电，但不易氧化。因此，硝基苯化合物在被氧化后通常较不易溶于芳环。从现代分子结构理论的角度来看，芳环中存在大的n键。由于n-芳环中电子的离域，芳环的结构变得非常强。换句话说，这些电子使n离域，它们使芳环紧密，并且它们非常耐受来自外部的氧气攻击，并且芳环不容易氧化。但在合适的条件下。硝基苯化合物可以还原为亚硝基化合物、偶氮苯、氢化偶氮苯和芳香胺，从而提高其生物降解性。在目前的研究中，这些化合物的降解也是多种多样的。包含有三种主要方法。物理方法包括凝结沉淀，萃取和树脂吸附。例如，可以通过蒸馏处理低沸点硝基苯化合物。活性炭或褐煤以吸附形式吸附单一状态或混合状态的硝基苯、氯硝基苯、硝基甲苯等。当使用醋酸丁酯和粗汽油时，硝基甲苯，硝基苯等的去除率可达到94%，但萃取法处理含硝基苯类化合物的废水往往会造成二次污染。因此由于经济、技术原因和二次污染，物理方法难以推广和应用。化学方法包括化学沉淀、化学氧化和化学还原。例如，溶解在水中的TNT、RDX和硝酸甘油可以用季铵盐沉淀并在约11.5的pH下除去。以这种方式处理的沉淀物在没有爆炸的情况下燃烧，但是当使用复合沉淀剂时，时间安全性值得怀疑，因为对变化的研究发现，因为会受到外界多种因素的影响，有时沉淀物比沉淀前更容易受到污染，并且沉积的渗出物含有过量的表面活性剂，这些表面活性剂可能会创造新的危险，对于工作的安全性会造成严重的威胁。化学氧化是最广泛使用的处理硝基苯废水的方法，因为其操作较为简便，并且效果较好，进而受到了专业人士的青睐，被大范围的加以使用。主要方法是催化氧化，电解氧化等。虽然硝基苯类化合物的化学氧化处理具有良好的处理效果，但肼基复合废水处理的投资和运行成本过高，企业负担不起。因此，通过化学氧化处理污水在实际应用中具有一些局限性。生物方法的就是由微生物对有机物的分解，分解作用的本质在于脱氢，因此，可以利用DHA(脱氢酶活性)作为评价微生物分解污染物能力的指标。如果在以某种污染物为基质的培养液中微生物的脱氢酶活性增加，则表明微生物能够降解该污染物。此外，脱氢酶对毒物非常敏感，在毒物的作用下，脱氢酶的活性就会下降，所以可以把脱氢酶活性作为判断工业污水毒性的一个指标。[3]

因为有机物对氧气的喜好，进而在整个降解程序中会需要大量的氧气来加以辅助，并且会形成大量的二氧化碳，然而上述两种气体的浓度的改变与污染物的降解情况存在一定的联系，进而借助针对呼吸代谢程序中的氧气和二氧化碳的浓度的波动实施分析，能够准确的判断污染物所具备的可生化性。这种方法涉及到水体质量指标判断法，生化呼吸宪法等多种方法。BOD/COD比值法是当前运用最为普遍的一种可生化性的判断方法。借助这种方法能够促使我们掌握废水中的可生物降解部分中存在的有机物的含量。但是这一方法并非是完美的，其弊端就在于测定工作开展的时间持续较长，并且不能更好的保证测定结果的精准度，特别是BOD测定过程中接种的微生物的种类和数量会直接对测定结果产生影响，这样对于后续各项工作的开展是十分不利的。OUR(耗氧速率)反映出微生物与污水(或污染I物)接触后消耗水中溶解氧的快慢程度。[4]

4 结束语

水污染是中国面临的严重环境问题之一。它不仅破坏了生态，还加剧了水资源短缺。它还严重危害工业和农业生产以及人类健康和安全。如何减少水污染已成为人们的首要任务，务必需要我们加以侧重关注。为了减轻和消除水污染的不利影响，有必要大力进行废水处理。