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废水生物处理新技术(废水生物处理)
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北极星水处理网讯:化工废水中往往含有难以生物降解或对微生物有毒的有机污染物。如何高效地生物处理这类工业废水一直是环境工程和微生物学家关注的难题。近二十年来，厌氧生物处理技术已广泛应用于食品、发酵等行业的有机废水处理。随着该技术的优势逐渐被人们所认识，它已成为废水处理技术的研究热点。20世纪80年代后，世界各国的研究人员开始探索将该技术应用于石油化工等难降解有毒废水的处理。在意大利博洛尼亚召开的第五届国际厌氧消化会议上，将该领域的研究作为讨论议题，展示了国外厌氧处理技术在化工废水处理中应用的新进展。根据相关文献，对难降解物质的厌氧降解、化工废水的厌氧处理以及化工废水厌氧处理的毒性进行了综述。
1.难降解有机污染物的厌氧降解
化工废水中的各种卤代烃、杂环芳烃及其衍生物大多属于难降解生物的降解产物，其原始成因是由于其结构抗降解性、环境因素、生物自身适应性差或缺乏遗传信息等。直到20世纪70年代，对这些有机污染物降解性的研究仍集中在好氧条件下。氯代烃的厌氧脱氯在年被发现，但没有引起人们的重视。近十年的研究得出了这样的结论:在产甲烷的条件下，厌氧微生物可以进行一些好氧微生物所不能进行的降解。到目前为止，还没有发现好氧微生物可以替代氯仿、三氯乙烷、四氯乙烷等卤代烃类化合物，但发现了厌氧脱氯。在有氧条件下，氯化芳香族化合物倾向于聚合，这构成了对降解的抗性。因此，很难除去氯代烃。
目前，氯代芳香化合物的厌氧降解已被广泛研究，结果如表所示。
从众多研究结果来看，绝大多数氯代芳香族或脂肪族化合物在厌氧产甲烷条件下都能被降解，缺少一百种或一百种化合物都会阻碍氯代苯酚、氯乙烷和氯苯的还原脱氯。脱氯的配方如五氯酚，在驯化厌氧污泥的作用下，先邻位脱氯，再对位脱氯，最后间位脱氯。然而，氯苯甲酸通常仅在间位脱氯。氯代烃还原脱氯后，形成易降解的中间体。如表所示，一些中间产物在厌氧条件下可以进一步矿化或完全矿化。比如二氯苯甲酸脱氯后形成苯甲酸，最后可以分解成。、 。还有一些中间体在厌氧条件下不能进一步转化，但在有氧条件下可以快速降解姐妹四氯乙烯的脱氯中间体。
因此，对于含有非同化物的化工废水，应采用最适宜的处理技术，如厌氧或厌氧-好氧组合，以达到更佳的处理效果。
对含单环苯衍生物或化合物的类似芳香族化合物厌氧降解性的研究主要集中在苯甲酰苯和苯甲酸等化合物上。它们可以在四种厌氧条件下降解:光合作用、硝酸盐还原、 *** 盐还原和甲烷生成。根据现有的研究结果，产甲烷条件下的厌氧降解速率低于光合型和硝酸盐还原型。
另外，产甲烷菌使用的基础质谱很窄，化学上相似的芳香族化合物不能被它们直接利用。产甲烷菌的完全矿化必须在混合种群下进行，即存在互利共生关系，这样反应体系才能走向热力学有利水平△也有一些关于厌氧降解染料、煤气化、石化废水中杂环芳香化合物的报道。典型的偶氮染料可以在厌氧条件下将一个键还原成一个键。厌氧河泥用于降解浓度为1毫升的豌豆。此外，也有关于厌氧降解的衍生物，如嘈杂，尼比，何伶，三索和Wabby的报告。
总之，厌氧消化可能是预处理某些难生物降解化合物的一种极其重要的方法。开发和应用厌氧消化技术处理这些难降解的化工废水显然具有重要的价值。
以上结果表明，膨胀床能够稳定处理有毒化工废水，有效去除废水中的各种酚类物质。此外，研究中心的Kawawa等人认为，有必要对含有有机毒物的废水进行处理，有机毒物可以起到吸附作用，增加生物量，从而提高反应器的运行性能。在处理炼油厂酸性废水时，获得了以下研究结果。在该反应器中，苯酚和苯酚的去除率分别达到100%，出水中邻甲酚和对甲酚的含量小于100mg/l，而在无反应器的反应器中，去除率仅为100%。该研究中心采用膨胀床连续运行天，进水酚含量分别为，，mg/l。在稳定状态下，苯酚的去除率达到100%。当表面负电荷为1毫克/厘米·日时，苯酚的去除率可达90%。从平衡结果可以看出，苯酚的去除主要依靠生物降解。
二。国外化工废水的厌氧处理
1.美国
早在年，Soul等人就研制了厌氧流化床反应器处理化工废水，在进水克升、容积负荷一千克米/天的条件下，去除率达到1%。近年来，伊利诺伊大学先进环境控制研究中心教授领导的研究团队一直在研究有毒化工废水的厌氧处理技术。他用颗粒活性炭厌氧膨胀床处理煤气化废水、焦化废水、脱漆废水、石炼油汽提塔塔底酸性废水，取得了成功。这是厌氧膨胀床气化废水的成果。
2.德意志联邦共和国
在第五届国际厌氧消化会议上，来自中国大学和上海大学的两位研究人员研究并报告了石化废水厌氧处理的研究工作。该反应器是以多孔粘土为填料的上流式循环固定膜反应器，用于处理西德炼油厂生产乙烯和丙烯的废水。这种废水含有苯酚、脂肪酸和芳香烃化合物。实验采用驯化的厌氧污泥作为种子嫁接材料。当水力停留时间为天时，去除率为100%，出水中苯酚浓度可达100%。当苯酚负荷为kg·m时，苯基甲酚负荷为kg·m”。日复一日，它的清除率几乎达到了飞天。他们已经成功地利用厌氧消化技术处理石油、焦炭和其他工厂排放的工业废水。
3.法国
SGN公司应用厌氧技术处理食品工业废水。20世纪80年代中期，公司开始转向化工废水厌氧处理技术的研发，得到了法国和法国化工厂的支持和合作。在水稻中试装置研究的基础上，投资10，000法郎开发了水稻标准模型的工业用降流式固定化膜厌氧装置。采用厌氧-好氧生物组合处理工艺处理化工厂工业废水。这个废水的成分主要是短链脂肪酸，最多一克升，这是一个。处理系统日处理能力为米，并进行厌氧去除。吨，去除率，沼气产量标准米日。图为固定化膜厌氧处理过程。是的，厌氧-好氧生物质技术的运输现状。
4.意大利
根据明川的调查问卷，厌氧处理化工废水在意大利的应用并不广泛，研究资料也不多。并且有两位研究人员已经用聚烯烃、药物制剂、聚丙烯树脂、染料、颜料以及石油化工生产中产生的几种废水进行了厌氧处理的可行性实验。采用上流式厌氧滤池和厌氧污泥床反应器进行连续输送，容积负荷为一小时。石油化工、聚丙烯树脂、制药厂等五类工业废水可在“百万米/日”条件下得到有效处理。去除率可达一，产甲烷量为每公斤一标准米。对于染料和颜料工业废水的厌氧处理，还没有取得令人满意的研究结果。
5.其他国家
在国际厌氧消化会议上，Tekslovak等人报告了丙烯酸生产废水厌氧处理的效果。Nan Slav等人提出，利用兼性好氧微生物对含纤维蛋白的废水、含抗生素和季铵盐的制药废水、含禁用磺酸衍生物的化工废水进行预处理，先对废水中的难降解有机污染物进行解毒和生物质转化，有利于进一步厌氧处理。
三、厌氧处理化工废水的毒性
对于化工废水的厌氧生物处理，有机负荷会影响其处理性能，有毒物质的种类和含量也会影响运行过程的稳定性和处理效果。有机毒物不同，抑制水平有高有低，如表所示。许多研究证实，有机毒物主要影响甲烷的产生。例如，观察到1毫克升阴离子洗涤剂十二烷基苯磺酸盐抑制了甲烷产生的过程，导致丙酸、异戊酸和异丁酸的积累。研究表明，酚类化合物只能抑制甲烷的产生，而不能抑制产酸过程。在分批血清瓶中研究了氯仿、乙磺酸、三氯乙酸和甲醛对厌氧过程的影响。结果表明，氯仿的浓度高于毫升、毫摩尔和毫摩尔。当甲醛浓度高达100mg/l时，甲烷生成受到抑制.当甲醛浓度高达mg/l时，有一定的抑 *** 用，但产甲烷能在短时间内恢复。甲烷产生的抑制伴随着挥发性脂肪酸在气相和液相中的积累。因此，提出用Fen压力来预测厌氧过程的毒性过程。与上面的例子相反，当苯酚的浓度高达mg/l时，会抑制苯酚降解菌，而不抑制产甲烷菌工厂。
有机毒物的抑 *** 用还与微生物的存在状态有关。例如，当丙烯酸的浓度为1克/升时，悬浮产甲烷系统的产甲烷过程可以被抑制。当丙烯酸浓度为1克/升时，厌氧生物膜反应器仍能正常运行，且去除率较高。研究了生物膜厌氧滤池和静态血清瓶对几种有机毒物的去除率，可以更清楚地解释这个问题。
除了有机毒物，重金属的抑 *** 用也不容忽视。这方面已经过详细审查。从机理上讲，有机毒物的抑 *** 用可以用竞争性抑制和非竞争性抑制来解释。比如对甲烷产生的抑 *** 用就是它是一种辅酶同系物，可以通过甲基还原酶系的竞争抑制甲基基团一的还原，使乙酸和仇的形成无法完成。
为了消除有机毒物对厌氧过程尤其是产甲烷过程的影响，采用以下方法作为预处理措施:
1、微生物控制
过去认为产甲烷菌对有机毒物的敏感性远大于其他细菌。然而，在足够的时间内，产甲烷菌对许多有机毒物有很强的适应性。因此，在有机化工废水处理中，通常采用驯化的方法来提高厌氧微生物的降解能力和处理效果。
2.废水稀释
稀释废水时，使有机毒物的浓度低于抑制厌氧微生物的临界浓度值，但要防止过度稀释对产甲烷过程造成负面影响。
3.废水解毒
预处理如化学拮抗、沉淀、形成不溶性复合物、过滤、臭氧氧化和生物酸化可用于提高后续厌氧处理的效率。
4.高效生物膜反应器的应用
因为反应器中的生物膜具有保护一些敏感菌的能力，而膜中各种微生物的存在可以为降解有机毒物提供更好的生物体系和微环境。综上所述，厌氧生物处理是一项具有潜在应用前景的分解难生物降解有机污染物和高效处理相关化工废水的新技术。在未来，如果我们能够更有效地评估化工废水的厌氧降解性，积极应用和开发高效的厌氧生物膜反应器，减缓有机毒物的毒性作用，那么厌氧生物技术在化工废水处理中的应用将会更加广泛。
原标题:国外化工废水厌氧生物处理技术新进展
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