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四种方法鉴别污水可生化性
 

四种方法鉴别污水可生化性

的可生化性(Biodegradability),也称废水的生物可降解性,即废水中有机污染物被生物降解的难易程度,是废水的重要特性之一。(ps:污水废水的可生化性可以用微电解工艺提升。)
废水存在可生化性差异的主要原因在于废水所含的有机物中,除一些易被微生物分解、利用外,还含有一些不易被微生物降解、甚至对微生物的生长产生抑制作用,这些有机物质的生物降解性质以及在废水中的相对含量决定了该种废水采用生物法处理(通常指好氧生物处理)的可行性及难易程度。
确定处理对象废水的可生化性,对于废水处理方法的选择、确定生化处理工段进水量、有机负荷等重要工艺参数具有重要的意义。国内外对于可生化性的判定方法根据采用的判定参数大致可以分为好氧呼吸参量法、微生物生理指标法、模拟实验法以及综合模型法等。


一、好氧呼吸参量法:
微生物对有机污染物的好氧降解过程中,除COD(ChemicalOxygenDemand化学需氧量)、BOD(BiologicalOxygenDemand生化需氧量)等水质指标的变化外,同时伴随着O2的消耗和CO2的生成。
好氧呼吸参量法是就是利用上述事实,通过测定COD、BOD等水质指标的变化以及呼吸代谢过程中的O2或CO2含量(或消耗、生成速率)的变化来确定某种有机污染物(或废水)可生化性的判定方法。根据所采用的水质指标,主要可以分为:水质指标评价法、微生物呼吸曲线法、CO2生成量测定法。
二、微生物生理指标法:
微生物与废水接触后,利用废水中的有机物作为碳源和能源进行新陈代谢,微生物生理指标法就是通过观察微生物新陈代谢过程中重要的生理生化指标的变化来判定该种废水的可生化性。目前可以作为判定依据的生理生化指标主要有:脱氢酶活性、三磷酸腺苷(ATP)。
三、脱氢酶活性指标法:
微生物对有机物的氧化分解是在各种酶的参与下完成的,其中脱氢酶起着重要的作用:催化氢从被氧化的物质转移到另一物质。由于脱氢酶对毒物的作用非常敏感,当有毒物存在时,它的活性(单位时间内活化氢的能力)下降。因此,可以利用脱氢酶活性作为评价微生物分解污染物能力的指标:如果在以某种废水(有机污染物)为基质的培养液中生长的微生物脱氢酶的活性增加,则表明微生物能够降解该种废水(有机污染物)。


四、三磷酸腺苷(ATP)指标法:
微生物对污染物的氧化降解过程,实际上是能量代谢过程,微生物产能能力的大小直接反映其活性的高低。三磷酸腺苷(ATP)是微生物细胞中贮存能量的物质,因而可通过测定细胞中ATP的水平来反映微生物的活性程度,并作为评价微生物降解有机污染物能力的指标,如果在以某种废水(有机污染物)为基质的培养液中生长的微生物ATP的活性增加,则表明微生物能够降解该种废水(有机污染物)。
1.模拟实验法
模拟实验法是指直接通过模拟实际废水处理过程来判断废水生物处理可行性的方法。根据模拟过程与实际过程的近似程度,可以大致分为培养液测定法和模拟生化反应器法。
2.培养液测定法
培养液测定法又称摇床试验法,具体操作方法是:在一系列三角瓶内装入某种污染物(或废水)为碳源的培养液,加入适当N、P等营养物质,调节pH值,然后向瓶内接种一种或多种微生物(或经驯化的活性污泥),将三角瓶置于摇床上进行振荡,模拟实际好氧处理过程,在一定阶段内连续监测三角瓶内培养液物理外观(浓度、颜色、嗅味等)上的变化,微生物(菌种、生物量及生物相等)的变化以及培养液各项指标:pH、COD或某污染物浓度的变化。
3.模拟生化反应器法
模拟生化反应器法是在模型生化反应器(如曝气池模型)中进行的,通过在生化模型中模拟实际污水处理设施(如曝气池)的反应条件,如:MLSS浓度、温度、DO、F/M比等,来预测各种废水在污水处理设施中的去除效果,及其各种因素对生物处理的影响。


4.综合模型法
综合模型法主要是针对某种有机污染物的可生化的判定,通过对大量的已知污染物的生物降解性和分子结构的相关性利用计算机模拟预测新的有机化合物的生物可降解性,主要的模型有:BIODEG模型、PLS模型等。
综合模型法需要依靠庞大的已知污染物的生物降解性数据库(如EU的EINECS数据库),而且模拟过程复杂,耗资大,主要用于预测新化合物的可生化性和进入环境后的降解途径。
除以上的可生化性判定方法之外,近年来还发展了许多其他方法,如利用多级过滤和超滤的方法得到废水的粒径分布PSD(particlesizedistribution)和COD分布来作为预测废水可生化性的指标;利用耗氧量、生化反应某端产物、生物活性值联合评价废水的可生化性;利用经验流程图来预测某种有机污染物的可生化性。
综上所述,目前国内外对于废水的可生化性判定方法各有千秋,在实际操作中应根据废水的性质和实验条件来选择合适的判定方法。

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