【幹貨】廢水有(yǒu)毒(dú)怎麽辦?詳解毒性機理及處理辦法!
來源:久久国产av環保 發布時間:2022-12-15
廢水中凡(fán)是能延緩或完全抑製微生物生長的化學(xué)物質,統稱為有毒有害物(wù)質,簡稱毒物。這些毒(dú)物,從化學性(xìng)質(zhì)上來分可劃分為有機物和無機物兩大類。從處理(lǐ)的角度又(yòu)可劃分為能被生(shēng)物處理段去除(chú)、轉(zhuǎn)化的物質(zhì)(如H2S、苯酚等(děng),或稱非穩定性毒(dú)物)和不能被生物處理段去除、轉化的物質(如NaCl、汞、銅等,或稱穩定性毒物)兩大類。
毒物對微生物的作用機製主要有如下方式:
1、損傷細胞結構成分和細胞外膜。如:70%濃度的乙醇能使蛋白凝固達到殺菌作用;酚、甲(jiǎ)酚、表麵(miàn)活性(xìng)劑作用於(yú)細(xì)胞外膜,破壞細胞膜的半(bàn)透性。
2、損傷酶和重要代謝過程。一些重金(jīn)屬(銅、銀(yín)、汞等)對酶(méi)有潛在的毒害作(zuò)用,甚(shèn)至在(zài)非常低的濃度下也起作用。這些重金屬的鹽類和有機化合物能與酶的-SH基結合(hé),並改變這(zhè)些蛋白質的三級和四級結構。
3、競(jìng)爭性抑製作用。當(dāng)廢水中存在一種化(huà)學結構與代謝物質相類似的(de)有機物時便會發(fā)生。因(yīn)為二者都能(néng)在酶的活性中心與酶相結合,它們的競爭將抑製中間產(chǎn)物的形成,使酶的催化反應(yīng)速率降(jiàng)低。
4、對細胞成分合成過程的抑製作用(yòng)。當某些化學物質的結構類似於細胞成分(fèn)的結構時(shí),它們便會被細胞吸收並同化,結果是合成無功能的輔酶或導致生長停止。這種作用*典型(xíng)的例子便是磺胺酸。
5、抗生素對(duì)核酸的抑製作用。不少抗生素能專一地抑製原核生物的蛋(dàn)白質(zhì)合成(chéng),如鏈黴素會(huì)抑(yì)製氨基(jī)酸正確結(jié)合(hé)於多肽上。
6、抗生素對核酸的抑製作用。如絲裂黴係C會選擇性地阻止DNA的(de)合成,從而抑製微生物的生(shēng)長。
7、對細胞壁合成的抑(yì)製作用。如青黴素便(biàn)是通過幹擾細胞壁的合成從而(ér)達到抑製微生物生長的效果。
菌種承受(shòu)毒物的能力及菌種馴化法
微生物中存在(zài)不少能耐受常用代謝(xiè)毒物的(de)菌株,有(yǒu)的甚至能利(lì)用它們作(zuò)為能源(yuán)。化學物質對微生物的(de)抑製作用與其濃度有直接關(guān)係,並隨微生物的馴化而發生變化,經過馴化的微生物對有毒物質(zhì)的適應能力將逐步加強。微(wēi)生物這種巨大的適應性(變異性)是由它們的小體積決定的。如一個微球細胞僅具有約100 000個蛋白質分子所能(néng)容納的空間,如此(cǐ)小(xiǎo)的體積決定了那些近期用不著的酶是不能儲備的,許多分解代謝酶類隻有當存在合(hé)適(shì)的基質時才會產生。在某些條件下這類可(kě)誘導的酶可占蛋白質總含量的10%.正是(shì)微生物的這種變(biàn)異性,才使生物(wù)法處理含毒有機廢水成為可能(néng)。但任何微生物承(chéng)受毒物的能力都是有一定的極限的(此時的濃度叫極限允許濃度),正(zhèng)是這種極(jí)限又要求含毒物有機廢水在生物處理前需要一(yī)定的預處理。
微(wēi)生物由於其體積的細小,而(ér)具(jù)有巨大的適應性(變異)。因此可以采用人工改變微生物生活環境的(de)方法進行誘導變異,讓微生物直接適應原水中毒物濃度或提高微生物對毒物(wù)的去除能力(lì)。這種方法對穩定性毒物及(jí)非穩定性毒物(wù)均適用,是處理含(hán)毒(dú)有機廢水的一種基本方法。
在城市生活(huó)汙水處理廠中,當(dāng)進水中酚的濃度突然增加到50 mg/L時(shí),便會(huì)對生物處理係統產生巨大的破壞作用。嚴重時,會導致全係統(tǒng)的崩潰。可是(shì),某焦化廠采用適應性變異的方法對(duì)菌種進(jìn)行馴化即菌(jun1)種(zhǒng)馴化法,使微生物內的(de)酶逐步適應了這種毒物(wù)的(de)大(dà)量存在(zài),便將這種毒物(wù)當成其底物而加以分解吸(xī)收。實際運行表明(míng),進水中酚的(de)平均濃度為117.5 mg/L時,酚的去(qù)除(chú)率高達99.6%.
含酚廢水處理是應對一(yī)種(zhǒng)不穩定性毒物的例子,當毒物(wù)很穩定時,亦可(kě)采用這種馴化方法以提高微生物對毒物的承受(shòu)能力。但須注意,這種毒物的濃(nóng)度必須滿足*終出(chū)水排放(fàng)標準或另外采取其它措施加以控製。
預處理方法
馴化是生物處理法中應對毒物的一種(zhǒng)基本方法。但任何微生物承(chéng)受毒物的能力都是有一定的極限的,毒物濃度超過極限允許(xǔ)濃度時就(jiù)需要(yào)一定的預處理。目前,預處理法(fǎ)主要(yào)有稀釋法、轉化法(fǎ)和(hé)分離法。
稀釋法
汙(wū)水中的毒物(wù)之所以成為毒物,是與其濃度有關(guān)的(de)。當其濃度超過某一(yī)極限允許濃度時,毒物就成為毒物(wù);在極限允許濃度以下時,毒物就不表現出毒性甚至成為營養。當廢水中毒物濃度超過生物處理的極限(xiàn)允(yǔn)許濃(nóng)度時(shí),為保證生物處理的正常進行,可采用(yòng)簡單的稀釋法,將廢水中毒(dú)物濃度(dù)降低到極限濃度以下。
根據廢水中毒(dú)物的穩定或(huò)非穩定性質,結合實際情況(kuàng),可采取3種不同的稀釋法:汙水稀釋法(fǎ),處理出水(shuǐ)稀釋法,清水稀釋法。
(1)汙水稀釋(shì)法。不同(tóng)的汙水中所含的物質不同,將它們混合(hé)起來(lái),彼此稀釋,可將(jiāng)毒物濃度降低到(dào)極限允許濃度以下,這便是汙水稀釋法。它(tā)*簡(jiǎn)單、*經濟,是(shì)*選方法,不論毒物(wù)的性質是穩定或非穩定均適(shì)用。少量的工業廢水混入(rù)大量的城市汙水中,幾乎(hū)所有的毒物濃度都會被降低到極限允許濃(nóng)度以下。但是,少量的工業(yè)廢水彼此間(jiān)混合後,毒物濃度仍有可能在(zài)極限(xiàn)允許濃度以上(shàng),仍需繼續采取其它(tā)措施。
汙水稀釋法除了上麵(miàn)所說的不同單位所排廢水之間的大稀釋外,還有(yǒu)同一工廠不同車間所排廢水之間的小稀釋。比如,製革工(gōng)廠(chǎng)中,脫毛工段所排的灰堿廢水中S2-的濃度高達1 000 mg/L以上(shàng),但脫毛工段所排的灰堿廢(fèi)水隻占全(quán)廠總排(pái)水量的5%左右,隻要建一較大的調節池(停留時間HRT一般(bān)在12 h左右),不同工段所排廢水在此攪拌混(hún)合後,總出水中S2-的濃度便可降低到100 mg/L以下。這對後續(xù)處理非(fēi)常有利。
(2)處理出水稀釋法。這種方法隻適用(yòng)於廢水中的毒物為非穩定這一單一情況。處理出水稀釋法又有兩種:①曝氣池池型采用完全混合式;②處理出水回流稀釋法。出於經濟方麵的(de)考慮,方法(fǎ)①應是*選。
(3)清水稀(xī)釋法。這種(zhǒng)方法隻有在廢水中的毒物為穩定性毒物,不能采用處(chù)理出水稀釋,工廠內部及其附(fù)近又沒(méi)有其它廢水可以用來稀釋(shì)它,而且這種毒物又(yòu)不能采用分離法或轉化法去除時才能使(shǐ)用。這是由於①這種方法的不經濟性。采用清水稀釋本身就(jiù)要花費大量的水費;原水(shuǐ)采用大量的清水稀釋後,處理投資和運行費(fèi)都(dōu)要(yào)增加。②隨著環境管理的加強(qiáng),已由濃度排放控製過渡到排放總量控製。
轉化(huà)法(fǎ)
化學物質隻有在特定的情況下才會表(biǎo)現毒性,比如,硝基苯毒性較大,轉化為苯胺後,毒性就(jiù)大為降低。Cr6+的毒性很大,可是被還原為Cr3+後,毒(dú)性(xìng)就大為降低。所以(yǐ),可以通過化學方(fāng)法,將(jiāng)有機廢水中的毒物轉化為無毒或毒性較低的物質,以保證生物處理的正常進行。這種方法對穩定性毒物或非穩(wěn)定性毒物均適用。采用這種(zhǒng)方法一定要注意兩個問題:①轉化後,穩定性毒物的濃度必須(xū)在生物處理極限(xiàn)允許(xǔ)濃度以下,非穩定性毒物的濃度必須保證生物處理的正常(cháng)運行;②*終出水中,毒物濃度也應滿(mǎn)足排放標準。
分離法
利用分離的手段,將廢水中的毒物轉移到氣相或固相中(zhōng)去,以保證廢水生物處理的正常運轉,這便是分離法(fǎ)的原理。此法對(duì)穩定性或非穩定性毒物均適用。采用這(zhè)種方法(fǎ)時應注意如下幾點:①分離後(hòu),廢水中穩定(dìng)性毒物濃(nóng)度(dù)必(bì)須在生物處(chù)理的極(jí)限允許濃度(dù)之下,非穩定性毒物的濃度必須保證生物處理的正(zhèng)常運行(háng);②必須保證(zhèng)*終出水各項指(zhǐ)項(xiàng)(包括毒物)達到*排放標準;③轉移到氣相或固相的毒物必(bì)須進行(háng)妥善處理,不允許出現二次(cì)汙染。