【幹貨】廢(fèi)水有毒怎麽辦?詳解毒性機理及處理辦法!
來(lái)源:忘忧草日本在线播放WWW盛環保 發布時間:2022-12-15
廢水中凡是能延緩或完全抑製微生(shēng)物生長的化(huà)學物質,統稱為有毒有害物質,簡稱毒物。這(zhè)些(xiē)毒(dú)物,從化學性質(zhì)上來分(fèn)可劃分為有機物和無機物兩大類(lèi)。從處理的角(jiǎo)度又可劃分為能被生物處理段去除、轉化的物質(如H2S、苯酚等,或稱非(fēi)穩定性毒物)和不能被(bèi)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(dà)類。
毒物對微生(shēng)物的作用機(jī)製(zhì)主(zhǔ)要有如(rú)下方式:
1、損傷細胞結構成分和細胞外膜。如:70%濃(nóng)度的乙(yǐ)醇能使蛋白凝固達到殺(shā)菌作用;酚、甲酚、表(biǎo)麵活性劑作用於細胞外膜,破壞細胞膜的半透性。
2、損傷酶和重要代謝過程(chéng)。一些(xiē)重金屬(銅、銀、汞等)對酶有潛在(zài)的(de)毒害作用,甚至在非常低的濃度下(xià)也起作用。這些重金屬的鹽類和有(yǒu)機化合物能與酶的-SH基結合(hé),並改變這些(xiē)蛋白質的三級和四級結構。
3、競爭性抑製(zhì)作用。當廢水中存在一種化學結構與代謝物質相類似的有機物時便會(huì)發生。因為二者都能在酶的活(huó)性中心與酶相(xiàng)結合,它們的競爭將抑製(zhì)中間(jiān)產物的形成,使酶的催化反應速率降(jiàng)低(dī)。
4、對細胞成分合成過程的抑製作用。當某些化學物質的結構類似(sì)於細胞成分的結構時,它們便(biàn)會被細胞吸收(shōu)並同化,結果是合成無(wú)功能的輔酶或導致生長停(tíng)止。這種作(zuò)用*典型的例子便是磺胺酸。
5、抗生素對(duì)核酸的抑(yì)製作用。不(bú)少抗生素能(néng)專一地抑製原核生物(wù)的蛋白質合(hé)成,如鏈黴素會抑製氨基酸正確(què)結合(hé)於多肽上。
6、抗生素對核酸的抑製作用。如(rú)絲裂黴係C會選擇性地阻止DNA的合成,從而(ér)抑製微(wēi)生物(wù)的生長(zhǎng)。
7、對細(xì)胞壁合成的(de)抑(yì)製作用。如青黴素便是通過幹擾細胞壁的合成從而達到(dào)抑製微生物生長的效果。
菌種承受(shòu)毒物的(de)能力及菌種馴化法
微生物中存在不少能耐受常用代謝毒物的菌株(zhū),有的甚至能利(lì)用它們(men)作為能源。化學物質對微生物的抑製(zhì)作用(yòng)與其濃度有直接關係,並隨(suí)微生物的馴化(huà)而發生變化,經(jīng)過(guò)馴化的微生物對有毒物(wù)質的適應能力將逐步加強。微生物這種巨大的適應性(xìng)(變異性)是(shì)由它們(men)的小體積決定的。如一個微球細胞僅具(jù)有約100 000個蛋白質分子所(suǒ)能容(róng)納(nà)的(de)空間,如此小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(dài)謝酶類隻有當存在合適的基質時才(cái)會產生。在某些條(tiáo)件下這類可誘(yòu)導的酶可占蛋(dàn)白質總含量的(de)10%.正(zhèng)是微生物的這種變(biàn)異(yì)性,才使生物法處理含毒有機(jī)廢(fèi)水(shuǐ)成為可能。但任何微生物承受毒物的能力都(dōu)是有一定的極限的(de)(此時的濃度叫極限允許濃度(dù)),正是(shì)這種極限又要求含毒(dú)物有(yǒu)機廢水在生物處理前需要(yào)一定的預處理。
微生物由於其體積的細小,而具有(yǒu)巨大的適(shì)應性(變異)。因此可(kě)以采用人工改變微(wēi)生物生活環境的方法進行(háng)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(wù)對毒(dú)物的去除能(néng)力。這(zhè)種(zhǒng)方法對穩定性毒物及非穩定性毒物均適用,是處理含(hán)毒有機廢水的一種(zhǒng)基本方法。
在(zài)城(chéng)市生活汙水處理廠中,當進水中酚的濃(nóng)度突(tū)然增加到50 mg/L時,便會對生物處理係統產生巨大的(de)破壞作用。嚴重時,會導致全係統的崩(bēng)潰。可是,某焦化廠采用適應性變異的(de)方法對菌種進行(háng)馴化(huà)即菌種馴化法,使微生物內的酶逐步適應了這種毒物的大量存在,便將這種毒物當成其底(dǐ)物而加以分解吸收。實際運行表明,進水中酚的平均濃度為117.5 mg/L時,酚(fēn)的去(qù)除率高達(dá)99.6%.
含酚廢水處(chù)理是應對一種不穩定性毒物的例子,當毒物很穩定時,亦可(kě)采用這種馴化方(fāng)法以(yǐ)提高微生物對毒物的承受能(néng)力。但須注意,這種毒物的濃度必須滿足*終出水排放(fàng)標準或另(lìng)外采取其它措施加以控製。
預處理方法
馴(xùn)化(huà)是生物處理法中應對毒物的一種基本方(fāng)法。但任何微生物承受毒物的能力都(dōu)是(shì)有(yǒu)一定的極限的,毒物濃度超過極限允許濃度(dù)時(shí)就需要一(yī)定的預處理。目前,預處理法(fǎ)主(zhǔ)要有稀釋法、轉化法和分離法。
稀釋法
汙水中(zhōng)的毒物之所以(yǐ)成為毒物,是與其濃度有關的。當其濃度超過某一極(jí)限允許濃度時,毒物就成為毒物;在極限允許(xǔ)濃度以(yǐ)下時,毒物就不(bú)表現出毒性甚至成為營養。當廢水(shuǐ)中毒物濃(nóng)度超過生物處理的極限允(yǔn)許濃度(dù)時,為保證(zhèng)生物處理的正常(cháng)進(jìn)行,可采用簡單的稀釋法,將廢水中毒物濃度降低(dī)到極限濃度以下。
根據(jù)廢水中毒物的穩定或非穩定性質,結合實際情況,可(kě)采取3種不同的稀釋法:汙水稀釋法,處理出水稀釋法,清水稀釋法。
(1)汙水稀釋法。不同的(de)汙水中所(suǒ)含(hán)的物質(zhì)不同,將它們(men)混合起來,彼此稀釋,可將毒物濃度降低到極限允許濃度以下,這便是汙水(shuǐ)稀釋(shì)法。它*簡單、*經濟,是*選方法,不論毒物的性質是穩定或非穩定均適用。少量的工業廢水混入大量(liàng)的城市(shì)汙水中,幾乎所有的毒物濃度都會被降(jiàng)低到極限允許濃度以下。但是,少量的工業廢水彼此(cǐ)間混合後,毒物濃度仍有可能在極限(xiàn)允許濃度以上,仍需(xū)繼續采取其它措施。
汙(wū)水稀釋(shì)法除了上麵(miàn)所說的不同單位所排廢水之間的大稀釋外,還有同一工廠不同(tóng)車間所排廢水之間的小稀釋。比如,製革工廠中,脫毛工段(duàn)所排的灰堿廢水中S2-的濃度高達1 000 mg/L以上,但脫毛工段所排的灰堿廢水隻占全廠總排水量的5%左右,隻要建一較大的(de)調節池(停留時間HRT一般在12 h左右),不同工段所(suǒ)排廢水在此攪拌混合後,總出水中S2-的濃度便可降低到100 mg/L以下。這對後續處理非(fēi)常有利。
(2)處理出水(shuǐ)稀釋法。這種方法(fǎ)隻適用於廢水中的毒物為非穩定這一單一(yī)情況。處理出(chū)水稀釋法又有兩種(zhǒng):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(shuǐ)稀釋法。這種方法隻有(yǒu)在廢水中(zhōng)的毒物為穩定性毒(dú)物,不能采用(yòng)處理出水稀釋,工廠內(nèi)部及其附近又沒(méi)有其它廢水可以用來稀釋它,而且這種毒物又不能(néng)采用分離(lí)法或轉化法去除時才能使用。這是由於①這種方法的(de)不經濟性。采用清水稀釋本身就要花費大量的水費;原水采(cǎi)用大量(liàng)的清水稀釋後,處理投資和運行費都要增加。②隨著環境管理的加(jiā)強,已由濃度排放控製過渡到(dào)排放總量控製。
轉化法
化學物質隻有在特定的情況下才會(huì)表現毒性,比如(rú),硝基苯毒性較大,轉化為苯胺後,毒性就大為降低。Cr6+的毒性很大,可是被還原為Cr3+後,毒性就大為降低。所以,可以通過化學方法,將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(fǎ)對穩定(dìng)性毒(dú)物或非穩定性(xìng)毒物均適用。采(cǎi)用這種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)在生物處理極限允許濃度(dù)以下,非穩定性毒物的濃(nóng)度必須保證生物處理的正常運行;②*終出(chū)水中,毒物濃度也應滿足排放標準。
分離法
利用分離的手段,將廢水(shuǐ)中的毒物轉移到氣相或(huò)固相中去,以保證廢水生(shēng)物處理的正常運轉,這便是(shì)分離法的原理(lǐ)。此法對穩定性或非穩定性毒物均適用。采用這種方法時應注意如下幾點:①分離後,廢水中穩定(dìng)性毒物濃度必(bì)須(xū)在(zài)生物處理的極限允許(xǔ)濃度之下(xià),非穩定性毒物的濃度必須保證生物處(chù)理的正常運行;②必須保證*終出水(shuǐ)各項指項(包括(kuò)毒(dú)物)達到*排放標準;③轉移到(dào)氣相或固相(xiàng)的(de)毒物(wù)必須進行妥善處理,不(bú)允許出現二次汙染。