【幹貨】廢水有毒怎麽辦?詳解毒性機理及處理(lǐ)辦法(fǎ)!
來源:www.17c.com91嫩草環保 發布(bù)時間(jiān):2022-12-15
廢水中凡是能延緩或完全抑製微生物生長的化學物質,統稱為有毒有害物質,簡(jiǎn)稱毒物。這些毒物,從化學性質上來分可劃分為有(yǒu)機物和(hé)無機物兩(liǎng)大類。從處理的角度又可劃分為能被(bèi)生物處理(lǐ)段去除、轉化的物質(如H2S、苯酚等,或稱非穩定性毒物)和不能被(bèi)生物處理段去除、轉化的物質(如NaCl、汞、銅等,或稱(chēng)穩定性(xìng)毒物(wù))兩大類。
毒(dú)物對微生物的作用(yòng)機製主要有如下方式:
1、損傷細(xì)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(dào)殺菌作用;酚、甲酚、表麵活性劑(jì)作用於細胞外(wài)膜,破壞細(xì)胞膜的半透性。
2、損傷(shāng)酶(méi)和重要代謝過程。一些重金屬(銅、銀、汞等)對酶有潛在的毒害作用,甚至在非常低的濃(nóng)度下也起作用。這些重金屬的(de)鹽類和有機化合物能與(yǔ)酶的-SH基結合,並改變這些蛋白質的三級和四級結構。
3、競(jìng)爭性抑製(zhì)作用。當廢水中存在一(yī)種化學結(jié)構與代謝物質相類似的有機物時便會發生。因為二者都能在酶的(de)活性中心與酶相結合,它們的競爭將(jiāng)抑製中間產物的形成,使酶的(de)催化反應速率降低。
4、對細胞成分合成過程的抑製作用。當(dāng)某些化學物質的結構類似於細胞成分的結構時,它們便會被細胞吸收並同化,結果是合成無功(gōng)能的輔酶或導致生長停止。這種作用*典型的例(lì)子便是磺胺酸。
5、抗生素對核酸的抑製作用。不(bú)少抗生素(sù)能專一地抑製原核生物的蛋白質(zhì)合(hé)成,如鏈黴素(sù)會抑製氨基(jī)酸正確(què)結合於多肽上。
6、抗生素對(duì)核酸的抑製作用(yòng)。如絲裂黴係C會選擇性地阻止DNA的合成,從而抑製微(wēi)生物的(de)生長。
7、對細胞壁(bì)合成的抑製作用。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(shēng)物生長(zhǎng)的效果。
菌種(zhǒng)承受毒物的能力及(jí)菌種馴化法
微生(shēng)物(wù)中存在不少能耐受常用代謝毒物的菌株,有的甚至能利(lì)用它們作為能源。化學物質對微生物(wù)的抑製作用與其濃度(dù)有直接關係(xì),並隨微生物的馴化而發生變化,經過馴化的微生(shēng)物對有毒物質的(de)適應能力將逐步加強。微生物這種巨(jù)大的(de)適應性(變異性)是由它們的小體積決定(dìng)的(de)。如一(yī)個微球細胞僅具有約100 000個蛋白質分子所能容納的空間,如此小的體積決(jué)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適的基質時才會(huì)產生。在(zài)某些條件下這類可誘(yòu)導的酶可占蛋白質(zhì)總含(hán)量(liàng)的10%.正是微生物的這種變異性,才使生物法處理含毒有(yǒu)機廢水成為可能。但任何微生物(wù)承受毒物(wù)的能力都是有一定的(de)極限的(此時的濃(nóng)度叫極限允許濃度),正是這(zhè)種極(jí)限又要求含(hán)毒物有機廢水(shuǐ)在生物處理前需(xū)要一定的預處理(lǐ)。
微生物由於其體積的細小,而具(jù)有巨大的適應性(變異)。因此可以采用人工(gōng)改變微(wēi)生物生活環境的方法進(jìn)行誘(yòu)導變異,讓微生物直接適應原水中毒物濃度(dù)或提高(gāo)微(wēi)生物對毒物的去除(chú)能力。這種方法對穩定性毒物及非穩定性毒物均適用,是處理含毒(dú)有機廢水的一種基本方法。
在(zài)城市生活汙水(shuǐ)處理廠中,當進水中酚的濃度突然增加到50 mg/L時,便會對生物處理(lǐ)係統產生巨大的破壞作用。嚴(yán)重時,會(huì)導致全係(xì)統的崩潰。可是(shì),某焦化廠采用適應性(xìng)變異的方法對菌種進行馴化即(jí)菌種馴(xùn)化法,使微生物內的酶逐步適應了這種毒物(wù)的大量存在(zài),便將這(zhè)種毒物當成其底物而加以分解吸收。實際運行表明,進水中酚的平均濃度為117.5 mg/L時,酚的去除率高達99.6%.
含酚廢水處理是應對一種不穩定性毒(dú)物的例子,當毒(dú)物很穩定時,亦可采用這種馴化方法以提高微生物(wù)對毒物的承受能力。但須注意,這種毒物(wù)的濃度必(bì)須滿足*終出水(shuǐ)排放標準或另(lìng)外采取其它措施加以控製。
預處理方法
馴(xùn)化是生物處理法(fǎ)中應對毒物的一種基本方法。但任何微生物承受毒物的能(néng)力都是(shì)有(yǒu)一定的極限的(de),毒物濃度超過極限允許濃度(dù)時就(jiù)需要一定的(de)預處理。目前,預處理法主要有稀釋法、轉化法和分離法。
稀釋法
汙水中的毒物之(zhī)所以(yǐ)成為毒物,是與其濃度有關(guān)的。當其濃度超過某一極限允許濃度時,毒(dú)物就成為毒物;在極限允(yǔn)許濃度以下時,毒物就不表現出毒性甚至成為(wéi)營養。當廢水中毒物濃度超過生物處理(lǐ)的極限允許濃度時,為保(bǎo)證生物處理的正常進行,可采用簡單的稀釋法,將廢水中毒物濃度降低到極限濃(nóng)度以(yǐ)下。
根據廢水中毒物的穩定(dìng)或非穩定性質,結(jié)合(hé)實際(jì)情況,可采取3種不同的稀釋法:汙水稀釋法,處理出水(shuǐ)稀釋法(fǎ),清水稀釋法。
(1)汙水稀釋法。不同的汙水中(zhōng)所含的物質不同,將它們混合起來,彼此稀釋,可將毒(dú)物濃度降低到極限允許濃度以下,這便是汙水稀釋法。它*簡單、*經濟,是*選方法,不論毒物(wù)的性質是穩定或非穩定均適用。少量的工業廢水混入大量的城市汙(wū)水(shuǐ)中,幾乎所有的毒物濃度都會被降低到極限允許(xǔ)濃度以下。但(dàn)是,少量的工業廢水彼此間混合後,毒物濃(nóng)度仍有(yǒu)可能在極限允許濃度以上,仍需繼續(xù)采取其(qí)它措施。
汙水稀釋法除了上麵所說的不同單位所排廢水之間的(de)大稀(xī)釋外,還有同一工廠不同車間所排廢水之間的小稀釋。比如,製革工廠中,脫毛工(gōng)段所(suǒ)排的(de)灰堿廢水中S2-的濃(nóng)度(dù)高達1 000 mg/L以上,但(dàn)脫毛工段所排的灰堿廢水隻占全廠總排水量的5%左右,隻要建一較大的調節池(停留時間(jiān)HRT一般在12 h左右),不同工段所排廢水在此攪拌混合後,總出(chū)水中S2-的(de)濃度(dù)便可降低到100 mg/L以下。這對後續(xù)處理非常有利。
(2)處理出水稀釋法(fǎ)。這種(zhǒng)方法隻適用(yòng)於廢水中的毒物為非穩定(dìng)這一單一情況。處理出水(shuǐ)稀(xī)釋法又有兩種:①曝氣(qì)池池型采用完全混合式;②處理出水回流稀釋法。出於經濟方麵的考慮,方法①應是*選。
(3)清水稀釋法。這種方法隻有在(zài)廢水中的毒物為穩定性毒物,不能采用處理出水稀釋,工(gōng)廠內部及其附近又沒有其它廢水可以用來稀釋它,而且這種毒物又不能采用分離法或轉化法(fǎ)去除時才能(néng)使用。這是由於①這種方法(fǎ)的不經濟性。采用清(qīng)水稀釋(shì)本身就要花費大量的水費;原水采用大量的清水稀釋後(hòu),處理投資(zī)和運行費都要增加。②隨著環境管理的加強,已由濃度排放控製過渡到排放總量(liàng)控製(zhì)。
轉化法
化學物質隻有在特定的(de)情況下才會表現毒性,比如,硝基苯毒性較大,轉化為苯胺後,毒性(xìng)就大(dà)為降(jiàng)低。Cr6+的(de)毒性很大,可是被還原為Cr3+後,毒性(xìng)就大為降低。所以,可以通過化(huà)學方法(fǎ),將有機廢水中的毒物轉化為(wéi)無(wú)毒或毒(dú)性(xìng)較低(dī)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定性毒物均適用(yòng)。采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在生物處理極限允許濃度以下,非穩定性毒(dú)物(wù)的濃度(dù)必須(xū)保證生物處(chù)理的正常運行;②*終(zhōng)出水(shuǐ)中,毒物濃度也應滿足排放標準。
分(fèn)離法
利用分離的(de)手段,將廢水中的毒物轉移到氣相或固相中(zhōng)去,以(yǐ)保證(zhèng)廢水(shuǐ)生物(wù)處理的正常運轉,這便是分離法的原理(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,廢水中穩定性毒物濃度必須在生物處理的(de)極限允許濃度之下,非穩定性毒物(wù)的濃度必須保證生物處理的正常運行;②必須保證*終出水各項指(zhǐ)項(包括毒物)達到*排放標準;③轉移(yí)到氣相或固相的毒物必須進行妥善處理,不允許出現二次汙染。