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工业废水的生物处理

国外化工废水厌氧生物处理技术的新进展

添加时间:2020/09/06

  中常含有难生物降解的或对微生物有迫害的有机污 染物 , 对这一 大类的怎样举行高效的生物处分 , 向来是境遇工程界和微生物学者所眷注的一个困难 。近 二十 年来 , 厌氧生物处分技能正在食物 、发酵等行业的有机废水处分中取得平凡的行使 。 因为该技能的所长慢慢被人们所领会 , 故而成为 当今的酌量热门 。八十年代之后 , 各邦酌量职员入手下手寻求将该技能行使于石油化工等难生物降解 和有毒废水的处分 。正在意大利波罗尼亚召开 的第五届邦际厌氧消化聚会上 , 曾将这一范畴 的酌量行为 一 个协商专题 , 这 映现 了海外厌氧处分技能正在化工废水处分中行使 的新开展 。本文根 据相闭文献 , 对难生物降解物的厌氧降解 、化工废水厌氧处分 , 以及化工废水厌氧处分毒性题目作一综述 。

  化工废 水 中的各式 卤代碳氢化合物 , 杂 环 的浓郁烃及其衍生物 , 众人属 于难生 物降 解物 , 其原 因是 因为 自己组织对 降解 有抗性 , 境遇 身分 、 , 生 物自己适宜性差或遗传音信 的缺 乏等方面制 成 。 直至七十年代 , 对这些 有机污染物 降解性 的酌量 , 仍集 中正在好氧前提下举行 。 尽 管氯代碳氢化查物 的厌氧脱氯用意正在 年就 已 涌现 , 但并 未 惹起人们 的提神 。 近 十几年的 酌量得 到这 样 的结论 正在 产 甲烷前提下 , 厌 氧微生物能举行某些好氧微生物所不行举行 的降解用意 。 至今仍未涌现好氧微生物能 代 谢氯仿 、 三氯 乙烷 、 四氯 乙烷 等 卤代烃类化 合物 , 但 已涌现厌氧脱氯用意 。 正在好氧前提 下 , 氯 代浓郁族化合 物趋于 集合 , 组成对 降 解 的抗性 。 所以 , 去除氯代碳氢化合物是相 当困 难 的 。

  目前 , 对 氯代浓郁族化合物 的厌氧 降解 已 作 了广 泛 的酌量 , 其结果睹外 。

  从繁众 的酌量结果来看 , 正在厌 氧产 甲烷 前提下 , 众人半氯代浓郁族或脂肪族化合 物 可发作 降解 , 乏一 、 百的存正在使氯酚 、 氯 代 乙烷 、 氯 苯 的还原 性脱氯 受 阻 。 脱氯 的方 式 , 如五 氯酚 , 正在源委 驯化 的厌氧污泥 用意 下 , 首 先是邻位 、 再对 位 、 结尾 是 间 位脱 氯 。 但氯苯 甲酸通常只正在 间位进 行脱 氯 。 氯代碳氢化合物还原脱氯后 , 变成 较 易 降解 的 中心体 , 有些 中心体 可正在厌氧 前提下 进一步矿 化 或 完 全矿 化 为 、 睹 外 , 如 , 一 二氯苯 甲酸 , 脱氯后 变成苯 甲 酸 , 结尾 可剖判为 。、 。 还 有一 些 中 间体 则不 能进一 步厌氧转化 , 但可正在好氧条 件下迅 速降解 姐 四 氯 乙烯 的脱氯 中心体 。

  据此 , 对含不 夹杂合 物 的化工废水 , 应采 取 最适宜 的处分工 艺 , 如厌氧 或厌 氧一好氧联 合 , 来 到达最佳的处分后果 。

  具 有单环苯衍生物或化合物 的 同类浓郁族化合物的厌氧降解性 的酌量 , 大 众集 中于 经基苯和苯 甲酸 等化 合物 。 它 们可 正在光 合 型 、 硝 酸盐还原 型 、 硫酸盐还 原 型与产 甲烷 型四 种厌氧前提下 被降解 。 由 已 有的酌量结果 涌现 , 产甲烷前提下 的厌氧降解速度低于 光合 型 、 硝酸盐还原型 的降解速度 睹 外 。

  另 外 , 产 甲烷细 菌愚弄 的基 质谱很狭 , 经化 同类 浓郁族化合物不行被它们直接愚弄 , 其 完 全矿化必 须正在搀和种群下进 行 , 即有互养 相闭存正在 , 才可使反响系统趋 向于热力学 有 利 的程度 △ 。 染料 、 煤气化与石 油化工废水 中的杂环 浓郁族化合 物 的厌氧降解研 究 , 也 有一 些报 道 。 具 有代外性 的偶氮染料 , 正在厌氧前提下可 以使一 一 一键还 原断裂 。 等用 厌氧河 泥来降解浓度为 一 毫克 升 的毗 吮。 此 外也有 叫噪 、 喃吹 、 嘿岭 、 三嗦 、 吠喃类衍生物的 厌 氧 降解的酌量报道 。

  总之 , 厌氧消化对某些难生物降解的化 合 物 的预处分或者是极为重 要的一条途径 。 厌 氧消化正在处分这 些难生物降解化工废水 的 开垦行使 , 明白具 有重 要的价钱 。

  上述结果注脚 , 膨胀床可稳 定地处 理 有毒的化工废水 , 对废水 中的各式 酚可 有 效地 去除 。 此 外 , 酌量 中央 的 川 和 等以为 , 正在处分 含有机毒物 的废水 时 , 是必 要的 , 它能起吸附用意 , 并使微生 物量填充 , 从 而提 高反响器 的运转本能 。 记 正在处分 石油炼制厂 的酸性废 水 时取得如 下 的 酌量结果 正在 反响 器 中 , 、 酚的 去除率判袂到达 了 、 , 出水 中邻一 甲 酚与对一 甲酚的含量小于 毫克 升 , 但正在无反响器 中 , 去除率仅为。 该酌量 中央 的 也 ,曾用 膨 胀 床 连 续运转 天 , 进水 中酚含量 判袂为 、 几 、 、 毫克 升 , 正在稳 定形态 下苯 酚 的去除 率 达 到 。 当 外 面 负 荷 正在 一 毫 克 厘米 · 日时 , 酚 的 去除率可 到达 。 从 衡算结果看 出 , 苯酚 的去除 主 倘使 仰赖生 物降解这 一 途 径来告竣 的。

  早正在 年 , ‘魂 , 等就 开垦 了厌 氧 流化床反响器 , 用来处分化工废水 , 正在进 水 克 升 、 容积负荷 一 公 斤 米 “ · 日前提下 , 去除率到达 一 。 近几 年来 , 伊利诺斯 大学 高级 境遇支配 研 究 中央 的 教诲所 指点 的 研 究小组 向来 正在酌量 有毒化工废水 的厌氧处分技 术 。 他 们用 粒状 活性炭 厌氧膨胀床处分 煤气化废水 、 炼焦废 水 、 油漆汽提废 水 、 石 油炼制汽提塔底 的酸性废水 , 并得到凯旋 。 外 是 厌氧膨胀床处 理煤气化 废水 的结 果。

  正在第五届 邦 际厌氧消化会 议上 , 、 大学 两位酌量 者 习 和 报 导 了石 油化 工废 水厌氧处分 的酌量 工 作。 实 验 装 置为 升上 流 式循 环 固 定膜 反 应器 , 内装众孔 的 粘 土 作载息 , 用来 处分 西德 一 家生 产 乙烯 、 丙烯 的石油炼 制厂废 水 。 这种废 水含苯酚 、 脂肪 酸 、 浓郁 烃类化合物 。 尝试 时 , 用 已 驯 化 的厌氧污泥作接 种 物 。 正在 水 力停 留 功夫 丈 为 天 时 , 去除 率为 , 出水 中苯 酚浓度可达 到 。 当苯酚负荷为 公 斤 米 苯 甲酚负荷为 公 斤 米 “ 。 日 时 , 接连运 行 天 , 其去 除率 简直 到达 了 飞 。 他们 已 凯旋地 用厌氧 消化 技 术来处 理 石 油 、 焦炭 等工场 所排放 的工业废水 。

  SGN公 司 已行使 厌氧技能来 处分食物工 业废水 。 八十 年代 中期该公司开 始转 向于化 工废水厌氧处分技能的酌量与开垦 , 这项研 究 就业曾 取得 法 邦 化工 厂 的声援与合 作 。 正在 米 中试装 置 的酌量 根基上 , 投 资 万法 郎 , 开垦 了规 模为 米 “ 的工业化下 流式 固 定 膜厌氧安装 。 以厌氧一 好氧生物联 合处分 工艺来 处分 化工场 的工业废水 。 这种废水 的因素 以短链 脂肪 酸为主 , 高达 一 克 升 , 为 一 。 该 处分编制 日处分量为 米 “ , 厌氧 去 除 。吨 年 , 去除率 , 沼 ‘ 气产 量 标米 日 。 图 为 固 定膜 厌 氧处分工艺 。 外 是 , 厌氧一 好 氧 生 物工 艺 的运 行情况 。

  据 的考查外 明 川 , 正在意大利 行使 厌氧处分化工废 水还 不广 泛 , 酌量 资 料不 众 。 和 两位酌量人 员 曾 用 聚烯 烃 、 制 药 、 聚 丙烯 树脂 、 染 料 、 色 素 、 石油化工临盆经过 中爆发 的几种废水进 行厌氧处分可行性试验 。 行使上 流式厌氧滤 器 和厌氧污泥床反响 器进 行连 续运 行 , 正在 一 小 时 , 容积 负荷 。 一 功公万 米 “ · 日 的条 件下 , 可 有 效地 处 理石油化工 、 聚丙烯树脂 、 制药厂 等五种工 业废 水 , 其 去除率可到达 一 , 产 甲烷量为 一 标米丫公斤 。 对付染料 , 色素工业废水 的厌氧处分 , 没有得到 使人合意 的酌量结果

  正在 邦际厌氧 消化聚会上 , 捷 克斯 洛伐 克 的 等报道了丙烯 酸 生 产 废 水 厌 氧处分 的后果。 南斯 拉夫的 等人 提 出了兼 性好氧微生物对 含纤 维素废 水 , 含 抗生素 、 季胺盐 的制药废水 , 以及含禁磺酸 衍生物 的化工废 水举行预处分 , 对废 水 中难 生物 降解 有机污染物先作解毒及生 物转化 , 如许 有利 于进一 步 的厌氧处分 。

  对付化 工废 水 的 厌氧 生 物 处 理 , 除 、 有机负荷会影响 其处 理 本能 外 , 毒 物类 型及含量也会影响运转经过 的稳 定性及 处分效 果 。 有机毒物不 同 , 抑止 的程度 有 高 有低 睹外 。 已 有很众酌量证据 , 有机毒 物 闭键是对 产 甲烷经过 有影 响 。 比如 等查察到 一 毫克 升 阴 离子 洗涤 剂 十二烷基 苯磺 酸盐 抑止产 甲烷经过 , 导 致—丙 酸 、 异戊酸 、 异丁 酸 的积 累 ‘ , 。 等 酌量注脚 , 经酚化合物只 对产 甲烷阶段起抑 制用意 , 而不会 抑止产酸过 程 ’ 。正在分批式血清 瓶 中酌量 了氯仿 、 澳 乙烷磺酸 、 三氯 乙 酸 、 甲醛 四 种 有 机毒物对厌氧经过 的影响 。 试验结 果注脚 , 氯仿浓度大 于 毫克 升 、 毫摩 尔 、 。毫克 升时 , 可使产 甲烷 用意 受到 抑 制 甲醛 浓度 高达 毫克 升时 , 有一 些 抑止用意 , 但正在 小 时 内产 甲烷用意 即可恢 复 。 对 产 甲烷用意 抑止 的 同时 , 伴 跟着气相 和液相挥发 性脂 肪酸 积 累 , 为此 提 出了 用 汾压来 预测厌氧过 程 的 迫害 经过 。 与 上述 几例相反 的是 , 苯酚 正在 浓 度 高 达 毫克 升 时 , 会 抑止苯 酚降 解菌 , 而不 抑止产 甲烷细菌 厂 。

  有机毒物 的抑止用意巨细还 与微生物存正在 的形态 相闭 。 如 等报 褂… 道 , 丙 烯 酸浓度为 克 升 时 , 即可 抑止 悬浮发展 的产 甲烷编制 的 产 甲烷经过 而 当丙烯 酸浓度为 一 克 升 时 , 厌氧 生物 膜反响 器还能寻常运转 , 其 去除率 较高 。 等酌量 了几种 有机 毒物正在生 物膜厌 氧滤器 与静态血清瓶 中的 去除率 , 能更理解地 注明这一题目 睹外 。

  除 有机毒物外 , 重金属 的抑止用意也是 不成马虎的 。 这方面 , 已作 了 精确述评。 从机理上来说 , 有机毒物的抑止用意可 用竞赛 性抑 制与 非竞 争 性 抑止 来说明 。 如 对产 甲烷经过所发作抑止效 应 , 就 是 因 为 是辅酶 的类 同 物 , 可通过 甲基还原酶编制 的竞赛抑止 甲 基一 的还 原 , 使 乙酸 、 和 仇变成 的经过不行 完结 。

  为 了消释有机毒物对厌氧经过 , 特 别是 产 甲烷经过 的影响 , 采用 如下几种 举措行为 预 处分手腕:

  过行止来以为产 甲烷菌对有机毒物 的敏 感 性远广大于 其 它 细菌 , 但正在 足够 的功夫 内 , 对许众 有机毒物 , 产 甲烷菌 有佼强 的适 应材干 , 故处分 有机化工废 水 , 一 般都行使 驯 化 的举措来提 高厌氧微生 物对有机物 的降 解材干及处分后果 。

  稀释废 水 时 , 使有机毒物 的浓度低于其 抑止厌氧微生物 的临界浓度值 , 但 要防卫过 度稀释 而 惹起产 甲烷经过 的负效应 。

  可采用 化学 的拮抗 、 重淀 、 不溶 性络合 物 的变成 、 过滤 、 臭氧氧化 , 以及生物 酸化 等预处分 , 以便升高后 继厌氧处分 的出力 。

  因为 反响器 中的生 物膜具 有保 护某 些敏 感细菌材干 , 同时膜 内的各式微生物存正在可 为降解有机毒物供应更好 的生物系统 与微环 境 。 综上所述 , 对付剖判难生物 降解 的有机 污 染物与 高效处分 相闭化工废水来 说 , 厌氧 生物处分技 术是一 项具 有潜正在行使 前景的新 技能 。 此后 假若能更 有用地 评 价化工废水的厌氧降解性 , 主动行使 、 开 发高效 的厌氧生 物膜反响器 , 缓 冲有机毒物 的毒 害用意 , 那 么 , 厌氧生 物技 术正在化工废水 处分 中的行使 必将 尤其 平凡 。

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