【幹貨】廢(fèi)水有毒怎麽辦?詳解毒性機理及處理辦法!
來源:科(kē)柏盛環保 發布時間(jiān):2022-04-29
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,簡稱毒物(wù)。這些毒物,從化學性質上來分可劃分為有機物和無機物兩大類(lèi)。從處理(lǐ)的角度又可劃分為能被生物處理段(duàn)去除、轉化的物(wù)質(如H2S、苯酚等,或稱非穩定性毒物)和不能被生物處理段去(qù)除、轉化的物質(如NaCl、汞、銅(tóng)等,或稱穩定(dìng)性毒物)兩大類。
毒物對微生物的作(zuò)用機製主(zhǔ)要有如下(xià)方式(shì):
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(yòng);酚、甲酚、表麵活性劑作(zuò)用於細(xì)胞(bāo)外膜,破壞細胞膜的半透性。
2、損傷酶和重要代謝過程(chéng)。一些重(chóng)金屬(銅(tóng)、銀、汞(gǒng)等(děng))對酶有潛在的毒害作用,甚至在非常低的(de)濃度下也起作用。這些重(chóng)金屬的鹽類和有機(jī)化合(hé)物能與酶的-SH基結合,並改變這些蛋白質的三(sān)級(jí)和四級結構。
3、競爭性抑製作用。當廢水中(zhōng)存(cún)在一種化學結構與代謝物質相類似(sì)的有機物時便會發生。因為二者都能在酶的活性中心與酶相結合,它們的競(jìng)爭將抑製中(zhōng)間產物的形成,使(shǐ)酶的催化反應(yīng)速率(lǜ)降低。
4、對細胞成分合成過程(chéng)的抑製作用。當某些化學物質的結(jié)構類似於細胞成分的結構時,它們(men)便會被(bèi)細胞吸收並同化,結果是合(hé)成無功能的(de)輔酶或導致生長停止。這種作(zuò)用*典型的例子便是磺(huáng)胺酸(suān)。
5、抗生(shēng)素對核酸的抑製作用。不少抗生素能(néng)專一地抑製(zhì)原核生物的蛋白質合(hé)成,如鏈黴素會抑製(zhì)氨(ān)基酸正確(què)結合於多肽上。
6、抗生(shēng)素對核(hé)酸的抑製作用。如絲(sī)裂黴係C會選擇性地阻止DNA的合成,從而抑製微生物(wù)的生(shēng)長。
7、對細胞壁合成(chéng)的抑製作用(yòng)。如青黴素便是通過幹擾細胞壁的合成從而達到抑製微生物生長的效果。
菌種(zhǒng)承受毒(dú)物的能力及菌種馴化法
微生物由於其(qí)體積(jī)的細小,而具有巨大的適應性(變異)。因(yīn)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的(de)去(qù)除能(néng)力。這種方法對穩定性毒物及非穩(wěn)定性(xìng)毒物均適用,是處理含毒有機廢水的一(yī)種基本方法。
在城市生活汙水處理廠中,當進水中酚的濃度突然增加到50 mg/L時,便會對生(shēng)物處理係統(tǒng)產生巨大的破壞作用。嚴重時,會(huì)導致全係統(tǒng)的崩潰。可是,某焦化廠采用適應性變異的方法對菌種進行馴化即菌種馴化法,使微生物內的酶逐步適應了這種毒物的大量存在,便將這(zhè)種(zhǒng)毒物(wù)當成其底物而加以分解吸收。實際運行表明,進水(shuǐ)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(zhǒng)不穩定性毒物的例子,當毒物很穩定時,亦(yì)可采用這種馴化方法以提高微生物對毒物的承受能力。但須注意,這種毒物的濃(nóng)度必須滿足*終出水排放標準(zhǔn)或另外采取其它措施加以控製。
預處理方法
馴(xùn)化是生物處理法中應對毒物(wù)的一種基本方法。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的極限(xiàn)的(de),毒物濃度超過極限允許濃度時就需要一定的預處理。目前(qián),預處理法主要有稀釋法、轉化法和分離(lí)法。
稀釋法
汙水中的(de)毒物之所以成為毒物,是與其濃度有關的。當其濃度超過某一極限允許濃度時,毒物(wù)就成為毒物;在極(jí)限允許濃度以下(xià)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的極限允許濃度時,為保證生物(wù)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)度以下。
根據廢(fèi)水中毒物的穩定(dìng)或非穩定性質,結合實際情況,可采取3種不同的稀釋法:汙水稀釋法,處理出水(shuǐ)稀釋法,清水(shuǐ)稀釋法。
(1)汙水稀(xī)釋法。不(bú)同的(de)汙水中所含的物質不同,將它們混合起(qǐ)來,彼此稀釋,可將毒(dú)物濃度(dù)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(fǎ),不論毒(dú)物的性質是穩定或非穩定均適用。少量的(de)工(gōng)業廢水混入大量的城市(shì)汙水中,幾乎所有的毒物(wù)濃度都(dōu)會被降低到極限允許濃度以下。但是,少(shǎo)量的工業廢水彼此間混合後,毒物濃度仍有可能(néng)在極限允許濃度以上,仍需繼續(xù)采取其它措施。
汙水稀釋法(fǎ)除了上麵所說的不同單位所排廢水之間的大(dà)稀釋外,還(hái)有同一工廠不(bú)同車間所排(pái)廢(fèi)水之間的小稀(xī)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(huī)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(shí)間HRT一(yī)般在(zài)12 h左右(yòu)),不同工段所排廢水(shuǐ)在此(cǐ)攪拌(bàn)混合後,總出(chū)水中S2-的濃度便可降低(dī)到100 mg/L以下。這對後續(xù)處理非常有利。
(2)處理出水稀(xī)釋法。這(zhè)種方法隻適用於廢水中的毒物為非穩定這一單一情況。處理出(chū)水稀釋法又(yòu)有兩種:①曝氣池池(chí)型采用完(wán)全混合式;②處理出水回流稀釋法。出於經濟(jì)方麵的考慮(lǜ),方法①應是*選。
(3)清(qīng)水稀釋法。這(zhè)種方法隻有在廢水中的毒物為穩定性(xìng)毒物,不(bú)能采用處理出水稀釋,工廠內部及其附近(jìn)又沒有其它(tā)廢水(shuǐ)可以用來稀釋(shì)它,而且這種毒物又不能采用分離法(fǎ)或轉(zhuǎn)化(huà)法去除時(shí)才能使用。這是由於①這種方法的(de)不經濟(jì)性。采(cǎi)用清水稀釋本身就要花費大量的水費;原水采用大量的清水稀(xī)釋後,處理投資和運行費都要增加。②隨著(zhe)環境管理的加強(qiáng),已由濃度排放控製過渡到(dào)排放總量控(kòng)製。
轉化法
化學物質(zhì)隻有在特定的情況下才會表(biǎo)現(xiàn)毒(dú)性,比如,硝基苯毒性較(jiào)大,轉化為苯胺後,毒性就大為降(jiàng)低。Cr6+的毒(dú)性很大,可是被還原為Cr3+後,毒性就大為降低。所以,可以通過(guò)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(yǐ)保證生物處理(lǐ)的正常進(jìn)行。這種方法對穩定性毒物或非穩定性毒物均適用。采用(yòng)這種方法一定要注意兩個問題:①轉化後,穩(wěn)定性毒物的濃度必須在生物處理極限允許濃度以下,非穩定性毒物的濃度必須保證生物處理的(de)正常運行;②*終出水中,毒物濃度也應滿足排放標準。
分離法
利用分離的手段,將廢水中的毒物轉移(yí)到氣相或固相中去,以保證廢水生物處理的正常運轉,這便是(shì)分(fèn)離法的原理。此法對穩定性或(huò)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(xū)在生物處理的極(jí)限允許濃度之下,非穩定性毒物的濃度必須(xū)保證(zhèng)生物(wù)處理的正常運行;②必須保證*終出水(shuǐ)各項指項(xiàng)(包括毒物)達到*排放標準;③轉移到氣相或固相的(de)毒物(wù)必須進行妥(tuǒ)善處理,不允許出現二次汙染。