判断污水可生化方法有几种?
工业废水多种多样,成分千差万别,对于污水处理中重要的一环——生化反应来说,判断其在具体污水中的可行性也是必不可少的一项工艺。那么,对于衡量污水是否可生化或可生化成度的标准为多少,又有多少方法可以判断其可生化性呢?
污水的生化反应就是指好氧微生物在污水中不断的对污染物进行氧化利用的反应,根据情况不同氧化的效率也有所不同。现在国内测量可生化性的方法大致分为“好氧呼吸参照法”、“微生物生理指标法”、“模拟实验法”以及“综合模型法”四类。
判断污水:好氧呼吸参照法
微生物对污水的氧化降解过程中主要存在两个指标,分别为COD(化学需氧量)和BOD(生化需氧量),好氧呼吸参照法就是利用这两项指标以及CO2和O2在污水生化反应中的不断变化来判断此类污水是否有很高的可生化性的。
BOD5/CODCr的比值法是目前最普遍常用、经典、公认的一种评价废水可生化成度的指标方法。BOD5是指BOD在5天时间做的有机生化反应所需要的氧量,一般被直接代表污水中可被降解的有机物含量。CODCr是指利用化学氧化剂彻底氧化废水中有机物所需要的氧量,一般我们拿它表示污水中有机物的总含量。我们用BOD5/CODr的比值来体现污水的可生化性高低,一般比值越大可生化性就越高。
这种方法的优点是已经被大家所接受,并且技术已经非常成熟,器械要求简单。但它也有很明显的缺点,BOD和COD的值本身就不具有精确性,在不同的情况下同一污水的BOD值可能有较大的差异,这一部分也取决于污水本身的性质。其次,国内外学者对各类工业废水和城市污水的BOD与COD数值做了大量的测定工作,并确定了能表征两者相关性的关系式:
COD=a+bBOD——(1)
式(1)中a=CODnB,b=CODB/BOD
CODnB—不能被生物降解的那部分有机物的COD值;
CODB—能被生物降解的那部分有机物的COD值。
根据公式1可以看出,BOD/COD值不能表示可生物降解的有机物占全部有机物的比值,只有当a值为零时废水的BOD/COD比值才是常数;最后,废水的某些性质也会使采用该种方法判定废水可生化性产生误差甚至得到相反的结论,如:BOD无法反映废水中有害有毒物质对于微生物的抑制作用,当废水中含有降解缓慢的有机污染物悬浮、胶体污染物时,BOD与COD之间不存在良好的相关性。
用BOD5/COD的值虽然能用来评价污水可生化成度,且方便,但结果相对粗糙,想做出准确的结论还应辅以生物处理的模型试验。
判断污水:微生物生理指标法
因为污水生化是由微生物来完成的,所以可以用微生物处理污水时的生理指标来判断此种污水的可生化性。而现在作为判断依据的数据指标为:脱氢酶活性和三磷酸腺苷。
脱氢酶活性指标法:微生物分解有机污染物时一定会用到酶,可以通过测量酶的活性增加与否来判断微生物是否能有效分解污水中的有机物。而脱氢酶对有毒有机物非常敏感,当污水中有有毒物质时它的活性就会下降,因此脱氢酶相对其他酶更适合做污水可生化的指标。
三磷酸腺苷指标法:这项指标其实是微生物能量消耗的指标,因为微生物在分解污水中有机物时会加快新陈代谢从而消耗能量,因此同理可用三磷酸腺苷的活性来判断微生物是否可以分解污水中的有机物,从而得出污水可生化成度。
现在对于脱氢酶和三磷酸腺苷的测定方法都已经成熟,但相对COD和BOD的比值这种方法对仪器的要求较高,操作复杂,一般用于单一有机污染物的生化可降解性和毒性的判断。
判断污水:模拟实验法
模拟实验法是指直接通过模拟实际废水处理过程来判断废水生物处理可行性的方法。根据模拟过程与实际过程的近似程度,可以大致分为培养液测定法和模拟生化反应器法。
培养液测定法:在一系列三角瓶内装入某种污染物为碳源的培养液,加入适当N、P等营养物质,调节pH值,然后向瓶内接种一种或多种微生物,将三角瓶置于摇床上进行振荡,模拟实际好氧处理过程,在一定阶段内连续监测三角瓶内培养液物理外观(浓度、颜色、嗅味等)上的变化,微生物(菌种、生物量及生物相等)的变化以及培养液各项指标(pH、COD等)的变化。
模拟生化反应器法:模拟生化反应器法是在模型生化反应器(如曝气池模型)中进行的,通过在生化模型中模拟实际污水处理设施的反应条件,如:MLSS浓度、温度、DO、F/M比等,来预测各种废水在污水处理设施中的去除效果,及其各种因素对生物处理的影响。
由于模拟实验法采用的微生物、废水与实际过程相同,而且生化反应条件也接近实际值,从水处理研究的角度来讲,相当于实际处理工艺的小试研究,各种实际出现的影响因素都可以在实验过程中体现,避免了其他判定方法在实验过程中出现的误差,且由于实验条件和反应空间更接近于实际情况,因此模拟实验法与培养液测定法相比,能够更准确地说明废水生物处理的可行性。
但正是由于该种判定方法针对性过强,各种废水间的测定结果没有可比性,因此不容易形成一套系统的理论。
判断污水:综合模型法
综合模型法主要是针对某种有机污染物的可生化的判定,通过对大量的已知污染物的生物降解性和分子结构的相关性利用计算机模拟预测新的有机化合物的生物可降解性。
综合模型法需要依靠庞大的已知污染物的生物降解性数据库,而且模拟过程复杂,耗资大,主要用于预测新化合物的可生化性和进入环境后的降解途径。
测试污水可生化成度的方法有很多,他们各有利弊,我们需要了解他们,依照具体的情况选择最适合的方法。