廢水的生物降解性,也稱廢水的生物降解性,是廢水的重要特性之壹,即廢水中有機汙染物生物降解的難易程度。
廢水可生化性差異的主要原因是廢水中含有的有機物不僅容易被微生物分解利用,而且難以被微生物降解,甚至抑制微生物的生長
因此,這些有機物的生物降解性及其在廢水中的相對含量決定了該類廢水生物處理(通常為好氧生物處理)的可行性和難度。在某些情況下,廢水可以
生物化學不僅反映了廢水中的有機汙染物能否被利用以及利用到什麽程度,還反映了微生物在處理過程中對有機汙染物的利用速度:壹旦微生物的分解利用速度過慢,就會導致
處理過程耗時過長,在實際廢水工程中難以實現。因此,壹般認為這類廢水的可生化性不高[6]。
確定待處理廢水的可生化性,對於廢水處理方法的選擇和生化處理段進水、有機負荷等重要工藝參數的確定具有重要意義。根據采用的判斷參數,國內外生物降解性的判斷方法大致可分為有氧呼吸參數法、微生物生理指標法、模擬實驗法和綜合模型法。
1有氧呼吸參數法
在微生物好氧降解有機汙染物的過程中,除了COD(ChemicalOxygenDemand)、BOD(BiologicalOxygenDemand)等水質指標的變化外,還伴隨著O2的消耗和CO2的生成。
有氧呼吸參數法是利用上述事實,通過測量呼吸代謝過程中COD、BOD等水質指標的變化和O2或CO2含量(或消耗和產生速率)的變化來確定某壹水質。
判斷有機汙染物(或廢水)可生化性的方法。根據采用的水質指標,主要可分為:水質指數評價法、微生物呼吸曲線法和CO2產量測定法。
1.1水質指數評價方法
BOD5/CODCr比值法是評價廢水可生化性最經典、最常用的方法。
BOD是指好氧微生物在有氧條件下,分解利用廢水中的有機汙染物進行代謝過程中所消耗的氧氣量。我們通常把BOD5(五日生化需氧量)稱為廢水中生物量的直接代表。
有機物被降解的部分。CODCr是指利用化學氧化劑(K2Cr2O7)將廢水中的有機汙染物完全氧化的過程中所消耗的氧氣量,通常CODCr代表廢水中的有機汙染物。
染料總量。
傳統觀點認為,BOD5/CODCr的比值,即B/C的比值,反映了廢水中可生物降解的有機汙染物占有機汙染物總量的比例,因此可以
該值用於評估廢水在有氧條件下的微生物生物降解能力。目前,壹般認為BOD/COD
好氧生物處理;和BOD/COD >;0.3%的廢水屬於可生物降解廢水。比值越高,廢水好氧生物處理效果越好。
在各種有機汙染指標中,與COD相比,總有機碳(TOC)、總需氧量(TOD)等指標可以用儀器更快速地測定,測定過程更可靠,可以更精確地反演。
反映廢水中有機汙染物的含量。隨著近年來上述指標測定方法的發展和完善,國外常采用BOD/TOD和BOD/TOC的比值作為判斷廢水可生化性的指標
給出了壹系列標準。但無論BOD/COD、BOD/TOD還是BOD/TOC,該方法的主要原理都是確定可生物降解有機物(BOD)占總有機物的比例。
(COD、TOD或TOC)。
該方法的主要優點是BOD、COD等水質指標的意義已被廣泛理解和接受,測定方法成熟,所需儀器簡單。
但是這種方法存在明顯的缺點,導致在應用過程中有很大的局限性。首先,BOD本身是壹個經驗參數,它們的權重只能在嚴格壹致的測試條件下進行比較。
真實性和可比性。測試條件的任何偏差都會導致測試結果極不穩定,稀釋過程、分析人員的經驗、接種材料的變化都會導致BOD測試出現較大誤差。同時,我們也
很難找到標準的接種材料來測試接種的微生物帶來多大的誤差,也不知道哪個測量值更接近真實值。事實上,不同的實驗室測試同壹水樣的生化需氧量。
結果的重現性很差,可能是由於稀釋水的配制過程或不同實驗室的具體操作差異造成的誤差。其次,國內外學者對各種工業廢水和城市汙水的BOD和COD值進行了研究。
已經進行了大量的確定工作,並且已經確定了能夠表征它們之間的相關性的關系:
COD=a+bBOD(1)
在公式(1)中,a=CODnB,b=CODB/BOD。
COD nb——有機物中不能被生物降解部分的COD值;
CODB——有機物中可被生物降解部分的COD值。
根據公式1可以看出,BOD/COD值不能代表可生物降解有機物占全部有機物的比例,只有當A值為零時,廢水的BOD/COD比值才是常數。最後,廢水
用這種方法判斷廢水的可生化性,BOD的某些性質也會導致錯誤甚至相反的結論。例如,BOD不能反映廢水中有害有毒物質對微生物的抑制作用,以及當廢水中含有降解
在緩慢溶解懸浮有機汙染物和膠體汙染物時,BOD和COD之間沒有很好的相關性。
1.2微生物呼吸曲線法
微生物呼吸曲線是以時間為橫坐標,以生化反應中的耗氧量為縱坐標繪制的曲線,其特征主要取決於廢水中有機物的性質[14]。測量耗氧率的儀器有Warburg呼吸儀和電極溶解氧儀[15]。
微生物內源呼吸曲線:當微生物進入內源呼吸期時,耗氧速率是恒定的,耗氧量與時間成正比,在微生物呼吸曲線上表現為壹條經過坐標原點的直線,其斜率表示為內。
源呼吸期間的耗氧率。如圖1所示,比較微生物呼吸曲線和微生物內源呼吸曲線,曲線A位於微生物內源呼吸曲線的上部,說明廢水中的有機汙染物可以被微生物降解和消耗。
在內源性呼吸過程中,氧的速率大於氧的消耗速率。壹段時間後,曲線A幾乎與內源呼吸線平行,表明底物的生物降解已基本完成,微生物已進入內源呼吸階段。曲線b和微生物內源呼吸
吸收曲線的重合說明廢水中的有機汙染物不能被微生物降解,但對微生物沒有抑制作用,微生物維持內源呼吸。曲線C位於微生物內源呼吸曲線的下端,耗氧率較小。
內源呼吸過程中的耗氧速率表明廢水中的有機汙染物不能被微生物降解,但對微生物有抑制或毒性作用。壹旦微生物呼吸曲線與橫坐標重合,就表示微生物呼吸。
吸吮已經停止並死亡。將微生物呼吸曲線的橫坐標改為底物濃度,成為另壹種判斷可生化性的方法——耗氧曲線法。雖然圖形的意義不同,但與微生物呼吸曲線法是壹樣的。
與實驗方法壹致。需要處理廢水的單位也可以在汙水寶項目服務平臺咨詢有類似汙水處理經驗的企業。