除了B/C比 污水可生化性判斷還有哪些方法?
廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)可(ke)(ke)生(sheng)化性(xing)(Biodegradability),也稱廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)生(sheng)物可(ke)(ke)降(jiang)解(jie)(jie)性(xing),即廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)中有(you)(you)機(ji)污(wu)染物被生(sheng)物降(jiang)解(jie)(jie)的(de)難易程度(du),是(shi)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)重要(yao)特性(xing)之一(yi)。確定處(chu)理對象廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)可(ke)(ke)生(sheng)化性(xing),對于廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理方法的(de)選擇、確定生(sheng)化處(chu)理工(gong)段(duan)進水(shui)(shui)(shui)量、有(you)(you)機(ji)負荷等重要(yao)工(gong)藝參數具有(you)(you)重要(yao)的(de)意義。
目前對可生化性(xing)的參(can)考(kao)一般以B/C比作(zuo)為參(can)考(kao),其實對于可生化性(xing)國內外(wai)的判定方法有很多種,根據采用(yong)的判定參(can)數大致(zhi)可以分為好(hao)氧呼吸參(can)量(liang)法、微生物生理(li)指(zhi)標法、模(mo)擬(ni)實驗法以及綜合模(mo)型法等。
一、好(hao)氧呼吸參量法
微生物(wu)(wu)對有機污(wu)染物(wu)(wu)的(de)(de)好(hao)氧降解過程中,除COD(ChemicalOxygenDemand化(hua)學需(xu)氧量)、BOD(BiologicalOxygenDemand生化(hua)需(xu)氧量)等(deng)水(shui)質指標的(de)(de)變(bian)化(hua)外,同時伴隨(sui)著O2的(de)(de)消耗和CO2的(de)(de)生成。
微生物對有機污染物的(de)好氧降解過程中,除COD(ChemicalOxygenDemand化(hua)學需氧量(liang))、BOD(BiologicalOxygenDemand生化(hua)需氧量(liang))等水質指(zhi)標的(de)變化(hua)外,同時伴隨(sui)著(zhu)O2的(de)消耗和CO2的(de)生成。
1、水(shui)質(zhi)指(zhi)標評價法
BOD5/CODCr比值法是(shi)最經典、也是(shi)目前最為常用的一種評(ping)(ping)價廢水(shui)(shui)可生(sheng)化性的水(shui)(shui)質指(zhi)標評(ping)(ping)價法。
BOD是指(zhi)有氧條件(jian)下(xia)好氧微生物(wu)(wu)分解(jie)(jie)利用(yong)廢水(shui)(shui)(shui)中有機污染物(wu)(wu)進行(xing)新陳(chen)代(dai)謝(xie)過程(cheng)中所消耗(hao)的氧量,我們(men)通常(chang)是將BOD5(五天生化(hua)(hua)需氧量)直接(jie)代(dai)表(biao)廢水(shui)(shui)(shui)中可生物(wu)(wu)降(jiang)解(jie)(jie)的那部分有機物(wu)(wu)。CODCr是指(zhi)利用(yong)化(hua)(hua)學(xue)氧化(hua)(hua)劑(K2Cr2O7)徹底氧化(hua)(hua)廢水(shui)(shui)(shui)中有機污染物(wu)(wu)過程(cheng)中所消耗(hao)氧的量,通常(chang)將CODCr代(dai)表(biao)廢水(shui)(shui)(shui)中有機污染物(wu)(wu)的總量。
傳統觀點認為(wei)BOD5/CODCr,即B/C比值體(ti)現了(le)廢水(shui)中可生(sheng)(sheng)物降解(jie)的有機(ji)污(wu)(wu)染物占有機(ji)污(wu)(wu)染物總(zong)量的比例,從而可以用該值來評價廢水(shui)在好氧(yang)條件下的微生(sheng)(sheng)物可降解(jie)性。在一般(ban)情況下,BOD5/COD值愈大,說明廢水(shui)可生(sheng)(sheng)物處理(li)性愈好。綜合國內外(wai)的研究(jiu)結果,可參(can)照表--【廢水(shui)可生(sheng)(sheng)化(hua)性評價參(can)考數據】所列(lie)數據評價廢水(shui)的可生(sheng)(sheng)化(hua)性。
在(zai)各種有機(ji)(ji)污染指標(biao)中,總有機(ji)(ji)碳(TOC)、總需氧量(TOD)等指標(biao)與COD相比,能夠更為快速地通(tong)過(guo)儀器測(ce)定(ding),且(qie)測(ce)定(ding)過(guo)程更加可(ke)(ke)靠,可(ke)(ke)以更加準確(que)地反映(ying)出(chu)廢水中有機(ji)(ji)污染物(wu)的(de)(de)含量。隨著(zhu)近幾年來(lai)上述指標(biao)測(ce)定(ding)方(fang)法的(de)(de)發展、改進,國外(wai)多(duo)采(cai)用BOD/TOD及BOD/TOC的(de)(de)比值作為廢水可(ke)(ke)生(sheng)化性判(pan)定(ding)指標(biao),并給出(chu)了一系列的(de)(de)標(biao)準。但無論(lun)BOD/COD、BOD/TOD或(huo)者BOD/TOC,方(fang)法的(de)(de)主(zhu)要原理都是通(tong)過(guo)測(ce)定(ding)可(ke)(ke)生(sheng)物(wu)降解的(de)(de)有機(ji)(ji)物(wu)(BOD)占總有機(ji)(ji)物(wu)(COD、TOD或(huo)TOC)的(de)(de)比例來(lai)判(pan)定(ding)廢水可(ke)(ke)生(sheng)化性的(de)(de)。
該種判(pan)定(ding)方法的主要優點在于:BOD、COD等(deng)水(shui)質(zhi)指(zhi)標(biao)的意義已被廣泛了解和接受,且測(ce)定(ding)方法成熟,所需儀(yi)器(qi)簡單(dan)。
但(dan)該(gai)判定(ding)(ding)方(fang)法(fa)也存在明顯不(bu)足,導致該(gai)種方(fang)法(fa)在應用(yong)過程中有較大(da)的(de)(de)(de)局限性(xing)。首先,BOD本身是一個經驗參數(shu),必須在嚴格(ge)一致的(de)(de)(de)測(ce)試(shi)條件下才能比(bi)較它們的(de)(de)(de)重現(xian)性(xing)和可比(bi)性(xing)。測(ce)試(shi)條件的(de)(de)(de)任何偏差(cha)都將導致極不(bu)穩(wen)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)測(ce)試(shi)結果,稀(xi)釋(shi)過程、分析(xi)者(zhe)(zhe)的(de)(de)(de)經驗以及接(jie)種材料(liao)的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)都可以導致BOD測(ce)試(shi)的(de)(de)(de)較大(da)誤(wu)(wu)差(cha),同(tong)時,我們又很難找到一個標(biao)準(zhun)接(jie)種材料(liao)來檢驗所接(jie)種的(de)(de)(de)微(wei)生物究竟帶(dai)來多大(da)的(de)(de)(de)誤(wu)(wu)差(cha),也不(bu)知道(dao)究竟哪一個測(ce)量值更(geng)接(jie)近于真值。實際上,不(bu)同(tong)實驗室對(dui)同(tong)一水樣的(de)(de)(de)BOD測(ce)試(shi)的(de)(de)(de)結果重現(xian)性(xing)很差(cha),其(qi)原因可能在于稀(xi)釋(shi)水的(de)(de)(de)制備過程或不(bu)同(tong)實驗室具體(ti)操作(zuo)差(cha)異所帶(dai)來的(de)(de)(de)誤(wu)(wu)差(cha);其(qi)次,國內(nei)外(wai)學者(zhe)(zhe)對(dui)各類工業廢水和城市污(wu)水的(de)(de)(de)BOD與COD數(shu)值做了大(da)量的(de)(de)(de)測(ce)定(ding)(ding)工作(zuo),并確定(ding)(ding)了能表征兩者(zhe)(zhe)相關(guan)性(xing)的(de)(de)(de)關(guan)系式:
COD=a+bBOD
式中:
a=CODnB,b=COD
B/BODCODnB—不能被生物降解的那(nei)部分有(you)機(ji)物的COD值(zhi);
CODB—能(neng)被生(sheng)物(wu)降解的那部分有機物(wu)的COD值。
根據公(gong)式可以看出,BOD/COD值不能表示可生物(wu)(wu)(wu)降解的(de)(de)(de)有(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)占全部有(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)比值,只有(you)當(dang)a值為零時(shi)廢水的(de)(de)(de)BOD/COD比值才是常數;最(zui)后,廢水的(de)(de)(de)某(mou)些(xie)性質也會使采用該(gai)種方法判(pan)定廢水可生化性產生誤(wu)差甚至(zhi)得(de)到相反的(de)(de)(de)結論(lun),如:BOD無(wu)法反映廢水中有(you)害有(you)毒物(wu)(wu)(wu)質對于微生物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)抑(yi)制作用,當(dang)廢水中含有(you)降解緩(huan)慢(man)的(de)(de)(de)有(you)機(ji)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)懸浮(fu)、膠體(ti)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)時(shi),BOD與COD之間不存在良(liang)好的(de)(de)(de)相關性。
在使用此法時,應(ying)注意以下幾個問題。
1、某些廢水中含(han)有的(de)懸浮性有機固(gu)體容易在(zai)COD的(de)測定(ding)中被(bei)重鉻(ge)酸鉀氧化(hua),并以COD的(de)形(xing)(xing)式(shi)表現出來。但在(zai)BOD反應瓶中受物(wu)理形(xing)(xing)態限制,BOD數(shu)值(zhi)較低(di),致使BOD5/COD值(zhi)減小,而(er)實(shi)際上懸浮有機固(gu)體可(ke)通過生(sheng)物(wu)絮凝作(zuo)用去除,繼之可(ke)經(jing)胞(bao)外(wai)酶水解后(hou)進入(ru)細胞(bao)內被(bei)氧化(hua),其BOD5/COD值(zhi)雖小,可(ke)生(sheng)物(wu)處(chu)理性卻不差。
2、COD測(ce)定值(zhi)中包含了廢水中某些無(wu)機還(huan)原性物質(如硫(liu)化(hua)物、亞硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)、亞硝酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)、亞鐵離(li)子等)所(suo)消(xiao)耗的(de)氧量,BOD5測(ce)定值(zhi)中也包括硫(liu)化(hua)物、亞硫(liu)酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)、亞鐵離(li)子所(suo)消(xiao)耗的(de)氧量。但(dan)由于COD與BOD5測(ce)定方(fang)法不(bu)同(tong),這些無(wu)機還(huan)原性物質在測(ce)定時的(de)終態濃度及(ji)狀(zhuang)態都不(bu)盡相同(tong),亦即在兩種測(ce)定方(fang)法中所(suo)消(xiao)耗的(de)氧量不(bu)同(tong),從而直接影響BOD5和COD的(de)測(ce)定值(zhi)及(ji)其比值(zhi)。
3、重(zhong)鉻(ge)酸鉀(jia)在酸性(xing)條件下的(de)氧(yang)化能力很強(qiang),在大(da)多數情況(kuang)下,COD值可(ke)近似代表(biao)廢水中(zhong)全部有機(ji)物(wu)的(de)含量(liang)。但有些化合物(wu)如吡啶不被(bei)(bei)重(zhong)鉻(ge)酸鉀(jia)氧(yang)化,不能以(yi)COD的(de)形式表(biao)現(xian)出需氧(yang)量(liang),但卻可(ke)能在微生物(wu)作用下被(bei)(bei)氧(yang)化,以(yi)BOD5的(de)形式表(biao)現(xian)出需氧(yang)量(liang),因(yin)此對BOD5/COD值產生很大(da)影(ying)響。
綜上(shang)所述,廢(fei)水的(de)(de)(de)BOD5/COD值不可能直(zhi)接等于(yu)可生物降解的(de)(de)(de)有機物占全(quan)部有機物的(de)(de)(de)百分數(shu),所以(yi),用BOD5/COD值來評價廢(fei)水的(de)(de)(de)生物處理可行件盡管方(fang)便,但比較粗糙,欲做出(chu)準確(que)的(de)(de)(de)結論,還應輔以(yi)生物處理的(de)(de)(de)模型實(shi)驗。
2、微生物(wu)呼吸曲線法(fa)
微生物呼(hu)吸(xi)曲(qu)線是以時間為(wei)橫坐標,以生化(hua)反應過程中的(de)耗氧量為(wei)縱坐標作(zuo)圖得到的(de)一條曲(qu)線,曲(qu)線特征主要取(qu)決(jue)于(yu)廢(fei)水(shui)中有(you)機物的(de)性質。測定耗氧速(su)度的(de)儀器(qi)有(you)瓦勃氏呼(hu)吸(xi)儀和(he)電極式溶解氧測定儀。
微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian):當微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)進入(ru)(ru)內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)期時(shi)(shi)(shi),耗(hao)(hao)氧(yang)(yang)速率恒定,耗(hao)(hao)氧(yang)(yang)量與(yu)(yu)時(shi)(shi)(shi)間(jian)呈正比,在微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)圖上表(biao)現為(wei)(wei)一(yi)條過(guo)坐(zuo)(zuo)標(biao)原(yuan)(yuan)點的(de)直(zhi)線(xian)(xian)(xian),其斜(xie)率即(ji)表(biao)示內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)時(shi)(shi)(shi)耗(hao)(hao)氧(yang)(yang)速率。如圖1所示,比較微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)與(yu)(yu)微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian),曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)a位(wei)于(yu)微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)上部(bu),表(biao)明(ming)廢(fei)水(shui)中(zhong)的(de)有(you)機(ji)污染(ran)物(wu)(wu)(wu)能被微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)降(jiang)解,耗(hao)(hao)氧(yang)(yang)速率大(da)于(yu)內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)時(shi)(shi)(shi)的(de)耗(hao)(hao)氧(yang)(yang)速率,經一(yi)段時(shi)(shi)(shi)間(jian)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)a與(yu)(yu)內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)線(xian)(xian)(xian)幾乎平行,表(biao)明(ming)基(ji)(ji)質的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)降(jiang)解已基(ji)(ji)本完(wan)成,微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)進入(ru)(ru)內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)階段;曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)b與(yu)(yu)微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)重合(he)(he),表(biao)明(ming)廢(fei)水(shui)中(zhong)的(de)有(you)機(ji)污染(ran)物(wu)(wu)(wu)不(bu)(bu)能被微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)降(jiang)解,但(dan)也未(wei)對微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)產生(sheng)(sheng)(sheng)抑制(zhi)作用,微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)維持內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi),曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)c位(wei)于(yu)微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)下端(duan),耗(hao)(hao)氧(yang)(yang)速率小(xiao)于(yu)內(nei)(nei)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)時(shi)(shi)(shi)的(de)耗(hao)(hao)氧(yang)(yang)速率,表(biao)明(ming)廢(fei)水(shui)中(zhong)的(de)有(you)機(ji)污染(ran)物(wu)(wu)(wu)不(bu)(bu)能被微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)降(jiang)解,而且對微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)具(ju)有(you)抑制(zhi)或毒(du)害作用,微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)一(yi)旦與(yu)(yu)橫坐(zuo)(zuo)標(biao)重合(he)(he),則說明(ming)微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)的(de)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)已停止,死亡(wang)。將微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)圖的(de)橫坐(zuo)(zuo)標(biao)改為(wei)(wei)基(ji)(ji)質濃(nong)度,則變為(wei)(wei)另一(yi)種可生(sheng)(sheng)(sheng)化性判定方(fang)法—耗(hao)(hao)氧(yang)(yang)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)法,雖然圖的(de)含義(yi)不(bu)(bu)同,但(dan)是與(yu)(yu)微(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)呼(hu)(hu)吸(xi)(xi)曲(qu)(qu)(qu)線(xian)(xian)(xian)法的(de)原(yuan)(yuan)理和實驗方(fang)法是一(yi)致的(de)。
該種判定(ding)方法與其他方法相比,操作(zuo)(zuo)簡單(dan)、實驗周期短,可(ke)以滿足(zu)大批量數據(ju)的(de)(de)測(ce)定(ding)。但(dan)必(bi)須指出,用此(ci)種方法來評價廢(fei)水的(de)(de)可(ke)生(sheng)化(hua)性、必(bi)須對微生(sheng)物的(de)(de)來源、濃度、馴化(hua)和有機污染物的(de)(de)濃度及反應時間等(deng)條(tiao)件(jian)作(zuo)(zuo)嚴格的(de)(de)規定(ding),加之測(ce)定(ding)所(suo)需的(de)(de)儀器在國內(nei)的(de)(de)普及率不高(gao),因此(ci)在國內(nei)的(de)(de)應用并不廣(guang)泛。
3、CO2生(sheng)成(cheng)量測定法(fa)
微生(sheng)(sheng)物在(zai)降解(jie)污(wu)染物的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong),在(zai)消耗(hao)廢(fei)水(shui)中(zhong)O2的(de)同時會生(sheng)(sheng)成(cheng)相應(ying)數量的(de)CO2。因此,通(tong)過(guo)測定生(sheng)(sheng)化反應(ying)過(guo)程(cheng)CO2的(de)生(sheng)(sheng)成(cheng)量,就可以(yi)判斷污(wu)染物的(de)可生(sheng)(sheng)物降解(jie)性。
目前最常用(yong)的方(fang)法為斯特姆測定(ding)法,反應(ying)時間為28d,可以比較CO2的實(shi)際(ji)產(chan)(chan)量(liang)和理論(lun)產(chan)(chan)量(liang)來判(pan)定(ding)廢(fei)水(shui)(shui)的可生(sheng)(sheng)化性,也可以利用(yong)CO2/DOC值來判(pan)定(ding)廢(fei)水(shui)(shui)的可生(sheng)(sheng)化性。由于(yu)該(gai)種(zhong)判(pan)定(ding)實(shi)驗需(xu)采(cai)用(yong)特殊的儀器和方(fang)法,操作(zuo)復雜,僅限于(yu)實(shi)驗室研(yan)究使用(yong),在實(shi)際(ji)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)中的應(ying)用(yong)還未見報道。
二(er)、微生(sheng)物生(sheng)理(li)指(zhi)標(biao)法
微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)與廢水接(jie)觸后,利(li)用廢水中(zhong)的有機物(wu)作為(wei)碳源和能源進行新陳(chen)代謝,微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)生(sheng)理指(zhi)(zhi)標(biao)法就是(shi)通過觀察微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)新陳(chen)代謝過程中(zhong)重要的生(sheng)理生(sheng)化(hua)指(zhi)(zhi)標(biao)的變化(hua)來判定(ding)該(gai)種廢水的可(ke)生(sheng)化(hua)性(xing)。目前可(ke)以(yi)作為(wei)判定(ding)依據的生(sheng)理生(sheng)化(hua)指(zhi)(zhi)標(biao)主要有:脫氫(qing)酶(mei)活性(xing)、三(san)磷酸腺苷(gan)(ATP)。
1、脫氫酶活性指標(biao)法
微生(sheng)物對有機(ji)物的(de)(de)(de)氧(yang)化分(fen)解(jie)是在(zai)各種酶(mei)(mei)的(de)(de)(de)參與(yu)下完(wan)成的(de)(de)(de),其中脫氫酶(mei)(mei)起著重要的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong):催化氫從被氧(yang)化的(de)(de)(de)物質轉移到另一物質。由于脫氫酶(mei)(mei)對毒物的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)非常(chang)敏感,當有毒物存(cun)在(zai)時,它的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(單位時間內活(huo)化氫的(de)(de)(de)能力)下降(jiang)(jiang)。因此(ci),可以(yi)(yi)利用(yong)脫氫酶(mei)(mei)活(huo)性(xing)作(zuo)為(wei)評(ping)價微生(sheng)物分(fen)解(jie)污染物能力的(de)(de)(de)指標:如(ru)果在(zai)以(yi)(yi)某種廢水(shui)(有機(ji)污染物)為(wei)基質的(de)(de)(de)培(pei)養液中生(sheng)長的(de)(de)(de)微生(sheng)物脫氫酶(mei)(mei)的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)增加,則表明微生(sheng)物能夠(gou)降(jiang)(jiang)解(jie)該種廢水(shui)(有機(ji)污染物)。
2、三(san)磷酸(suan)腺苷(ATP)指標法
微(wei)(wei)(wei)生物(wu)(wu)(wu)(wu)對污(wu)(wu)染物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)氧化降(jiang)(jiang)(jiang)解過程,實際上是(shi)能(neng)(neng)量(liang)代謝過程,微(wei)(wei)(wei)生物(wu)(wu)(wu)(wu)產能(neng)(neng)能(neng)(neng)力的(de)(de)(de)(de)大小(xiao)直接反(fan)映(ying)其活性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)高低(di)。三磷酸腺苷(ATP)是(shi)微(wei)(wei)(wei)生物(wu)(wu)(wu)(wu)細胞中貯(zhu)存能(neng)(neng)量(liang)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)(wu)質,因而可通過測定細胞中ATP的(de)(de)(de)(de)水平來反(fan)映(ying)微(wei)(wei)(wei)生物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)活性(xing)(xing)程度,并作為(wei)評價(jia)微(wei)(wei)(wei)生物(wu)(wu)(wu)(wu)降(jiang)(jiang)(jiang)解有(you)機污(wu)(wu)染物(wu)(wu)(wu)(wu)能(neng)(neng)力的(de)(de)(de)(de)指標,如果(guo)在以某(mou)種廢水(有(you)機污(wu)(wu)染物(wu)(wu)(wu)(wu))為(wei)基質的(de)(de)(de)(de)培養(yang)液中生長的(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)(wei)生物(wu)(wu)(wu)(wu)ATP的(de)(de)(de)(de)活性(xing)(xing)增加,則表(biao)明微(wei)(wei)(wei)生物(wu)(wu)(wu)(wu)能(neng)(neng)夠降(jiang)(jiang)(jiang)解該種廢水(有(you)機污(wu)(wu)染物(wu)(wu)(wu)(wu))。
此外,微生(sheng)物(wu)生(sheng)理指(zhi)標法(fa)(fa)還有細菌標準(zhun)平板計數、DNA測(ce)定(ding)法(fa)(fa)、INT測(ce)定(ding)法(fa)(fa)、發(fa)光(guang)細菌光(guang)強測(ce)定(ding)法(fa)(fa)等。
雖然(ran)目(mu)前脫氫酶活性(xing)、ATP等測定都已有較成熟的(de)(de)方(fang)法(fa),但由于這些參(can)數的(de)(de)測定對儀器和藥品的(de)(de)要求較高,操(cao)作也較復雜,因(yin)此目(mu)前微生(sheng)物生(sheng)理指(zhi)標法(fa)主(zhu)要還是用于單一有機污(wu)染物的(de)(de)生(sheng)物可(ke)降解性(xing)和生(sheng)態毒性(xing)的(de)(de)判(pan)定。
三、模擬(ni)實(shi)驗法
模擬實(shi)驗法是(shi)指直接通過模擬實(shi)際廢水(shui)處(chu)理(li)(li)過程(cheng)來判斷廢水(shui)生物處(chu)理(li)(li)可行性(xing)的(de)方法。根(gen)據(ju)模擬過程(cheng)與實(shi)際過程(cheng)的(de)近似(si)程(cheng)度(du),可以大致分為培(pei)養液測定(ding)法和(he)模擬生化反應器法。
1、培(pei)養(yang)液測定法
培養(yang)液測(ce)(ce)定法(fa)又(you)稱搖床(chuang)試驗法(fa),具體(ti)操作方法(fa)是(shi):在一系列(lie)三角瓶內(nei)裝(zhuang)入某種(zhong)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)(或(huo)(huo)(huo)廢水)為碳源的培養(yang)液,加入適當N、P等(deng)營養(yang)物(wu)(wu)質(zhi),調節pH值,然后向瓶內(nei)接(jie)種(zhong)一種(zhong)或(huo)(huo)(huo)多種(zhong)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(或(huo)(huo)(huo)經馴化(hua)的活(huo)性(xing)污(wu)(wu)泥),將三角瓶置于搖床(chuang)上進(jin)行振蕩,模擬實際(ji)好氧(yang)處(chu)理(li)過程,在一定階段內(nei)連續(xu)監測(ce)(ce)三角瓶內(nei)培養(yang)液物(wu)(wu)理(li)外觀(濃度、顏色、嗅味等(deng))上的變化(hua),微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(菌種(zhong)、生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)量(liang)及生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)相等(deng))的變化(hua)以(yi)及培養(yang)液各項指標(biao):pH、COD或(huo)(huo)(huo)某污(wu)(wu)染(ran)物(wu)(wu)濃度的變化(hua)。
2、模擬生化反(fan)應器法
模(mo)擬生(sheng)化(hua)(hua)反應器(qi)法是(shi)在(zai)模(mo)型(xing)生(sheng)化(hua)(hua)反應器(qi)(如曝(pu)氣池模(mo)型(xing))中進行的(de),通過(guo)在(zai)生(sheng)化(hua)(hua)模(mo)型(xing)中模(mo)擬實際污水處(chu)理設施(shi)(如曝(pu)氣池)的(de)反應條件,如:MLSS濃(nong)度、溫度、DO、F/M比等,來預測各種(zhong)廢水在(zai)污水處(chu)理設施(shi)中的(de)去(qu)除效果,及其各種(zhong)因素對生(sheng)物(wu)處(chu)理的(de)影響(xiang)。
由于(yu)模(mo)擬實(shi)(shi)驗法(fa)采用(yong)的微生物、廢(fei)水與實(shi)(shi)際(ji)過程(cheng)相(xiang)同,而且生化反應條件(jian)也接(jie)近實(shi)(shi)際(ji)值,從水處理研究的角(jiao)度來講(jiang),相(xiang)當于(yu)實(shi)(shi)際(ji)處理工藝(yi)的小試研究,各種實(shi)(shi)際(ji)出現的影響因素都(dou)可以(yi)在實(shi)(shi)驗過程(cheng)中體現,避(bi)免了(le)其他判定(ding)方法(fa)在實(shi)(shi)驗過程(cheng)中出現的誤(wu)差,且由于(yu)實(shi)(shi)驗條件(jian)和反應空間更接(jie)近于(yu)實(shi)(shi)際(ji)情(qing)況,因此模(mo)擬實(shi)(shi)驗法(fa)與培養液測定(ding)法(fa)相(xiang)比,能(neng)夠(gou)更準確地(di)說明廢(fei)水生物處理的可行(xing)性。
但正(zheng)是(shi)由于該(gai)種(zhong)判(pan)定(ding)(ding)方法針對性過強,各種(zhong)廢水間的(de)(de)測(ce)定(ding)(ding)結果(guo)沒有可比性,因此不(bu)容易形成一套系統(tong)的(de)(de)理論,而且小試(shi)過程的(de)(de)判(pan)定(ding)(ding)結果(guo)在實際放大過程中也可能造成一定(ding)(ding)的(de)(de)誤差。
四、綜(zong)合模型(xing)法
綜合(he)模型(xing)法主(zhu)要是針對(dui)某(mou)種有(you)機污染物的(de)可生(sheng)(sheng)化(hua)的(de)判(pan)定,通過對(dui)大量的(de)已知(zhi)污染物的(de)生(sheng)(sheng)物降解性(xing)和(he)分(fen)子(zi)結構(gou)的(de)相關性(xing)利用計算(suan)機模擬預測新的(de)有(you)機化(hua)合(he)物的(de)生(sheng)(sheng)物可降解性(xing),主(zhu)要的(de)模型(xing)有(you):BIODEG模型(xing)、PLS模型(xing)等。
綜合模(mo)型(xing)法(fa)需要(yao)依靠龐(pang)大(da)的已(yi)知污染物的生(sheng)物降(jiang)解(jie)性(xing)數據庫(ku)(如EU的EINECS數據庫(ku)),而且模(mo)擬過(guo)程復雜,耗(hao)資大(da),主要(yao)用于(yu)預測新(xin)化合物的可生(sheng)化性(xing)和進入環境后的降(jiang)解(jie)途徑(jing)。
除以上的(de)可生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)判定方(fang)(fang)法之外(wai),近年來還發展(zhan)了許多其他方(fang)(fang)法,如利用(yong)多級(ji)過濾和(he)超濾的(de)方(fang)(fang)法得到(dao)廢(fei)(fei)水的(de)粒徑(jing)分布(bu)PSD(particlesizedistribution)和(he)COD分布(bu)來作為預測廢(fei)(fei)水可生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)的(de)指(zhi)標(biao);利用(yong)耗氧(yang)量、生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)反應某端產物(wu)、生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)活性(xing)(xing)(xing)值聯合評價廢(fei)(fei)水的(de)可生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing);利用(yong)經驗流程圖來預測某種有機污染物(wu)的(de)可生(sheng)(sheng)(sheng)化(hua)(hua)性(xing)(xing)(xing)。
綜上所述,目前(qian)國(guo)內外對于(yu)廢(fei)水(shui)的(de)(de)可生化性判定方法各(ge)有千秋,在(zai)實際(ji)操作(zuo)中應根據廢(fei)水(shui)的(de)(de)性質和實驗條(tiao)件來選擇合適的(de)(de)判定方法。
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