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            安全與環境工程含毒有機廢水生物處理前的預處理

            發布時間:2020-05-04 16:52 論文編輯: 價格: 所屬欄目:畢業論文

            這篇安全與環境工程論文發表了含毒有機廢水生物處理前的預處理,有機廢水經過生物處理之后能夠對其中的有機物進行降解,減少污水的排放,有效改善我國在很長時間內面臨的水環境問題,其中大部分的污水排放都來自于造紙廠、制藥廢水的排放。

              這篇安全與環境工程論文發表了含毒有機廢水生物處理前的預處理,有機廢水經過生物處理之后能夠對其中的有機物進行降解,減少污水的排放,有效改善我國在很長時間內面臨的水環境問題,其中大部分的污水排放都來自于造紙廠、制藥廢水的排放。
             

              關鍵詞:安全與環境工程,有機廢水生物處理

              大量的資料表明,我國目前及今后相當長一段時間內的環境問題主要是水環境問題,水環境問題又主要是有機廢水的污染問題。因此,有機廢水的治理是環保工作中極其重要的一面。

              有機廢水無害化處理的首選方法是生物處理。這是由生物處理所具有的處理的相對徹底性( 無二次污染或二次污染較小)以及運行費用低廉等優點決定的。

              根據有機廢水處理方面的特性可以將其劃分為以下3類:①廢水中的有機物易于生物降解,同時廢水中的毒物含量很少。這類廢水主要是生活污水和來自以農牧產品為原料的工業廢水等; ②廢水中的有機物易于生物降解,同時廢水中的毒物含量較多。這類廢水主要來自印染、制革廢水等;③廢水中所含的有機物難于生物降解(生物降解速度極其緩慢),同時,廢水中毒物可能較多、亦可能較少。這類廢水主要來自造紙、制藥廢水等。

              第①類廢水可直接進行生物處理。第③類廢水較為復雜,此處不作討論。本文主要對第② 類廢水中的毒物作用機制及應對措施加以討論。

              1、毒物及其作用機制

              廢水中凡是能延緩或完全抑制微生物生長的化學物質,統稱為有毒有害物質,簡稱毒物。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。從處理的角度又可劃分為能被生物處理段去除、轉化的物質(如H2S、苯酚等,或稱非穩定性毒物)和不能被生物處理段去除、轉化的物質(如NaCl、汞、銅等,或稱穩定性毒物)兩大類。

              毒物對微生物的作用機制主要有如下方式:

              (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;酚、甲酚、表面活性劑作用于細胞外膜,破壞細胞膜的半透性。

              (2)損傷酶和重要代謝過程。一些重金屬(銅、銀、汞等)對酶有潛在的毒害作用,甚至在非常低的濃度下也起作用。這些重金屬的鹽類和有機化合物能與酶的-SH基結合,并改變這些蛋白質的三級和四級結構。

              (3)競爭性抑制作用。當廢水中存在一種化學結構與代謝物質相類似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,它們的競爭將抑制中間產物的形成,使酶的催化反應速率降低。

              (4)對細胞成分合成過程的抑制作用。當某些化學物質的結構類似于細胞成分的結構時,它們便會被細胞吸收并同化,結果是合成無功能的輔酶或導致生長停止。這種作用最典型的例子便是磺胺酸。

              (5)抗生素對核酸的抑制作用。不少抗生素能專一地抑制原核生物的蛋白質合成,如鏈霉素會抑制氨基酸正確結合于多肽上。

              (6)抗生素對核酸的抑制作用。如絲裂霉系C會選擇性地阻止DNA的合成,從而抑制微生物的生長。

              (7)對細胞壁合成的抑制作用。如青霉素便是通過干擾細胞壁的合成從而達到抑制微生物生長的效果。

              2、菌種承受毒物的能力及菌種馴化法

              需說明的是,微生物中存在不少能耐受常用代謝毒物的菌株,有的甚至能利用它們作為能源;瘜W物質對微生物的抑制作用與其濃度有直接關系,并隨微生物的馴化而發生變化,經過馴化的微生物對有毒物質的適應能力將逐步加強。微生物這種巨大的適應性(變異性)是由它們的小體積決定的。如一個微球細胞僅具有約100 000個蛋白質分子所能容納的空間,如此小的體積決定了那些近期用不著的酶是不能儲備的,許多分解代謝酶類只有當存在合適的基質時才會產生。在某些條件下這類可誘導的酶可占蛋白質總含量的10%.正是微生物的這種變異性,才使生物法處理含毒有機廢水成為可能。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的極限的(此時的濃度叫極限允許濃度),正是這種極限又要求含毒物有機廢水在生物處理前需要一定的預處理。

              前已說過,微生物由于其體積的細小,而具有巨大的適應性(變異)。因此可以采用人工改變微生物生活環境的方法進行誘導變異,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去除能力。這種方法對穩定性毒物及非穩定性毒物均適用,是處理含毒有機廢水的一種基本方法。

              在城市生活污水處理廠中,當進水中酚的濃度突然增加到50 mg/L時,便會對生物處理系統產生巨大的破壞作用。嚴重時,會導致全系統的崩潰?墒,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,便將這種毒物當成其底物而加以分解吸收。實際運行表明,進水中酚的平均濃度為117.5 mg/L時,酚的去除率高達99.6%.


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