浅论废水可生化性评价方法及中段废水可生化性评价

1、浅论废水可生化性评价方法及中段废水可生化性评价文章标题：浅论废水可生化性评价方法及中段废水可生化性评价摘要：本文介绍了几种评价废水可生化处理性能的方法，并采用微生物呼吸速率法和亚甲基蓝毒性测定法对某非木材浆厂制浆中段废水的可生化性进行评价。结果表明，微生物呼吸速率法和亚甲基蓝毒性测定法结合可以比较客观、准确的判断中段废水的可生化性和毒性抑制的来源。关键词：可生化性；评价方法；中段废水作者简介：陈壁波（1979-），男，汉族，广东汕头人，硕士，汕头职噻业技术学院教师，从事环境监测教学和废水处理研究工逊作。造纸工业是我国污染臆最严重的行业之一。造纸工嗬业的主要污染源是化学制浆的蒸煮黑液和漂白废水，

2、其坎废水中污染物质种类繁多，诿成分复杂，采用含氯漂白工艺的纸浆厂废水中还含有大睇量的有机氯化物，加大了其趿废水的处理难度和废水生物踝处理性能判断的难度。为了探讨非木材化学制浆厂中段庵废水的可生化性能，本论文蜗介绍了几种评价废水可生化笪性能的方法，并采用微生物骢呼吸速率法和亚甲基蓝毒性攻抑制测定法对某含氯漂白非木材浆化学制浆厂的中段废水进行了实验和评价。1可生化性评价方法废水的可生化处理性（biolo纸gicaltreatmentability）就是醮通过试验去判断某种污水或某种物质用生物处理的可能性，或确定不影响生化处理毖设备正常工作的水量和浓度睛。判断制浆造纸废水生物处拔理的可行性与废水的组

3、成情况和微生物的生存条件密切相关。研究和考察废水可生弼物处理性的方法有很多种：测定生物需氧量/化学需氧镊量（即BOD5/CODc胴r）的比值法；测定微生物糗呼吸好氧过程法；测定废水对底物去除效果法；测定脱氢酶活性或ATP法等3。/CODcr比值法汞BOD5/CODcr比值法是目前广泛采用来评价可废水可生化性的一种最简易屮的方法。该方法是直接比较蛲废水的生物需氧量和化学需漪氧量。使用该方法时，可参考表1中的数据，对废水的昀可生化性进行评价1。表1废水可生化性评价参走考指标BOD5/COD索cr可生化性较好鸶可以较难不宜但是勒，在实际应用中，BOD5墒/CODcr的方法也存在炒一定的缺陷8。例如废

4、谨水中含有的有机悬浮性固体，容易在COD的测定中被重铬酸钾氧化，以CODc控r的形式表现出来，而在BOD反应瓶中受物理形态限颥制，导致BOD5数值较低溆。但是实际上这部分有机悬鲦浮性固体可经胞外酶水解后滚进入细胞被微生物氧化，其BOD5/CODcr值虽钍小，但是其可生物处理性能并不差。同样，有些污染物耀具有较高的BOD5/CO尴Dcr值，但是废水中的毒性物质对微生物毒害作用的挟最低极限较低，采用生物处理时生物的生长繁殖容易受崞到抑制，导致效果不佳。例鸷如乙酰苯，其对微生物毒害郁作用的最低极限值是/L，擂而它的BOD5/CODc羲r。此外COD的测定时婺，在有氯离子存在的条件下汴，废水中的氨容易

5、被重铬酸簇钾氧化，导致CODcr值偏高。特别当有大量有机氯鸷化物参与反应时，COD值测定的精确度和实验结果的熏重现性不是很高，这在含有衄机氯化物的中段废水是难以避免的。可见，采用BOD澌5/CODcr比值法评价圭废水的生物处理可行性虽然圉方便简单，但是结果比较粗幻糙，要得出准确的结论，还必须辅助生物处理的模型实验。瓦勃呼吸仪测定法秸2好氧微生物分解有机废水时要进行呼吸，消耗O2并产生CO2。瓦勃呼吸仪是一种定容呼吸测定计，肝如图1所示，即在反应瓶中濒测压计内气体容积不变的前提下，微生物呼出的CO2唛由KOH全部吸收，测定出剜微生物呼吸后气体压力的改掊变，由此计算出O2的消耗账量和CO2的产生量

6、。然后乎通过基质的耗氧呼吸线与微趼生物的内源呼吸线比较，得烦出废水是否适合生物处理的蔚结论。微生物呼吸速率法微生物的呼吸过程随底物的伐性质而异，反映了底物被氧筻化分解的规律。当活性污泥蛙微生物处于内源呼吸时，微直生物利用自身的细胞物质作欷为分解基质，呼吸速率是恒打定的，这称为内源呼吸曲线蛔。而微生物降解有机底物的嘘过程中所消耗的氧包括两个脱部分：（1）氧化分解有机污染物，使其分解为CO2赓、H2O等，为合成细胞提眄供能量；（2）供微生物进价行内源呼吸，使细胞物质氧梗化分解。如果污水对微生物无毒害作用，微生物与废水赍混合后立即大量摄取有机物恻合成新细胞，同时消耗水中掌的溶解氧。如果污水中的有揽机

7、物质对微生物有毒害作用捺，微生物降解利用有机物速雪度会减慢或者停止。因此可舂以通过测定活性污泥的呼吸枇速率，用氧吸收累积值和时间的关系曲线来判断某种废惝水的生物处理可能性。如图2是微生物呼吸耗氧过程线欲，曲线b是微生物内源呼吸嘈线，曲线c位于内源呼吸线沐下方，此废水对微生物有抑福制作用，曲线越靠近横坐标狼，废水对生物的抑制作用允就越大，微生物几乎停止呼茎吸，濒临死亡；曲线a位于律内源呼吸线上方，废水可被微生物降解，两条曲线之间的距离越大，说明废水的可唤生物处理性越好，反之亦然酚。呼吸好氧线与内源呼吸性帜重合时，说明废水中底物不哮能被生物降解，但对微生物蝤的生命活动尚无抑制作用。忆脱氢酶活性法利

8、用无色徵的物质氧化三苯基四氮剡唑（TTC）作为外源受氢体，当把这种外源受氢体引卣入生化反应中时，经脱氢酶南活化的氢原子将被受氢体接摒受，成为红色的三苯基甲月速替（TF），反应如图3。脱氢酶活性越高，活化的氢离子就越多，TTC转化成TF的量就越多，红色的色旅度越深。通过比色法，测定485nm下的光密度变化，根据标准曲线可以做脱氢酶活性的定量分析。因为测紊定微生物的脱氢酶活性可以橇表征微生物收到外界毒性物纹质影响的情况，判断微生物搌是否已经被驯化或死亡，从栎而达到评价废水可生化性的洒目的。图3TTC与氢离摸子的反应示意图亚甲基蓝癞毒性测定法3以亚甲基蓝作指示剂，对照废水加胨毒物和不加毒物处理，通过

9、釜观察亚甲基蓝的褪色时间，哇可以判断出废水和某些废水你对微生物的毒性。令t1讦为废水使亚甲基蓝褪色的时隆间，t2为生活污水使亚甲基蓝褪色的时间。根据褪色时间对比，可以得出：（1）t1t2时，废水不藩存在抑制微生物生长的物质茗；（2）t1t2时，孑废水的生化性良好，容易生罩化处理；（3）t1t2妁时，废水对活性污泥有毒，婶会抑制微生物的生长。2悼实验部分实验方法与材料膪实验仪器与设备COD茸消解装置、BOD恒温培养葱箱、Sension6即读型溶解氧测定仪、85-2翌型电磁搅拌器、空气压缩机鳟等。实验废水水质实验祯废水为广东某亚硫酸盐法非叵木材制浆厂洗涤、筛选、漂白综合废水，该厂采用CE薯H三段漂

10、白工艺。废水水质如表2所示。表2实验废觯水水质水质指标COD引(mg/L)BOD(m握g/L)TSS(mg/病L)Cl-(mg/疲L)AOX(mg/L)pH平均生物呼吸速率实验步骤如图4蝴装置所示，取两个反应器中饧加入相同浓度的活性污泥，再加入清水，使反应器内污泥浓度为15002000mg/L，曝气12h饽，使微生物处于饥饿状态。扁然后将其中一个停止曝气，藏静置沉淀，待反应器内污泥奄沉淀后，用虹吸去除上清液蚁，加入中段废水继续曝气，泛按一定时间间隔取出一定量污泥混合液，测定其溶解氧叙下降速率（do/dt），眺如图5所示。开始每隔30min测一次，3h后每小簏时测一次，

11、同时测定活性污剥泥内源呼吸速率。再按式（醚2-2）求出氧吸收累积值拦（Ou），所得（Ou）与山对应的t作图，即可得到微生物呼吸过程累积耗氧图，种判断废水的可生化性。亚圹甲基蓝毒性抑制实验在一组平行对照和加入不同比例鲵漂白废水的三角瓶中，分别接入活性污泥，加入亚甲基逡蓝作为指示剂，在恒温水浴佾锅进行保温，观察亚甲基蓝的褪色时间。实验分析方醢法COD、BOD、Cl缱-、pH、TSS采用国家标准方法；溶解氧的测定都采用Sension6即读横型溶解氧测定仪；AOX采啡用微库仑滴定法。3结果与讨论/CODcr法结行果分析根据表2的水质分析数值，实验废水BOD5蚱/CODcr的比值为，参嘞考表1可,知，该

12、中段废水珞的BOD5/CODcr比栝值接近，说明该废水的生物处理反应性能偏低，虽然可采用生物进行处理，但废水砘的生物处理性能不强，处理捐可能比较困难。不过从表轺*的水质分析可知，废水中捆含有一定的有机氯化物和较锩多的氯离子，这会对废水C睡ODcr测定结果造成一定的影响，导致CODcr值擗偏大，从而影响了BOD5和CODcr的比值对废水藻生化性能的判断。因此，B敫OD5/CODcr得到的闸结果比较粗糙，难以得出比芷较正确、客观的结论，只适委合对废水生化性的初步判断锵和评价。呼吸速率法结果髂分析根据实验所做微生物荚的氧吸收累计值和时间关系盍作图得到废水的微生物氧吸副收曲线和微生物内源呼吸过疠程曲线

13、的关系图6。由图6可以看出，废水的微生物氧吸收曲线处于微生物内源呼吸过程线的上方，高于内源弭呼吸线，并与内源呼吸线保竣持一定的距离，说明该废水棍中的微生物能较好的利用和笈分解废水中的有机物，耗氧滩量比较大，属于可生化废水湃。好氧微生物经过一段时间的培养和驯化后，可以对实踅验中的中段废水进行处理。图6实验中微生物呼吸耗氧过程线亚甲基蓝结果分析实验中采用2的生活污呗水作为参照对比，分别对中狩段混合废水、不同浓度漂白蘅废水洗涤废水、洗涤工段掌废水进行了亚甲基蓝毒性抑聆制实验，结果如表3所示。表3亚甲基蓝褪色观察结果Table2-4Thed藏epigmentatio裘nresultofmethylen

14、eblue试椽样取样量/mL加污泥量/mL亚甲基蓝加入灯量/mL褪色时间/mi疥n120226毫2202375瘕5320236检420245盈20271162021318720221338噔20248（注究：表中，12的生活污水；22的漂白废暮水；32的洗涤废水楣；44mL2漂白废坏水16mL2洗涤废水；58mL2漂白废越水12mL2洗涤废水鼠；612mL2漂白废水8mL2洗涤废水帑；716mL2漂白废水4mL2洗涤废水蔌；82实验用混合中荔段废水。）从上表的实验脞结果可以看出，实验所使用的混合中段废水亚甲基蓝褪误色时间等于或略大于生活污水中亚甲基蓝的褪色时间，说明实验中使用的该造纸厂产中段废

15、水可生化性能虽然比仆生活污水差，但仍可以使用爵生物处理的方法进行处理。同时可知，该厂制浆中段废背水生物处理的毒性物质主要沭存在于漂白废水中，这主要咨是由于该厂采用的是CEH三段漂白工艺，含氯漂白过程中产生的有机氯化物具有嗒较大的毒性，对微生物的生鹛命活动产生较大的影响和抑舀制，此废水的可生化性能很汴差。而洗涤工段的废水则基棋本不对微生物的生长产生抑衽制作用，具有良好的可生化妊处理性能。同时，不同比例弪的漂白废水与洗涤废水混合对亚甲基蓝的实验可知，混醐合废水对微生物生命活动抑陵制作用的影响随着废水中漂般白废水比例的增加而愈显严硅重，废水的可生化性下降。喁4结论（1）BOD5跟/CODcr比值法评价废轼水的可生化性虽然方便简单，但结果粗糙，需要辅助其他评价手段和方法，才能做钡出比较客观、正确的结论。胄（2）采用微生物呼吸速蹁率法可以直观的得到微生物与废水中有机污染物的作用陋情况，有效的评价废水的可聍生化性。（3）通过亚甲个基蓝毒性抑制实验可知中段努废水中的毒性抑制物质主要袱来自漂白废水的比