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| 廢水(shui)有毒怎么辦(ban)？詳解毒性機理及處理辦(ban)法！ |
| 發表(biao)時間：2022-12-16 15:20:34 作(zuo)者：admin |
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毒物(wu)及其作用機(ji)制
廢水中凡是能(neng)延緩或完全抑制微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)生(sheng)(sheng)長的(de)化(hua)學物(wu)質(zhi)(zhi)，統(tong)稱(cheng)(cheng)為有毒(du)有害物(wu)質(zhi)(zhi)，簡稱(cheng)(cheng)毒(du)物(wu)。這(zhe)些毒(du)物(wu)，從(cong)化(hua)學性(xing)質(zhi)(zhi)上來分可(ke)劃分為有機物(wu)和(he)無機物(wu)兩大類。從(cong)處(chu)(chu)理(li)的(de)角度又可(ke)劃分為能(neng)被生(sheng)(sheng)物(wu)處(chu)(chu)理(li)段去(qu)除、轉(zhuan)化(hua)的(de)物(wu)質(zhi)(zhi)(如(ru)H2S、苯酚等，或稱(cheng)(cheng)非穩定(ding)性(xing)毒(du)物(wu))和(he)不能(neng)被生(sheng)(sheng)物(wu)處(chu)(chu)理(li)段去(qu)除、轉(zhuan)化(hua)的(de)物(wu)質(zhi)(zhi)(如(ru)NaCl、汞、銅等，或稱(cheng)(cheng)穩定(ding)性(xing)毒(du)物(wu))兩大類。
毒物(wu)對(dui)微(wei)生物(wu)的作用機制(zhi)主(zhu)要(yao)有如下(xia)方(fang)式(shi)：
1、損(sun)傷細(xi)胞(bao)結構成分和細(xi)胞(bao)外膜(mo)。如：70%濃(nong)度(du)的乙醇能使蛋白凝固達到殺菌作用(yong);酚(fen)(fen)、甲酚(fen)(fen)、表面活性劑作用(yong)于(yu)細(xi)胞(bao)外膜(mo)，破壞細(xi)胞(bao)膜(mo)的半透性。
2、損傷酶(mei)和重(zhong)要(yao)代謝過程。一(yi)些重(zhong)金(jin)屬(銅(tong)、銀、汞等)對酶(mei)有潛在的(de)毒害作(zuo)(zuo)用，甚至在非常(chang)低的(de)濃度下也起(qi)作(zuo)(zuo)用。這(zhe)些重(zhong)金(jin)屬的(de)鹽類(lei)和有機化合物能(neng)與酶(mei)的(de)-SH基結(jie)合，并改變這(zhe)些蛋白質的(de)三(san)級(ji)和四級(ji)結(jie)構(gou)。
3、競爭性(xing)抑(yi)(yi)制(zhi)作用。當廢水中(zhong)存在一種(zhong)化(hua)學結(jie)構與(yu)代(dai)謝物(wu)(wu)質相(xiang)類似(si)的有機物(wu)(wu)時便(bian)會發生(sheng)。因為(wei)二者都能在酶(mei)的活性(xing)中(zhong)心(xin)與(yu)酶(mei)相(xiang)結(jie)合，它們的競爭將(jiang)抑(yi)(yi)制(zhi)中(zhong)間產物(wu)(wu)的形成，使酶(mei)的催化(hua)反應(ying)速率降低(di)。
4、對細(xi)胞成分(fen)合成過程(cheng)的(de)(de)抑(yi)制作用(yong)。當(dang)某些化(hua)學物質的(de)(de)結構類似于細(xi)胞成分(fen)的(de)(de)結構時，它們便會(hui)被細(xi)胞吸收并同化(hua)，結果是(shi)合成無功能的(de)(de)輔(fu)酶(mei)或導致生長停止(zhi)。這種作用(yong)最(zui)典型的(de)(de)例子(zi)便是(shi)磺胺酸(suan)。
5、抗(kang)生(sheng)(sheng)素對核(he)酸的(de)抑制作用。不少抗(kang)生(sheng)(sheng)素能專一地抑制原核(he)生(sheng)(sheng)物的(de)蛋白質合成，如鏈霉素會(hui)抑制氨基酸正確(que)結(jie)合于多肽(tai)上(shang)。
6、抗(kang)生素對核酸的(de)抑制(zhi)(zhi)作用。如絲裂霉(mei)系(xi)C會選擇(ze)性地阻止DNA的(de)合成，從(cong)而抑制(zhi)(zhi)微生物的(de)生長。
7、對細(xi)胞壁合成的(de)抑制作用。如青霉素便是通過干擾細(xi)胞壁的(de)合成從而(er)達到抑制微生物生長的(de)效(xiao)果(guo)。
菌種承(cheng)受毒物(wu)的能力及菌種馴化(hua)法
微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)中存在不少能(neng)(neng)(neng)耐(nai)受常用(yong)代(dai)謝毒物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)菌株，有(you)(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)甚至能(neng)(neng)(neng)利用(yong)它(ta)們(men)(men)作為能(neng)(neng)(neng)源。化學(xue)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)對微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)抑(yi)制作用(yong)與其濃度有(you)(you)(you)(you)(you)直接關(guan)系，并隨微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)馴(xun)化而發生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)變(bian)化，經過(guo)馴(xun)化的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)對有(you)(you)(you)(you)(you)毒物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)適應(ying)能(neng)(neng)(neng)力(li)將逐步加(jia)強。微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)這(zhe)種巨大的(de)(de)(de)(de)(de)適應(ying)性(變(bian)異(yi)(yi)性)是(shi)由它(ta)們(men)(men)的(de)(de)(de)(de)(de)小體(ti)(ti)積決(jue)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)。如(ru)一個微(wei)球細(xi)胞僅具(ju)有(you)(you)(you)(you)(you)約100 000個蛋白(bai)質(zhi)分(fen)子所能(neng)(neng)(neng)容(rong)納的(de)(de)(de)(de)(de)空間，如(ru)此小的(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)積決(jue)定(ding)(ding)了(le)那些(xie)近期用(yong)不著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)酶(mei)是(shi)不能(neng)(neng)(neng)儲(chu)備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)，許(xu)多分(fen)解代(dai)謝酶(mei)類只(zhi)有(you)(you)(you)(you)(you)當(dang)存在合適的(de)(de)(de)(de)(de)基質(zhi)時才會產生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。在某些(xie)條件下(xia)這(zhe)類可誘導的(de)(de)(de)(de)(de)酶(mei)可占蛋白(bai)質(zhi)總含(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)10%.正是(shi)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)這(zhe)種變(bian)異(yi)(yi)性，才使生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)法(fa)處理含(han)毒有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)廢(fei)水成為可能(neng)(neng)(neng)。但(dan)任何(he)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)承受毒物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力(li)都是(shi)有(you)(you)(you)(you)(you)一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)限的(de)(de)(de)(de)(de)(此時的(de)(de)(de)(de)(de)濃度叫極(ji)限允(yun)許(xu)濃度)，正是(shi)這(zhe)種極(ji)限又(you)要求含(han)毒物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)廢(fei)水在生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)處理前需要一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)預處理。
微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)由于其體積的細小，而(er)具有(you)巨大(da)的適應性(變異(yi))。因此可以采(cai)用人(ren)工改變微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)生(sheng)活(huo)環境的方法(fa)進行誘導變異(yi)，讓微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)直接適應原水(shui)中毒物(wu)(wu)濃(nong)度或(huo)提高微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)對(dui)毒物(wu)(wu)的去除能力。這種(zhong)(zhong)方法(fa)對(dui)穩定性毒物(wu)(wu)及(ji)非穩定性毒物(wu)(wu)均適用，是處(chu)理(li)含毒有(you)機廢水(shui)的一種(zhong)(zhong)基本方法(fa)。
在(zai)城市生活(huo)污(wu)水處理(li)(li)廠中(zhong)(zhong)，當進(jin)水中(zhong)(zhong)酚的(de)濃(nong)度突然(ran)增(zeng)加到50 mg/L時(shi)(shi)，便會對生物(wu)(wu)處理(li)(li)系統(tong)(tong)產生巨大(da)的(de)破壞(huai)作用。嚴重時(shi)(shi)，會導致全系統(tong)(tong)的(de)崩潰(kui)。可(ke)是，某焦化廠采用適(shi)應性變異(yi)的(de)方法(fa)對菌種進(jin)行馴化即菌種馴化法(fa)，使微生物(wu)(wu)內的(de)酶逐步適(shi)應了這(zhe)種毒(du)物(wu)(wu)的(de)大(da)量存在(zai)，便將這(zhe)種毒(du)物(wu)(wu)當成其(qi)底(di)物(wu)(wu)而(er)加以分(fen)解吸收。實際運(yun)行表明，進(jin)水中(zhong)(zhong)酚的(de)平均濃(nong)度為117.5 mg/L時(shi)(shi)，酚的(de)去(qu)除率高達99.6%.
含酚廢水(shui)處理是應對一種不(bu)穩定性毒(du)物的(de)例子，當毒(du)物很穩定時，亦可采(cai)用這(zhe)種馴化方法以(yi)提高微生(sheng)物對毒(du)物的(de)承受能力。但須注意，這(zhe)種毒(du)物的(de)濃度(du)必(bi)須滿(man)足最終出水(shui)排(pai)放標準或另外采(cai)取其(qi)它措施(shi)加(jia)以(yi)控制。
預處理(li)方法
馴(xun)化(hua)是生(sheng)物(wu)處(chu)理(li)法中應對毒(du)物(wu)的一(yi)種基本方(fang)法。但任何微生(sheng)物(wu)承受毒(du)物(wu)的能力(li)都是有一(yi)定的極(ji)(ji)限(xian)的，毒(du)物(wu)濃度超(chao)過極(ji)(ji)限(xian)允許濃度時就需(xu)要一(yi)定的預(yu)處(chu)理(li)。目前，預(yu)處(chu)理(li)法主要有稀釋法、轉化(hua)法和(he)分離法。
稀釋法
污水(shui)(shui)中(zhong)的毒(du)物(wu)之所(suo)以成(cheng)為毒(du)物(wu)，是與其濃(nong)(nong)度(du)有關(guan)的。當其濃(nong)(nong)度(du)超過某一(yi)極(ji)限(xian)允(yun)(yun)許(xu)濃(nong)(nong)度(du)時，毒(du)物(wu)就成(cheng)為毒(du)物(wu);在極(ji)限(xian)允(yun)(yun)許(xu)濃(nong)(nong)度(du)以下時，毒(du)物(wu)就不表現出毒(du)性甚(shen)至成(cheng)為營養。當廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)毒(du)物(wu)濃(nong)(nong)度(du)超過生(sheng)物(wu)處(chu)理(li)的極(ji)限(xian)允(yun)(yun)許(xu)濃(nong)(nong)度(du)時，為保證生(sheng)物(wu)處(chu)理(li)的正常進(jin)行(xing)，可(ke)采用簡單的稀釋法，將廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)毒(du)物(wu)濃(nong)(nong)度(du)降低到極(ji)限(xian)濃(nong)(nong)度(du)以下。
根據廢水(shui)中毒物的(de)穩定(ding)或非(fei)穩定(ding)性質，結(jie)合實際情(qing)況，可采取3種不同的(de)稀釋法：污(wu)水(shui)稀釋法，處(chu)理出水(shui)稀釋法，清水(shui)稀釋法。
(1)污水(shui)稀釋法(fa)(fa)。不同(tong)的(de)污水(shui)中(zhong)(zhong)所(suo)含(han)的(de)物(wu)(wu)質不同(tong)，將它(ta)們混合起來，彼此稀釋，可將毒(du)物(wu)(wu)濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)降(jiang)低到(dao)極限(xian)允(yun)許濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)以下，這便是(shi)(shi)污水(shui)稀釋法(fa)(fa)。它(ta)最(zui)(zui)簡單、最(zui)(zui)經濟，是(shi)(shi)首(shou)選方法(fa)(fa)，不論毒(du)物(wu)(wu)的(de)性質是(shi)(shi)穩(wen)定或非(fei)穩(wen)定均(jun)適用。少量(liang)的(de)工業廢(fei)水(shui)混入大量(liang)的(de)城(cheng)市污水(shui)中(zhong)(zhong)，幾乎所(suo)有的(de)毒(du)物(wu)(wu)濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)都(dou)會被(bei)降(jiang)低到(dao)極限(xian)允(yun)許濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)以下。但是(shi)(shi)，少量(liang)的(de)工業廢(fei)水(shui)彼此間混合后，毒(du)物(wu)(wu)濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)仍(reng)有可能在極限(xian)允(yun)許濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)以上，仍(reng)需繼續采(cai)取(qu)其(qi)它(ta)措(cuo)施。
污水(shui)稀釋法除(chu)了上面(mian)所說的(de)(de)不(bu)同單位(wei)所排(pai)廢(fei)水(shui)之間的(de)(de)大(da)稀釋外(wai)，還有同一工(gong)廠不(bu)同車間所排(pai)廢(fei)水(shui)之間的(de)(de)小稀釋。比(bi)如(ru)，制革工(gong)廠中(zhong)(zhong)，脫毛工(gong)段所排(pai)的(de)(de)灰(hui)堿廢(fei)水(shui)中(zhong)(zhong)S2-的(de)(de)濃(nong)度高達(da)1 000 mg/L以上，但(dan)脫毛工(gong)段所排(pai)的(de)(de)灰(hui)堿廢(fei)水(shui)只占全廠總排(pai)水(shui)量的(de)(de)5%左右(you)(you)，只要建一較大(da)的(de)(de)調(diao)節池(停留時間HRT一般在12 h左右(you)(you))，不(bu)同工(gong)段所排(pai)廢(fei)水(shui)在此攪拌混合后，總出水(shui)中(zhong)(zhong)S2-的(de)(de)濃(nong)度便可降(jiang)低(di)到(dao)100 mg/L以下(xia)。這對后續處理非常有利(li)。
(2)處理出(chu)水稀釋(shi)(shi)法。這種方(fang)法只適(shi)用(yong)于(yu)廢水中(zhong)的毒物(wu)為非穩定這一單一情況。處理出(chu)水稀釋(shi)(shi)法又有(you)兩種：①曝氣池(chi)池(chi)型(xing)采用(yong)完全混合式(shi);②處理出(chu)水回(hui)流稀釋(shi)(shi)法。出(chu)于(yu)經濟方(fang)面的考慮(lv)，方(fang)法①應是首選。
(3)清水(shui)稀釋法。這(zhe)(zhe)種(zhong)方法只有在廢水(shui)中的(de)(de)毒物(wu)為穩定性毒物(wu)，不能(neng)采(cai)用(yong)(yong)處理(li)出水(shui)稀釋，工廠內部及(ji)其(qi)附(fu)近(jin)又(you)沒有其(qi)它廢水(shui)可以用(yong)(yong)來(lai)稀釋它，而(er)且這(zhe)(zhe)種(zhong)毒物(wu)又(you)不能(neng)采(cai)用(yong)(yong)分離(li)法或轉化(hua)法去(qu)除時才能(neng)使用(yong)(yong)。這(zhe)(zhe)是由于①這(zhe)(zhe)種(zhong)方法的(de)(de)不經濟性。采(cai)用(yong)(yong)清水(shui)稀釋本身(shen)就要花費(fei)大量的(de)(de)水(shui)費(fei);原(yuan)水(shui)采(cai)用(yong)(yong)大量的(de)(de)清水(shui)稀釋后(hou)，處理(li)投資和運行費(fei)都要增加。②隨(sui)著環境(jing)管理(li)的(de)(de)加強(qiang)，已由濃度排(pai)(pai)放控(kong)制(zhi)過渡到排(pai)(pai)放總量控(kong)制(zhi)。
轉(zhuan)化法(fa)
化學物(wu)(wu)(wu)質只有在特定的(de)(de)情況下才會表現毒(du)(du)性(xing)(xing)(xing)(xing)，比如，硝基苯(ben)毒(du)(du)性(xing)(xing)(xing)(xing)較(jiao)大(da)，轉(zhuan)(zhuan)化為(wei)苯(ben)胺后(hou)(hou)，毒(du)(du)性(xing)(xing)(xing)(xing)就大(da)為(wei)降低。Cr6+的(de)(de)毒(du)(du)性(xing)(xing)(xing)(xing)很大(da)，可是被還(huan)原為(wei)Cr3+后(hou)(hou)，毒(du)(du)性(xing)(xing)(xing)(xing)就大(da)為(wei)降低。所以(yi)，可以(yi)通過(guo)化學方法(fa)，將(jiang)有機廢水中的(de)(de)毒(du)(du)物(wu)(wu)(wu)轉(zhuan)(zhuan)化為(wei)無毒(du)(du)或毒(du)(du)性(xing)(xing)(xing)(xing)較(jiao)低的(de)(de)物(wu)(wu)(wu)質，以(yi)保(bao)證(zheng)生物(wu)(wu)(wu)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)正常進行(xing)。這(zhe)種方法(fa)對穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)毒(du)(du)物(wu)(wu)(wu)或非穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)毒(du)(du)物(wu)(wu)(wu)均(jun)適用。采用這(zhe)種方法(fa)一定要注意(yi)兩個問題：①轉(zhuan)(zhuan)化后(hou)(hou)，穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)毒(du)(du)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)濃(nong)度(du)(du)必須在生物(wu)(wu)(wu)處(chu)(chu)理(li)極限允許濃(nong)度(du)(du)以(yi)下，非穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)毒(du)(du)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)濃(nong)度(du)(du)必須保(bao)證(zheng)生物(wu)(wu)(wu)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)正常運行(xing);②最終出水中，毒(du)(du)物(wu)(wu)(wu)濃(nong)度(du)(du)也應滿足排(pai)放標準。
分離法
利用(yong)分離(li)(li)的(de)手段(duan)，將廢水(shui)中(zhong)的(de)毒(du)(du)物(wu)(wu)轉移(yi)到氣(qi)相或(huo)(huo)固(gu)相中(zhong)去，以保(bao)證廢水(shui)生(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理的(de)正常運(yun)轉，這便(bian)是分離(li)(li)法(fa)(fa)的(de)原理。此法(fa)(fa)對穩定(ding)性(xing)或(huo)(huo)非穩定(ding)性(xing)毒(du)(du)物(wu)(wu)均適用(yong)。采(cai)用(yong)這種方法(fa)(fa)時應注(zhu)意如下幾點：①分離(li)(li)后(hou)，廢水(shui)中(zhong)穩定(ding)性(xing)毒(du)(du)物(wu)(wu)濃度必(bi)(bi)須在生(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理的(de)極(ji)限允許(xu)濃度之(zhi)下，非穩定(ding)性(xing)毒(du)(du)物(wu)(wu)的(de)濃度必(bi)(bi)須保(bao)證生(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理的(de)正常運(yun)行;②必(bi)(bi)須保(bao)證最終出水(shui)各項(xiang)指(zhi)項(xiang)(包括(kuo)毒(du)(du)物(wu)(wu))達(da)到國家排(pai)放標(biao)準;③轉移(yi)到氣(qi)相或(huo)(huo)固(gu)相的(de)毒(du)(du)物(wu)(wu)必(bi)(bi)須進行妥(tuo)善處(chu)理，不允許(xu)出現二次(ci)污(wu)染。
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