工业废水厌氧生物处理中的无机和有机毒性物质

工业废水厌氧生物处理中的无机和有机毒性物质董春娟,潘青业(太原大学建工系,山西太原030009)[摘要]介绍了有关工业废水厌氧生物处理中无机和有机毒性物质方面的重要研究成果。工业废水中的毒性物质一般会对甲烷菌产生可逆性抑制,驯化能够减轻或消除毒性物质对甲烷菌的抑制作用,厌氧工艺在适当条件下能够有效地去除工业废水中的多种毒性物质。[关键词]厌氧生物处理;毒性物质;可逆性抑制;驯化[中图分类号]X703[文献标识码]A[文章编号]1006-1878(2001)04-0213-04厌氧生物处理法能处理多种工业废水。工业废水一般含有毒性物质。厌氧消化过程中的甲烷菌像其他微生物一样,会被工业废水中的毒性物质所抑制,但工业废水中的毒性物质一般只能对甲烷菌产生可逆性抑制,即只能产生抑菌作用,而不会产生杀菌作用。驯化能够减轻或消除毒性物质对甲烷菌的抑制作用,厌氧工艺在适当条件下能有效地去除工业废水中的多种毒性物质。本文介绍了有关工业废水厌氧生物处理中无机和有机毒性物质方面的研究成果。1无机毒性物质1.1重金属离子的毒性重金属离子对厌氧微生物的抑制作用是非常明显的,但厌氧微生物对重金属离子有适应性。日本的松田和野池采用间歇及半连续方式,就Cu2+、Ni2+、Cd2+、Zn2+、Cr6+对城市污泥厌氧消化的影响进行了试验研究,结果表明:在间歇投料试验中,由于微生物初次接触这些毒物,即使是很低的浓度也有危害性;在连续投料试验中,由于驯化作用,微生物对这些毒物的忍耐力提高,即使在较高的浓度下也影响不大。这几种金属离子毒性大小顺序为:Cr6+>Cd2+>Cu2+>Zn2+>Ni2+。中科院生态环境研究中心的研究结果表明:Cu2+、Zn2+、Ni2+、Cd2+共同存在时比一种离子单独存在时的毒性大[1]。1.2Na+的毒性食品淹制、化学药品生产、食用油精炼、奶酪加工行业等工业废水中,含有高浓度的Na+,对未经驯化的厌氧菌有抑制作用,但厌氧菌经过一定时间的驯化,也能适应高浓度Na+的环境。Li和Speece[2]以乙酸盐为基质研究了厌氧菌对Na+(质量浓度为0～20000mg/L)的驯化,第一次试验,试液的Na+质量浓度为15000mg/L,需50[收稿日期]2000-08-14[作者简介]董春娟(1970-),女,山西省临汾市人,山西太原大学建工系讲师,工学硕士,主要从事水污染控制方面的研究。Abstract:DifferentprocessesforseparatingVOCsfromwaterareintroducedwiththefocusoneconomicadvantagesofpervaporationprocess.Selectioncriteriaforpervaporationmembranearedescribed.Themasstransfermechanismandmodelinvolvedinpervaporationprocessaresummarized.Theinfluencesofinfluentconcentration,temperature,flowrate,permeationsidepressure,additive,membranemoduleonpervaporationefficiencyarediscussed.Finally,thedevelopmenttendencyofpervaporationprocessispredicted.Keywords:water;VOCs;pervaporation;separation·213·2001年第21卷第4期董春娟,等:工业废水厌氧生物处理中的无机和有机毒性物质多天后甲烷菌的产气量才开始回升,90d后产气量基本恢复;第二次试验,试液的Na+浓度与第一次试验相同,甲烷菌的受抑制期缩短,产气量回升很快。这说明经过驯化的甲烷菌能降低、消除高浓度Na+的抑制作用。高浓度Na+的主要影响是降低生物量和提高比生物死亡率,从而延长驯化期。一些微量元素的加入能减轻高浓度Na+对未驯化甲烷菌的抑制作用。Li和Speece[2]报道,Fe、Co、Ni的加入能够减弱高浓度Na+对甲烷菌的抑制作用。Shin等人[3]报道,试液中Na+质量浓度为2g/L以下时对甲烷菌没有影响,增加到10g/L后逐步对甲烷菌产生影响。Shipin等人[4]报道,高浓度Na+对甲烷菌产生抑制作用,但产气量的很快恢复说明厌氧菌不是死亡而是代谢受到影响。Mendez等人[5]报道,厌氧生物膜反应器中高浓度Na+会使厌氧菌失去形成胞外多聚物的能力,从而导致反应器中大量分散细菌存在,不能形成或很少形成颗粒污泥。1.3K+的毒性K+是存在于咖啡废水中的一种抑制物质,K+的主要影响是降低最大比基质利用速率。Da