生物處理技術(shù)
生物處理技術(shù)
生物處理技術(shù)是利用微生物的代謝作用，在有氧或缺氧的條件下，使廢水中有機(jī)污染物氧化分解，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無(wú)害物質(zhì)的處理方法。
細(xì)菌好氧法
20世紀(jì)末科學(xué)家提出微生物可用于TNT，RDX等火炸藥物質(zhì)的生物降解，隨后，微生物降解火炸藥物質(zhì)的文章相繼出現(xiàn)。Simon篩選出菌株在45d的培養(yǎng)時(shí)間內(nèi)降解TNT76%(8196～1997μg/L)和RDX94%(10629～679μg/L)，說(shuō)明了生物法處理火炸藥廢水的可行性。在pH值為7，溫度30℃的好氧條件下，以玉米浸泡汁(1%)作為共代謝碳源，假單胞菌KP-T10215h可將100mg/L的TNT幾乎完全礦化，其中間產(chǎn)物為22氨基-4，62二硝基甲苯、42氨基-2，62二硝基甲苯、2，42二硝基甲苯和2，62二硝基甲苯。Jacqueline研究發(fā)現(xiàn)了TNT降解新途徑，微生物群體以TNT作為唯一碳源和能源，通過(guò)脫除硝基，氧化芳烴環(huán)和礦化為CO2實(shí)現(xiàn)TNT的降解，其中間產(chǎn)物為32甲基-4，62二硝基鄰苯二酚。
活性污泥法
利用活性污泥在廢水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用去除廢水中的有機(jī)污染物質(zhì)。BeLL等用半連續(xù)式的活性污泥系統(tǒng)對(duì)TNT進(jìn)行處理，結(jié)果接近完全除盡;Janes等運(yùn)用完全混合的活性污泥系統(tǒng)來(lái)處理彈藥廠的生產(chǎn)廢水，也取得了較好效果。
氧化塘法
廢水在氧化塘中停留時(shí)間較長(zhǎng)，通過(guò)異養(yǎng)微生物和藻類的活動(dòng)使污水凈化。氧化塘中起主要降解作用的是好氧菌，氧化塘中的活性污泥可以降解TNT廢水直至礦化。氧化塘具有基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)小，維護(hù)簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)，且對(duì)水量、水質(zhì)變動(dòng)和毒物沖擊有緩沖能力，缺點(diǎn)是占地面積大。
堆肥法
利用靜置生化法處理銨梯炸藥生產(chǎn)廢水，將廢水和糞便在生化池內(nèi)靜置處理，在不攪拌、不曝氣又隔絕空氣的條件下，利用糞便中的微生物作用，使廢水中TNT轉(zhuǎn)化。Cupta等利用家禽糞便滲濾液處理DNT廢水(10～50mg/L)，2d后完全生物降解并未檢測(cè)到任何中間產(chǎn)物。堆肥法處理后仍有輕微毒性和誘變性，而且堆肥法需要消耗大量的麥稈及草類，污染物處理量較少。
白腐真菌法
20世紀(jì)90年代國(guó)外用白腐菌降解TNT取得了較大的進(jìn)展。唐婉瑩等比較全面地研究了白腐菌處理TNT廢水的機(jī)理，初始質(zhì)量濃度為83mg/L的TNT溶液，白腐菌降解后可降到119mg/L，其中的TNT大多數(shù)是在3d內(nèi)完全降解的，在5d內(nèi)TNT廢水的質(zhì)量濃度一直降到零，其效果遠(yuǎn)優(yōu)于活性污泥法(5d內(nèi)降解率為60%左右)。這是由白腐真菌獨(dú)特的降解機(jī)理以及降解反應(yīng)的高度非特異性導(dǎo)致的。
生物流化床法
美國(guó)軍工研究發(fā)展中心用顆；钚蕴(GAC)厭氧流化床反應(yīng)器處理粉紅水(pinkwater)，乙醇作為厭氧菌的電子受體促使TNT向TAT(三氨基甲苯)的轉(zhuǎn)化，直到降解為鏈烴物質(zhì)。Lendenmann等報(bào)道用流化床生物膜反應(yīng)器在好氧條件下同時(shí)處理2，42二硝基甲苯和2，62二硝基甲苯，去除率分別達(dá)到98%和94%。
膜生物法
郭新超采用水解酸化+好氧膜生物工藝對(duì)彈藥銷毀廢水中TNT進(jìn)行降解實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明，共代謝外加碳源對(duì)TNT的生物降解影響顯著，溫度對(duì)TNT的降解也有較大影響。中試規(guī)模的膜生物反應(yīng)器(MBR)用于RDX堿性水解產(chǎn)物(COD為357mg/L)的處理研究，MBR系統(tǒng)由生物反應(yīng)器和陶瓷超濾膜組成，能有效去除總有機(jī)碳80%～90%。
厭氧法
厭氧生物處理技術(shù)已廣泛應(yīng)用于火炸藥廢水處理過(guò)程中。肖湘竹以固定化厭氧污泥小球?yàn)樘盍，采用上流式厭氧污泥床，處理TNT生產(chǎn)廢水，發(fā)現(xiàn)處理效果明顯高于懸浮厭氧污泥法。艾翠玲通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，含RDX的火炸藥廢水適宜于厭氧生物降解，按照厭氧廢水處理中碳、氮、磷比投加適量氮源和磷源，RDX廢水6d后去除率為9414%。早在20世紀(jì)80年代，McCormick等就提出了RDX的厭氧生物降解途徑，主要由硝基的還原，環(huán)的破裂和中間產(chǎn)物的生物降解等一系列連續(xù)反應(yīng)組成。Adrian等在產(chǎn)甲烷菌環(huán)境下，通過(guò)添加還原性輔酶物，如乙醇，研究了RDX的降解機(jī)制，并分析了不同的輔酶物在不同條件下對(duì)RDX降解效率的影響。隨后，Hawari指出RDX通過(guò)酶水解分裂為二羥基特屈爾和次甲基二硝胺(MDNA)，進(jìn)一步被降解為甲醛、乙醇，蟻酸和N2O。醋酸桿菌(Acetobacterium)以H2作為唯一電子受體降解RDX、HMX，通過(guò)投加乙醇和丙二醇產(chǎn)生H2促進(jìn)RDX、HMX的厭氧可生化性，乙醇(5mmol)20d內(nèi)分解為H2、乙酸和甲烷;丙二醇(5mmol)15d內(nèi)分解為H2、丙酸、乙酸作為最終產(chǎn)物。
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