水解酸化對(duì)提高廢水可生化性的功效
水解酸化過程中,進(jìn)出水中的COD 和BOD5 濃度的變化可能有以下三種情況:
1. 降低,但最大不超過20 %～30 %;
2. 與原水持平(如以葡萄糖為水解酸化底物時(shí)即出現(xiàn)此情形) ;
3. 略有升高(高分子復(fù)雜有機(jī)物的水解酸化時(shí)) 。
但基于實(shí)際廢水中基質(zhì)的復(fù)雜性、參與水解酸化過程的微生物的多樣性及環(huán)境條件的多變性,上述三種情形亦可能同時(shí)兼而有之。對(duì)含有較多難降解的高分子復(fù)雜有機(jī)物的廢水而言, 借助于水解酸化工藝可提高廢水的可生化性,即提高廢水BOD5 / COD 比。水解酸化對(duì)高分子復(fù)雜有機(jī)物的分解是通過微生物的開環(huán)酶的作用破壞多環(huán)化合物的環(huán)而實(shí)現(xiàn)的。環(huán)的開裂是多環(huán)物質(zhì)水解過程中的速率控制步驟。
厭氧微生物對(duì)環(huán)的開裂有兩個(gè)途徑:
1. 還原性代謝途徑, 即通過苯環(huán)加氫還原使環(huán)裂解(見圖1)
2. 非還原性代謝, 即通過苯環(huán)加水而羥基化。另有研究表明,對(duì)于纖維和脂類物質(zhì)而言,其厭氧水解還可通過β- 氧化途徑完成。Kluge 等人報(bào)道,還原性芳香環(huán)的裂解需脫羧酶、還原酶和裂解酶的參與。而Voger 等人則報(bào)道了多種參與厭氧芳烴裂解的酶體系,表明厭氧微生物體內(nèi)具有易于誘導(dǎo)較為多樣化的開環(huán)酶體系,這便為雜環(huán)烴及芳香烴等復(fù)雜有機(jī)物的厭氧水解和酸化提供了物質(zhì)條件和客觀保證, 使它們易于被裂解而利于有效的生物處理。
有關(guān)這方面的研究, 國(guó)內(nèi)外已時(shí)有報(bào)道。有研究報(bào)道, 通過厭氧水解酸化后, 萘的可生化性由0. 312 提高至0. 512 ,喹啉、吲哚、聯(lián)苯和三聯(lián)苯、吡啶等的可生化性均得到明顯的改善。佘宗蓮等人采用厭氧- 好氧序列間歇式反應(yīng)器對(duì)生物制藥廢水處理的研究表明,該廢水經(jīng)厭氧處理后,不溶性有機(jī)物被厭氧菌吸附、水解和酸化,轉(zhuǎn)化為可溶性易生物降解有機(jī)物,其中有部分轉(zhuǎn)化為甲烷等沼氣,一部分保留在水中,從而提高出水的BOD5 / COD 比。其進(jìn)水的BOD5 / COD 比為0. 338～0. 386 之間,出水BOD5 / COD 比則提高到0. 601～0. 622 ,效果明顯。
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