水解酸化对提高废水可生化性的功效
水解酸化过程中,进出水中的COD 和BOD5 浓度的变化可能有以下三种情况:
1. 降低,但最大不超过20 %～30 %;
2. 与原水持平(如以葡萄糖为水解酸化底物时即出现此情形) ;
3. 略有升高(高分子复杂有机物的水解酸化时) 。
但基于实际废水中基质的复杂性、参与水解酸化过程的微生物的多样性及环境条件的多变性,上述三种情形亦可能同时兼而有之。对含有较多难降解的高分子复杂有机物的废水而言, 借助于水解酸化工艺可提高废水的可生化性,即提高废水BOD5 / COD 比。水解酸化对高分子复杂有机物的分解是通过微生物的开环酶的作用破坏多环化合物的环而实现的。环的开裂是多环物质水解过程中的速率控制步骤。
厌氧微生物对环的开裂有两个途径:
1. 还原性代谢途径, 即通过苯环加氢还原使环裂解(见图1)
2. 非还原性代谢, 即通过苯环加水而羟基化。另有研究表明,对于纤维和脂类物质而言,其厌氧水解还可通过β- 氧化途径完成。Kluge 等人报道,还原性芳香环的裂解需脱羧酶、还原酶和裂解酶的参与。而Voger 等人则报道了多种参与厌氧芳烃裂解的酶体系,表明厌氧微生物体内具有易于诱导较为多样化的开环酶体系,这便为杂环烃及芳香烃等复杂有机物的厌氧水解和酸化提供了物质条件和客观保证, 使它们易于被裂解而利于有效的生物处理。
有关这方面的研究, 国内外已时有报道。有研究报道, 通过厌氧水解酸化后, 萘的可生化性由0. 312 提高至0. 512 ,喹啉、吲哚、联苯和三联苯、吡啶等的可生化性均得到明显的改善。佘宗莲等人采用厌氧- 好氧序列间歇式反应器对生物制药废水处理的研究表明,该废水经厌氧处理后,不溶性有机物被厌氧菌吸附、水解和酸化,转化为可溶性易生物降解有机物,其中有部分转化为甲烷等沼气,一部分保留在水中,从而提高出水的BOD5 / COD 比。其进水的BOD5 / COD 比为0. 338～0. 386 之间,出水BOD5 / COD 比则提高到0. 601～0. 622 ,效果明显。
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