生物化學(xué)法是指利用微生物的氧化還原作用、脫羧作用、脫氨作用、水解作用等生物化學(xué)過程把有機(jī)物逐步轉(zhuǎn)化為無機(jī)物,從而使廢水得到凈化。由于其具有費(fèi)用低、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn),在制漿造紙工業(yè)及其廢液處理中的應(yīng)用已引起水處理工作者的關(guān)注。
利用特種微生物處理造紙廢水是一個(gè)頗具前途的研究方向。1999年,有一則關(guān)于白腐菌CeriporiopsissubvermisporaCZ-3有效降低制漿漂白廢水中污染物濃度的報(bào)道,該報(bào)道稱:在一定運(yùn)行條件下,廢水的色度、CODCr、AOX和木素的去除率分別為90%、45%、62%和32%。利用生物填料法(以白腐真菌和芽孢桿菌為填料)深度處理造紙廢水二處理出水,色度去除率大于99%,CODCr從138.42mg/L降到33.28mg/L。黃孢原毛平革菌的脫色效果良好,而對(duì)COD的去除率不高,芽孢桿菌則能促進(jìn)小分子礦化為CO2和H2O,所以選用這兩種菌為填料可以起到互補(bǔ)的作用。3種白腐真菌(Pleurotussajorcaju,Trametesversicolor和Phanerochaetechrysosporium)和1種軟腐真菌(Rhizopusoryzae)被證實(shí)可用于漂白硫酸鹽漿廢水的深度處理,分別用這4種真菌治理造紙生化處理出水,廢水的相對(duì)吸光率降低程度明顯不同,但COD的降低率沒太大區(qū)別,在這4種菌中,只有Pleurotussajorcaju不會(huì)增加廢水的毒性。造紙廢水經(jīng)厭氧處理后,用固定床反應(yīng)器(變色栓菌為填料)進(jìn)行處理,反應(yīng)器中的錳過氧化酶和漆酶的活性比流化床反應(yīng)器(香菇為填料)高,在運(yùn)行的3個(gè)月里沒有補(bǔ)加葡萄糖和可溶性糖類,CODCr的去除率為32%。
在造紙廢水的凈化中,活性污泥法因能高度去除有機(jī)污染物而得到廣泛應(yīng)用。然而,活性污泥法對(duì)外部條件的波動(dòng)很敏感,常會(huì)發(fā)生污泥膨脹、布滿泡沫等,這些結(jié)果通常會(huì)影響出水的水質(zhì)。針對(duì)這些問題,傳統(tǒng)方法是通過投加化學(xué)藥劑或安裝選擇器來解決。就投加化學(xué)藥劑來說,雖然它的效果不錯(cuò),但若試劑加入停止,這些問題又會(huì)隨之出現(xiàn),從而大大增加了處理成本。從動(dòng)力學(xué)的研究得出:對(duì)絲狀菌而言,食物與微生物的比率(F/M)是一個(gè)至關(guān)重要的因素,故可以通過調(diào)節(jié)F/M來控制污泥膨脹問題,即在廢水處理過程中,令活性污泥微生物生活在食物充足和缺乏之間不斷轉(zhuǎn)變的環(huán)境,從而抑制絲狀菌的過度生長。除此之外,在溫度30、MLSS(混合液懸浮固體濃度)為4500mg/L、VER(體積交換率)為50%、每循環(huán)1次的好氧時(shí)間為5h、每天循環(huán)2次的條件下,序批式反應(yīng)器(SBR)也能解決污泥膨脹問題,后,使SVI(污泥容積指數(shù))達(dá)到較低值和水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)(CODCr<100mg/L)。在實(shí)驗(yàn)持續(xù)運(yùn)行4個(gè)月里,SBR運(yùn)行穩(wěn)定且沒有絲狀菌產(chǎn)生,對(duì)處理有機(jī)負(fù)荷高的造紙廢水有一定的參考價(jià)值。有學(xué)者通過8年的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)活性污泥法聯(lián)合上流式厭氧污泥床處理造紙廢水的效果比單單使用活性污泥法更好,廢水經(jīng)厭氧污泥床預(yù)處理后,污泥齡不但增加了3～4倍,其活性還得到了改善,避免了污泥易出現(xiàn)的波動(dòng)性;CODCr能降低至80mg/L,大大減少了電能和化學(xué)試劑的消耗,從而降低了運(yùn)行成本。
生物膜法靠在填料表面附著的生物黏膜降解廢水中的污染物,從而達(dá)到凈化的效果。該方法有硝化效果好、無污泥膨脹、管理簡單、耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在廢紙?jiān)旒垙U水的深度處理中,采用絮凝-氣浮串聯(lián)生物膜法,中段廢水的回用率達(dá)到85%以上,出水水質(zhì)也穩(wěn)定達(dá)標(biāo),不過仍存在一些問題,如浮渣量較大、進(jìn)入接觸氧化池的水可生化性差等。
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