论文部分内容阅读
石化行业是我国的支柱型产业,同时也是水污染治理领域关注的重点行业。当前,石化废水中有机物的去除多以生物处理为核心工艺。石化废水水质波动大、化学需氧量高(COD)、污染物种类多且含难降解有毒有机物,对生物处理单元冲击性强,处理不当将会影响生物处理系统的稳定运行,影响出水水质和达标排放。丁腈橡胶与丁辛醇装置废水是典型的高浓度、高毒性石化生产废水,其排放量大、水质复杂、含有多种有毒有机物,是石化行业水污染的重点研究对象之一。考察石化装置废水对生物处理单元微生物的抑制性,对控制进水浓度,维护污水处理厂的稳定运行具有重要意义。本研究根据28套典型石化装置废水的常规指标,筛选了各装置废水的生物抑制性评价指标;以丁腈橡胶、丁辛醇装置废水为研究对象,采用培养稳定的污泥分别考察了两种装置废水的生物抑制性;分析了不同浓度装置废水对活性污泥中微生物的微观影响。主要结论如下:1.不同类型石化装置废水水质差异较大。炼油装置废水的COD、BOD5、氨氮等常规指标相对较低。聚合物与大宗化学品生产装置废水,如丁腈橡胶、苯酚丙酮、丁辛醇、三羟甲基丙烷、巴豆醛废水等,其COD较高,最高可达86000 mg/L;B/C差异性较大,在0.007~0.534之间。丁腈橡胶装置废水COD为3900 mg/L,B/C为0.101,丁辛醇废水COD为35220 mg/L,B/C为0.534,对这两种废水均采用厌氧产气抑制性与水解酸化抑制性指标评价其生物抑制性。2.丁腈橡胶装置废水对水解酸化污泥产酸、厌氧污泥产甲烷具有明显的抑制性,其半抑制效应浓度分别为2616和1895 mg/L COD,100%浓度(3900 mg/L COD)下抑制率分别为53.1%和81.6%。丁辛醇装置废水两种生物抑制性的半抑制效应浓度分别为11869、13806 mg/L COD,100%浓度(35220 mg/L COD)下抑制率分别为84.6%,94.3%。3.低浓度的丁腈橡胶与丁辛醇装置废水影响下,微生物会分泌更多的胞外聚合物来抵御外部环境的影响。高浓度的丁腈橡胶与丁辛醇装置废水会抑制微生物的活性,降低胞外聚合物分泌水平。当废水浓度达到80%、100%时,将导致微生物细胞的死亡、破裂,致使细胞内的DNA大量流出。4.丁腈橡胶装置废水抑制了水解酸化污泥中绿弯菌门(Chloroflexi)的生长。在不同浓度丁腈橡胶装置废水影响下,厌氧污泥优势细菌门为互养菌门(Synergisetes),绿弯菌门(Chloroflexi),厚壁菌门(Firmicutes),热袍菌门(Thermotogales),拟杆菌门(Bacteroidetes)。在属水平分析中,随着废水浓度的升高,Levilinea的丰富度逐渐升高,可能的原因是Levilinea与产甲烷菌之间存在竞争作用。5.丁辛醇装置废水对水解酸化污泥中互养菌门(Synergistet)与放线菌门(Actinobacteria)有着一定的抑制作用。当废水浓度增至40%(14088 mg/L COD)时,对放线菌门(Actinobacteria)和属水平中的Candidatus Endomicrobium产生了抑制。在丁辛醇装置废水的影响下,厌氧污泥中绿弯菌门(Chloroflexi)、热袍菌门(Thermotogales)逐渐被淘汰。在属水平中低浓度的丁辛醇废水对Streptococcus,Methanothrix生长起促进作用,废水浓度继续升高至40%(14088 mg/L COD)时,则产生抑制作用。