论文部分内容阅读
[摘要]本文主要对城市生活污水处置进行了分析，提出了生物酶催化技术在滞留污水应急处置中的应用，为环境污染应急处置提供了有效措施。
[关键词]生物酶 滞留污水
1、引言
我国国民经济迅猛发展，城市规模不断扩大，人口数目增长迅速，随之而来是城市生活污水水量不断加大，水质也越来越复杂，仅仅依靠稀释及水体自净作用处理过污水已经无法满足达标排放要求，会对下游水体产生较大污染和影响。这种情况下，我们就不不采取措施加大对城市生活污水处理力度，以改善不断恶化水环境污染趋势。目前国内现有的常规处理工艺无法应对突发性环境污染造成的超标污染物，深度处理工艺也仅能应对部分超标污染物。
突发环境污染时如何保障城市环境及人民生命安全，如何采用有效的应急处置技术，在最短时间有效去除污染物，已成为当前所面临的新课题。
2、生物酶催化处理污水技术
2.1 生物酶催化处理污水技术的机理
将生物酶催化技术应用于环境中污染物的去除，不同于普通微生物的系列生物酶技术，是将多种生物酶进行复合，通过生物酶打开污染物中更复杂的化学链，酶分子可以使反应物分子中化学键拉长、扭曲和变形，使他们更容易被水解，因而加速有机物的分解，将其迅速降解为小分子，从高分子有机物降解为低分子有机物或CO2、H2O等无机物，降低CODCr值，从而达到去除污染物的目的，并可大大降低污水处理费用。
与其他微生物处理相比，生物酶催化处理法具有催化效能高、反应条件温和、对废水质量及设备情况要求较低，反应速度快，对温度、浓度和有毒物质适应范围广，可以重复使用等优点。
酶催化反应通式：
在酶催化反应中，根据中间产物学说，催化反应可以分为两步进行，反应式如下：
E+S→ES→P+E
酶底物中间产物最终产物
酶(E)的作用是：与S暂时结合形成一个新化合物ES，ES的活化状态(过渡态)比无催化剂的该化学反应中反应物活化分子含有的能量低得多。ES再反应产生P，同时释放E。E可与另外的S分子结合，再重复这个循环。降低整个反应所需的活化能，使在单位时间内有更多的分子进行反应，反应速度得以加快。
2.2 生物酶催化处理污水技术的优点
(1)催化效率高
生物酶一般能加速反应速度109～1010倍。而化学催化剂仅能加快反应速度104～105倍。所以相对含量很低的生物酶在短时间内能催化含量很高的底物，可以成千万倍地加速生物化学反应的速度。生物酶催化仅能加快化学反应速度并不会改变化学反应的平衡点，且在反应前后其本身不发生变化。
(2)专一性
每种酶有且仅有一种功能。有机体内的每项功能、每种底物，都有与其对应的唯一的一种酶。底物与酶像钥匙与锁一样配套。只有当酶找到其合适的底物时，生化反应才会发生。
(3)适用范围广
生物酶种类繁多，几乎所有的有机物都能被某一种生物酶降解。在一个反应器里，多种生物酶可在相同的条件下同时净化处理含有多种污染成分的废水。
(4)长久高效性
酶作为催化剂，不会成为它所催化的生化反应的终产物的一部分。某一生化反应完成后，产物离开酶，酶就可以对另一分子进行相同的作用了。只要有合适的条件，酶可以一直工作下去。
(5)环保性
生物酶是环境友好型制剂，可以被完全生物降解。而大量使用化学制剂会对环境产生二次污染，生物酶对环境没有危害，因此生物酶可以更经济地完成同样的工作，却对环境无害。环保用酶没有任何有害废物产生，使用生物酶制剂是无害化处理的过程，这使其成为解决工业水污染问题的最佳方案。
3、应用分析
某城市生活污水处理厂属新近建设的污水处理厂，主体采用氧化沟工艺。污水处理厂污水中混有大量工业废水，当地政府及有关部门拟对该污水进行应急性强化处理。经过专家论证，认为采取高效复合生物酶催化应急处理措施是可行的，能在最短时间内去除污染物，使污水快速有效达到除臭、脱色、降解污染物的目的。
3.1 滞留污水应急处置前水质状况及分析
该城市生活污水处理厂各构筑物内滞留污水总水量约为1.5万吨；外观呈现黑色，并散发臭味。经环保部门对滞留污水进行采样监测，监测数据如表1。
从表1可知，滞留污水中的COD、NH23-N、硫化物等均超标，最高超标达10倍以上。该滞留污水中混有大量制革废水及化工废水。制革废水由强碱性的浸灰脱毛废水和弱酸性的鞣革废水组成，前者含有高浓度的氯化物、硫化物、表面活性剂、防腐剂、油脂、蛋白质及SS等污染物；后者含有高浓度的鞣料、化学助剂及染料等。制革混合废水呈碱性、有毒性、难降解物质含量高，外观污浊，气味难闻。
3.2 滞留污水应急处置
3.2.1 处理技术的确定
对于臭味污染物，传统处理方法有物理法、化学法、生物法等。但物理法、化学法往往存在设备昂贵、运行费用高、产生二次污染等问题，且现有的污水处设备没有能力进行处理。利用生物酶法去除臭味通常在常温、常压下进行，运行时仅需要消耗使恶臭物质与生物酶相接触的动力费，生物酶是环境友好型制剂，用生物酶法处理污水不产生二次污染。
该污水处理厂现有污水属于有机废水，色度大、毒性强，并散发臭味，包括各种形态、大量不明性质的高分子有机物，尤其是含有难以生物降解的芳香族化合物等，有些污染物对自然微生物(活性污泥)有毒有害，且传统的生物法难以降解，采用MBK高效复合生物酶净水剂催化降解此类污染物可以较好地解决这一难题，且可有效去除臭味，含氮的有机物如胺类、吲哚类经特选生物酶催化氨化作用放出NH3，NH3可被生物酶催化氧化为NO2-，再进一步被生物酶催化氧化为NO3-。含硫的恶臭物质经生物酶催化分解释放出H2S后，被生物酶催化氧化成为硫酸离子，有机物等被特选生物酶分解为CO2和H2O。MBK高效生物酶净水剂催化处理污水技术有独特的处理效果，尤其是对自然微生物(活性污泥)有毒有害、难以降解的大分子化合物有良好的降解效果。
3.2.2 应急处置过程
在污水处理厂的进水井、格栅、氧化沟及二沉池中投加高效复合生物酶净水药剂，在曝气机与环流推流器增氧的条件下，进行生物催化反应，经处理后的污水，其感官指标，如臭味及色度等，均可达相关标准。
根据污水处理厂各构筑物的平面尺寸及具体情况，将投药泵均匀布设于构筑物周围，采用投药泵喷射加药方式，尽最大可能使复合高效生物酶净水剂投加均匀。投加复合高效生物酶净水剂后，可采用多个板式搅拌器械进行搅拌，形成内循环，使复合高效生物酶净水剂与污水达到充分混合均匀。混匀后，静置，启动推流器及曝气设备，推流、静置，使高效生物酶净水剂发挥催化降解作用。
投加高效生物酶净水剂后，经过一定时间，采集样品监测其中各项污染物的浓度，确保处理水质的可靠。
3.3 滞留污水应急处置后水质状况及分析
对滞留污水投加高效复合生物酶药剂进行应急处置后，高效复合生物酶对于滞留污水中的污染物进行高效催化降解，逐步改善滞留污水的水质状况。投加高效复合生物酶药剂后，一周即可使其中的污染物降解30％～50％。
另经对污水处理厂内空气质量进行监测，其中硫化物未检出，NH3浓度为0.05～0.22mg／m3，低于国家《恶臭污染物排放标准》(GB 14554-93)中一级排放标准限值(1.0mg／m3)。
4、结语
采用生物酶催化处理污水技术对泉州某城市生活污水处理厂各构筑物内滞留污水进行除臭、脱色、去除污染物等应急处置，其优点体现在：
(1)处理效率高；(2)生物酶催化工艺技术先进；(3)生物酶催化剂是环境友好型高效净水剂，不产生二次污染；(4)可有效修复污水处理系统中的生化处理系统，建立良好的可持续运行的生化处理系统，并可降低整个处理系统运行费用。
[关键词]生物酶 滞留污水
1、引言
我国国民经济迅猛发展，城市规模不断扩大，人口数目增长迅速，随之而来是城市生活污水水量不断加大，水质也越来越复杂，仅仅依靠稀释及水体自净作用处理过污水已经无法满足达标排放要求，会对下游水体产生较大污染和影响。这种情况下，我们就不不采取措施加大对城市生活污水处理力度，以改善不断恶化水环境污染趋势。目前国内现有的常规处理工艺无法应对突发性环境污染造成的超标污染物，深度处理工艺也仅能应对部分超标污染物。
突发环境污染时如何保障城市环境及人民生命安全，如何采用有效的应急处置技术，在最短时间有效去除污染物，已成为当前所面临的新课题。
2、生物酶催化处理污水技术
2.1 生物酶催化处理污水技术的机理
将生物酶催化技术应用于环境中污染物的去除，不同于普通微生物的系列生物酶技术，是将多种生物酶进行复合，通过生物酶打开污染物中更复杂的化学链，酶分子可以使反应物分子中化学键拉长、扭曲和变形，使他们更容易被水解，因而加速有机物的分解，将其迅速降解为小分子，从高分子有机物降解为低分子有机物或CO2、H2O等无机物，降低CODCr值，从而达到去除污染物的目的，并可大大降低污水处理费用。
与其他微生物处理相比，生物酶催化处理法具有催化效能高、反应条件温和、对废水质量及设备情况要求较低，反应速度快，对温度、浓度和有毒物质适应范围广，可以重复使用等优点。
酶催化反应通式：
在酶催化反应中，根据中间产物学说，催化反应可以分为两步进行，反应式如下：
E+S→ES→P+E
酶底物中间产物最终产物
酶(E)的作用是：与S暂时结合形成一个新化合物ES，ES的活化状态(过渡态)比无催化剂的该化学反应中反应物活化分子含有的能量低得多。ES再反应产生P，同时释放E。E可与另外的S分子结合，再重复这个循环。降低整个反应所需的活化能，使在单位时间内有更多的分子进行反应，反应速度得以加快。
2.2 生物酶催化处理污水技术的优点
(1)催化效率高
生物酶一般能加速反应速度109～1010倍。而化学催化剂仅能加快反应速度104～105倍。所以相对含量很低的生物酶在短时间内能催化含量很高的底物，可以成千万倍地加速生物化学反应的速度。生物酶催化仅能加快化学反应速度并不会改变化学反应的平衡点，且在反应前后其本身不发生变化。
(2)专一性
每种酶有且仅有一种功能。有机体内的每项功能、每种底物，都有与其对应的唯一的一种酶。底物与酶像钥匙与锁一样配套。只有当酶找到其合适的底物时，生化反应才会发生。
(3)适用范围广
生物酶种类繁多，几乎所有的有机物都能被某一种生物酶降解。在一个反应器里，多种生物酶可在相同的条件下同时净化处理含有多种污染成分的废水。
(4)长久高效性
酶作为催化剂，不会成为它所催化的生化反应的终产物的一部分。某一生化反应完成后，产物离开酶，酶就可以对另一分子进行相同的作用了。只要有合适的条件，酶可以一直工作下去。
(5)环保性
生物酶是环境友好型制剂，可以被完全生物降解。而大量使用化学制剂会对环境产生二次污染，生物酶对环境没有危害，因此生物酶可以更经济地完成同样的工作，却对环境无害。环保用酶没有任何有害废物产生，使用生物酶制剂是无害化处理的过程，这使其成为解决工业水污染问题的最佳方案。
3、应用分析
某城市生活污水处理厂属新近建设的污水处理厂，主体采用氧化沟工艺。污水处理厂污水中混有大量工业废水，当地政府及有关部门拟对该污水进行应急性强化处理。经过专家论证，认为采取高效复合生物酶催化应急处理措施是可行的，能在最短时间内去除污染物，使污水快速有效达到除臭、脱色、降解污染物的目的。
3.1 滞留污水应急处置前水质状况及分析
该城市生活污水处理厂各构筑物内滞留污水总水量约为1.5万吨；外观呈现黑色，并散发臭味。经环保部门对滞留污水进行采样监测，监测数据如表1。
从表1可知，滞留污水中的COD、NH23-N、硫化物等均超标，最高超标达10倍以上。该滞留污水中混有大量制革废水及化工废水。制革废水由强碱性的浸灰脱毛废水和弱酸性的鞣革废水组成，前者含有高浓度的氯化物、硫化物、表面活性剂、防腐剂、油脂、蛋白质及SS等污染物；后者含有高浓度的鞣料、化学助剂及染料等。制革混合废水呈碱性、有毒性、难降解物质含量高，外观污浊，气味难闻。
3.2 滞留污水应急处置
3.2.1 处理技术的确定
对于臭味污染物，传统处理方法有物理法、化学法、生物法等。但物理法、化学法往往存在设备昂贵、运行费用高、产生二次污染等问题，且现有的污水处设备没有能力进行处理。利用生物酶法去除臭味通常在常温、常压下进行，运行时仅需要消耗使恶臭物质与生物酶相接触的动力费，生物酶是环境友好型制剂，用生物酶法处理污水不产生二次污染。
该污水处理厂现有污水属于有机废水，色度大、毒性强，并散发臭味，包括各种形态、大量不明性质的高分子有机物，尤其是含有难以生物降解的芳香族化合物等，有些污染物对自然微生物(活性污泥)有毒有害，且传统的生物法难以降解，采用MBK高效复合生物酶净水剂催化降解此类污染物可以较好地解决这一难题，且可有效去除臭味，含氮的有机物如胺类、吲哚类经特选生物酶催化氨化作用放出NH3，NH3可被生物酶催化氧化为NO2-，再进一步被生物酶催化氧化为NO3-。含硫的恶臭物质经生物酶催化分解释放出H2S后，被生物酶催化氧化成为硫酸离子，有机物等被特选生物酶分解为CO2和H2O。MBK高效生物酶净水剂催化处理污水技术有独特的处理效果，尤其是对自然微生物(活性污泥)有毒有害、难以降解的大分子化合物有良好的降解效果。
3.2.2 应急处置过程
在污水处理厂的进水井、格栅、氧化沟及二沉池中投加高效复合生物酶净水药剂，在曝气机与环流推流器增氧的条件下，进行生物催化反应，经处理后的污水，其感官指标，如臭味及色度等，均可达相关标准。
根据污水处理厂各构筑物的平面尺寸及具体情况，将投药泵均匀布设于构筑物周围，采用投药泵喷射加药方式，尽最大可能使复合高效生物酶净水剂投加均匀。投加复合高效生物酶净水剂后，可采用多个板式搅拌器械进行搅拌，形成内循环，使复合高效生物酶净水剂与污水达到充分混合均匀。混匀后，静置，启动推流器及曝气设备，推流、静置，使高效生物酶净水剂发挥催化降解作用。
投加高效生物酶净水剂后，经过一定时间，采集样品监测其中各项污染物的浓度，确保处理水质的可靠。
3.3 滞留污水应急处置后水质状况及分析
对滞留污水投加高效复合生物酶药剂进行应急处置后，高效复合生物酶对于滞留污水中的污染物进行高效催化降解，逐步改善滞留污水的水质状况。投加高效复合生物酶药剂后，一周即可使其中的污染物降解30％～50％。
另经对污水处理厂内空气质量进行监测，其中硫化物未检出，NH3浓度为0.05～0.22mg／m3，低于国家《恶臭污染物排放标准》(GB 14554-93)中一级排放标准限值(1.0mg／m3)。
4、结语
采用生物酶催化处理污水技术对泉州某城市生活污水处理厂各构筑物内滞留污水进行除臭、脱色、去除污染物等应急处置，其优点体现在：
(1)处理效率高；(2)生物酶催化工艺技术先进；(3)生物酶催化剂是环境友好型高效净水剂，不产生二次污染；(4)可有效修复污水处理系统中的生化处理系统，建立良好的可持续运行的生化处理系统，并可降低整个处理系统运行费用。