第十章制药工业与环境保护.docx

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对一般保护水域,如一般工业用水区、景观用水区、农业用水区、港口和海洋开发作业区等执行二级标准对排入城镇下水道并进入二级污水处理厂进行生物处理的污水执行三级标准;对排入未设置二级污水处理厂的城镇污水,必须根据下水道出水受纳水体的功能要求,分别执行一级或二级标准。?废水处理技术很多,按作用原理一般可分为物理法、化学法、物理化学法和生物法。?物理法是利用物理作用将废水中呈悬浮状态的污染物分离出来,在分离过程中不改变其化学性质,如沉降、气浮、过滤、离心、蒸发、浓缩等。物理法常用于废水的一级处理。?化学法是利用化学反应原理来分离、回收废水中各种形态的污染物,如中和、凝聚、氧化和还原等。化学法常用于有毒、有害废水的处理,使废水达到不影响生物处理的条件。物理化学法是综合利用物理和化学作用除去废水中的污染物,如吸附法、离子交换法和膜分离法等。近年来,物理化学法处理废水已形成了一些固定的工艺单元,得到了广泛的应用。生物法是利用微生物的代谢作用,使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为稳定、无害的物质,如H2O和CO2等。生物法能够去除废水中的大部分有机污染物,是常用的二级处理法。、基本原理(1)好氧生物处理?是在有氧条件下,利用好氧微生物的作用将废水中的有机物分解为 CO2和H2O,并释放出能量的代谢过程。有机物(CxHyOz)在氧化过程中脱出的氢是以氧作为受氢体的,如下式所示:好氧生物法处理有机废水,基本上没有臭气产生,所需的处理时间比较短,在适宜的条件下,有机物的生物去除率一般在80~90%左右,有时可达95%以上。因此,好氧生物法已在有机废水处理中得到了广泛应用,活性污泥法、生物滤池、生物转盘等都是常见的好氧生物处理法。好氧生物法的缺点是对于高浓度的有机废水,要供给好氧生物所需的氧气(空气)比较困难,需先用大量的水对废水进行稀释,且在处理过程中要不断地补充水中的溶解氧,从而使处理的成本较高。(2)厌氧生物处理?厌氧生物处理是在无氧条件下,利用厌氧微生物,主要是厌氧菌的作用,来处理废水中的有机物。厌氧生物处理中的受氢体不是游离氧,而是有机物或含氧化合物,如2---和CO2等。因此,最终的代谢SO4、NO3、NO2产物不是简单的CO2和H2O,而是一些低分子有机物、 CH4、H2S和NH4+等。?厌氧生物处理主要依靠水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用来完成。厌氧生物处理过程可粗略地分为水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。?厌氧生物处理过程中不需要供给氧气 (空气),故动力消耗少,设备简单,并能回收一定数量的甲烷气体作为燃料,因而运行费用较低。目前,厌氧生物法主要用于中、高浓度有机废水的处理,也可用于低浓度有机废水的处理。该法的缺点是处理时间较长,处理过程中常有硫化氢或其它一些硫化物生成,硫化氢与铁质接触就会形成黑色的硫化铁,从而使处理后的废水既黑又臭,需要进一步处理。2、生物处理对水质的要求?(1)温度?温度是影响微生物生长繁殖的一个重要的外界因素。当温度过高时,微生物会发生死亡;而温度过低时,微生物的代谢作用将变得非常缓慢,活力受到限制。一般地,好氧生物处理的水温宜控制在20~400C。而厌氧生物处理的水温与各种产甲烷菌的适宜温度条件有关,其适宜水温可分别控制在10~300C、35~380C和50~550C。2)pH值?微生物的生长繁殖都有一定的pH值条件。pH值不能突然变化很大,否则将使微生物的活力受到抑制,甚至造成微生物的死亡。对好氧生物处理,废水的pH值宜控制在6~9的范围内;对厌氧生物处理,~。?微生物在生活过程中常常由于某些代谢产物的积累而使周围环境的 pH值发生改变。因此,在生物处理过程中常加入一些廉价的物质(如石灰等)调节废水的pH值。(3)营养物质?微生物的生长繁殖需要多种营养物质,如碳源、氮源、无机盐及少量的维生素等。生活废水中具有微生物生长所需的全部营养,而某些工业废水中可能缺乏某些营养。当废水中缺少某些营养成分时,可按所需比例投加所缺营养成分或加入生活污水进行均化,以满足微生物生长所需的各种营养物质。有毒物质?废水中凡对微生物的生长繁殖有抑制作用或杀害作用的化学物质均为有毒物质。有毒物质使细菌细胞的正常结构遭到破坏以及使菌体内的酶变质,并失去活性。?废水中常见的有毒物质包括大多数重金属离子(铅、镉、铬、锌、铜等)、某些有机物(酚、甲醛、甲醇、苯、***苯等)和无机物(硫化物、***化物等)。不同种类的微生物对毒物的忍受程度不同,对废水进行生物处理时,应具体情况,具体分析,必要时可通过实验确定有毒物质的最高允许浓度。(5)溶解氧?好氧生物处理需在有氧的条件下进行,溶解氧不足将导致处理效果明显下降,因此,一般需从外界补充氧气(空气)。实践表明,对于好氧生物处理,水中的溶解氧宜保持在2~4mgL-1左右,如出水中的溶解氧不低于1mgL-1,则可以认为废水中的溶解氧已经足够。而厌氧微生物对氧气很敏感,当有氧气存在时,它们就无法生长。因此,在厌氧生物处理中,处理设备要严格密封,隔绝空气。(6)有机物浓度?在好氧生物处理中,废水中的有机物浓度不能太高,否则会增加生物反应所需的氧量,容易造成缺氧,影响生物处理效果。而厌氧生物处理是在无氧条件下进行的,因此,可处理较高浓度的有机废水。此外,废水中的有机物浓度不能过低,否则会造成营养不良,影响微生物的生长繁殖,降低生物处理效果。3、好氧生物处理法(1)活性污泥法活性污泥是由好氧微生物(包括细菌、微型动物和其它微生物)及其代谢的和吸附的有机物和无机物组成的生物絮凝体,具有很强的吸附和分解有机物的能力。活性污泥的制备可在一含粪便的污水池中连续鼓入空气(曝气)以维持污水中的溶解氧,经过一段时间后,由于污水中微生物的生长和繁殖,逐渐形成褐色的污泥状絮凝体,这种生物絮凝体即为活性污泥,其中含有大量的微生物。?活性污泥法处理工业废水,就是让这些生物絮凝体悬浮在废水中形成混合液,使废水中的有机物与絮凝体中的微生物充分接触。废水中呈悬浮状态和胶态的有机物被活性污泥吸附后,在微生物的细胞外酶作用