有机工业废水生物处理中的几个问题

生物法是处理有机工业废水的基本方法，在处理易生物降解的有机废水方面，已有了很多实践与丰富经验。但是，随着有机化学工业的迅速发展，大量人工合成的难生物降解有机物的排放，以及人们的环境意识和对环境质量要求的提高，要求从废水中去除可能有“三致”作用的有机污染物和营养物质N、P等，传统的生物处理技术已不再能完全适应处理各种有机工业废水的需求。目前，生物法处理有机工业废水常遇到下述难题。

一.生物法处理含高氨氮有机工业废水时氨氮的去除问题

某些化学工业产生的有机废水，如煤气厂废水、煤气发生站废水、化肥厂生产废水等，其废水的有机污染物浓度一般不是很高，BOD₅仅几十至几百毫克每升，但含高浓度的氨氮(100~300mg/L)。

对于这类废水，目前采用的处理方法主要有吹脱法和生物法两种，前者存在二次污染问题，较少采用。采用A/O生物脱氨工艺处理时，可能存在两个问题:

①原废水的碳氮比(BOD₅/TN)低，不能满足生物反硝化对碳源的需求，需考虑补充外碳源;

②原废水碱度不足，不能维持生物硝化段的pH值在7.2~8左右，需补充外碱源。即必须通过补充外碳源和外碱源，并大幅度增加空气供给量，才能达到好的脱氮效果。外碳源和外碱源的补充，空气量的增大，将增加生产运行费用，使企业不胜负担，这些缺点一直影响着这类废水的有效处理，影响该工艺在这类废水处理中的广泛推广应用。

解决这一问题的基本途径是:

①通过清洁生产降低废水氨氨浓度，提高废水的BOD₅/TN的比值；

②开发新型生物脱氮工艺(如短程硝化反硝化、同步硝化反硝化)，以减低外碳源、外碱源和空气的需要量，降低生产运行成本;

③开发其他的新型处理技术(如膜技术)。

二.厌氧生物法处理含高氮与硫酸盐的高浓度有机工业废水时，如何克服硫酸盐的影响和去除氨氮的问题 

厌氧生物法是处理高浓度有机废水的有效技术途径，已广泛应用于处理粮食酒精、淀粉加工、制糖、屠宰和啤酒等工业生产排放的高浓度有机废水。若废水中还含有高浓度氮(有机氮或氨氮)和硫酸盐时，采用厌氧法处理将存在两个问题。

①由于硫酸盐还原反应的介入，厌氧反应器内存在着硫酸盐还原菌与产甲烷菌间的基质竞争性抑制作用，以及硫酸盐还原产物(硫化氢)的毒性抑制作用，将导致厌氧反应器内生物活性降低，使处理体系恶化甚至破坏。这个问题使厌氧法在这类废水的处理方面受到限制。

②虽然厌氧生物法能通过氨化作用使有机氮转化为氨氮，但它不具备脱氮功能，因此，用厌氧法处理这类废水时，其出水含有很高浓度的氨氮，还需通过后续处理工艺去除氨氮。如何经济有效地处理氨氮是厌氧法处理这类废水的另一难题。

三、提高难降解有机工业废水的可生化性问题

有机化学工业的快速发展，每年产生成千上万种的人工合成有机物，这些有机物属非生物性有机物(异型生物质)，自然界中的天然微生物不具备迅速降解这些有机物的功能，因此，它们难以在传统的好氧、厌氧生物处理构筑物中被去除。如何提高难降解有机物的可生物降解性和处理效率，是解决这类废水采用生物法处理的技术关键。

主要解决内容包括:难降解有机物生物降解性能的评价方法；各种预处理技术提高难降解有机物可生物降解性的机理；难降解有机物的生物降解机理；处理难降解有机物的强化生物技术；难降解有机工业废水生物处理新工艺等。

四、降低有毒有害污染物对微生物的毒性作用问题 

有机工业废水中的有毒有害污染物包括有毒有害有机物和有害无机物，它们的危害主要表现在以下几方面。

①某些有机污染物本身毒性很大，对微生物有毒害作用，它们会抑制微生物的生长繁殖。

②某些无机物(如酸、碱)会直接破坏生物处理构筑物中的生态环境(如pH 值、氧化还原电位等)，导致处理效率降低。

③有的污染物经微生物作用后，其代谢过程形成的产物会破坏处理系统的生态体系，使某些细菌的生长繁殖受到抑制。例如，厌氧法处理含高浓度硫酸盐的有机废水时，有机物厌氧降解过程中硫酸盐还原作用产生的硫化氢会抑制产甲烷菌。

为使处理系统中的微生物不被抑制，生态体系不被破坏，应根据有毒有害污染物的性质正确选择预处理技术，为后续生物处理创造条件，这是生物法处理这类废水的基本保障。主要技术途径有两种:

①降低有毒有害污染物(无机物、有机物)浓度，使微生物有良好的繁殖生长环境；

②改变有毒有害有机物的化学结构，降低其毒性，提高可生物降解性能(提高BOD₅/COD值)，使其能在后续的生物处理过程中被降解。

五、结束语 

生物法是处理城市污水的最为经济有效的方法。但是，当用于处理有机工业废水时，则常因废水中有机物的可生物降解性差、有毒性、浓度高或含有有毒有害无机物等，使其不可能仅通过单一的生物处理就达到要求的处理程度，而需要多种处理技术联合使用。同时，由于有机工业废水的组分复杂，各种废水水质差异大，因此，没有统一的处理技术和工艺流程可用于处理各类有机废水。

有机工业废水的处理工艺流程一般包含预处理、生物处理和后处理三部分。预处理主要包括水质水量均化、大颗粒固态悬浮物的去除等物理处理技术，以及提高有机物可生物降解性能、降低废水毒性的一些化学法、物理化学法和生物法处理技术。对于某些难处理的废水，虽然经过预处理和生物处理，有时其出水COD依然较高，不能满足排放要求，此时，需再辅以后处理，以做到最终达标排放，后处理方法多为物理化学法和化学法。