導航:首頁 > 廢水污水 > 人工酶如何處理廢水

人工酶如何處理廢水

發布時間:2022-11-07 08:37:39

㈠ 如何利用酶凈化污水

現代廢水處理技術按作用原理分為(4類):物理法、化學法、物理化學法和生物法。
廢水生物處理方法常見的有(5種):活性污泥法、生物膜法、厭氧生物消化法、穩定塘、濕地處理。 好氧處理:活性污泥法和生物膜法。厭氧處理:各種厭氧消化法。
一級處理:主要通過物理處理法中的各種處理單元如沉降或氣浮去除水中懸浮狀態的固體、呈分層或乳化狀態的油類污染物。
二級處理:主要為生物過程,去除一級除水中的溶解性BOD,並進一步去除懸浮固體物質,某些情況下,還可去除一定量的營養物,如氮磷。
三級處理:處理方法包括化學處理及過濾方法等,主要去除懸浮物、營養物。

㈡ 酶的應用

酶在生產和生活中的應用
自19世紀末德國生物學家畢希納(Edward
Buchner)證明酵母無細胞提取液能使糖發酵產生酒精,第一次提出酶的名稱以來,人類已經發現並鑒定出3000多酶。酶作為一種催化劑,已被廣泛地應用於輕工業的各個生產領域。近幾十年來,隨著酶工程的迅猛發展,酶在生物工程、生物感測器、環保、醫葯等方面的應用也日益擴大,可以說酶已成為國民經濟中不可缺少的一部分,現實生活中,人們的衣、食、住、行及其他方面的新技術幾乎都離不開酶。
常見的酶在生產和生活中的應用
洗滌劑工業:
(加酶洗衣粉等)鹼性蛋白酶類
易於洗去衣物上的血漬、奶漬等污漬,加酶洗衣粉不能用於絲、毛等天然蛋白質纖維類織品的洗滌。
澱粉酶類
餐廳洗碗機的洗滌劑,用於去除難溶的澱粉殘跡等
烘烤食品:
真菌產生的a一澱粉酶
催化澱粉降解成可被酵母利用的糖,麵包等食品製作等
蛋白酶類(餅干松化劑)
製作餅干過程中,水解麵粉中的蛋白質;乳製品生產中,水解乳清蛋白。有利於食品中蛋白類營養的消化吸收。
釀酒工業:
麥芽中的澱粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶。
將釀酒原料澱粉和蛋白質降解成能被酵母利用的單糖、氨基酸和肽,從而提高乙醇的產量。
β一葡聚糖酶
分解β-葡聚糖,降低麥汁粘度,加快麥汁過濾速度,避免因β-葡聚糖引起的啤酒混濁。
木瓜蛋白酶
去除啤酒儲存過程中生成的混沌物
肉類烹飪:
木瓜蛋白酶(嫩肉粉)菠蘿蛋白酶
分解肉的膠原蛋白,使肉類嫩滑。木瓜蛋白酶的最適宜溫度為600C,適宜pH7-7.5,不要在高溫和酸性環境下使用。
乳製品工業:
凝乳酶
乳酪生產的凝結劑,並可用於分解蛋白質。
乳糖酶
降解乳糖為葡萄糖和半乳糖,獲得沒有乳糖的牛乳製品,有利於乳品的消化吸收:
果汁生產:
果膠酶、纖維素酶。
處理果肉,提高出汁率、縮短出汁時間、提高果汁質量。
製糖工業:
澱粉酶等
將澱粉轉化為葡萄糖及各類糖漿
葡萄糖異構酶
用於將葡萄糖轉化為甜度高的果糖,生產高果糖漿。
紡織工業:
澱粉酶
廣泛地應用於紡織品的褪漿,其中細菌澱粉酶能忍受100~110℃的高溫操作條件。
纖維素酶
代替沙石洗工藝處理製作牛仔服的棉布,提高牛仔服質量。
製革工業:
胰蛋白酶類
除去毛皮中特定蛋白質使皮革軟化,也可用於皮革脫毛。
醫療和葯品工業:
胰蛋白酶
用於促進傷口癒合和溶解血凝塊,還可用於去除壞死組織,抑制污染微生物的繁殖;
青黴素醯化酶
將易形成抗葯性的青黴素改造成殺菌力更強的氨苄青黴素
L一天冬醯胺酶
用於治療癌症,剝奪癌細胞生長所需的營養。
溶菌酶(黏多糖溶解酶)
破壞革蘭氏陽性菌細胞壁而殺死細菌。抗菌、止血消腫、加快傷口癒合,也用於治療鼻炎、咽喉炎、口腔潰瘍等。
酪氨酸酶
生產(神經遞質),多巴用於治療帕金森綜合症。
尿激酶、鏈激酶
溶血栓劑,治療血栓病。
蛋白酶等(多酶片)
治療消化不良,許多酶在醫療中還可作為診斷試劑。

㈢ 怎樣利用微生物處理廢水

廢水生物處理法

隨著工業的發展,污水成分已愈來愈復雜。某些難降解的有機物質和有毒物質,需要運用微生物的方法進行處理,污水具備微生物生長和繁殖的條件,因而微生物能從污水中獲取養分,同時降解和利用有害物質,從而使污水得到凈化。廢水生物處理是利用微生物的生命活動,對廢水中呈溶解態或膠體狀態的有機污染物降解作用,從而使廢水得到凈化的一種處理方法。廢水生物處理技術以其消耗少、效率高、成本低、工藝操作管理方便可靠和無二次污染等顯著優點而備受人們的青睞。

定義

利用微生物的代謝作用除去廢水中有機污染物的一種方法,亦稱廢水生物化學處理法,簡稱廢水生化法。由於傳統治理方法有成本高、操作復雜、對於大流量低濃度的有害污染難處理等缺點,經過多年的探索和研究,生物治理技術日益受到人們的重視。隨著耐重金屬毒性微生物的研究進展,採用生物技術處理電鍍重金屬廢水呈現蓬勃發展勢頭,根據生物去除重金屬離子的機理不同可分為生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法以及植物修復法。

特點

1、用生物方法去除有機物最經濟;

2、90%廢水處理工藝屬於生物處理工藝;

3、水中氨氮用生物處理方法去除最有效;

4、絕大多數工業廢水也是以生物處理方法為主

分類

生物化學法

生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水,將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用,將硫酸鹽還原成H2S,廢水中的重金屬離子可以和所產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除,同時H2SO4的還原作用可將SO42-轉化為S2-而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研究表明,生物化學法處理含Cr6+濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達99.67%—99.97%。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理,結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子,在銅質量濃度為246.8 mg/L的溶液,當pH為4.0時,去除率達99.12%。[2]

生物絮凝法

生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外,具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成,分子中含有多種官能團,能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。至目前為止,對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種,生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好,且生長快、易於實現工業化等特點。此外,微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。[2]

生物吸附法

生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子,再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子,有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質,能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易於分離回收重金屬等特點,已經被廣泛應用。[2]

需氧生物處理法

利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中復雜的有機物分解的方法。生活污水中的典型有機物是碳水化合物、合成洗滌劑、脂肪、蛋白質及其分解產物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。這些有機物可按生物體系中所含元素量的多寡順序表示為 COHNS。

生物體系中這些反應有賴於生物體系中的酶來加速。酶按其催化反應分為:氧化還原酶:在細胞內催化有機物的氧化還原反應,促進電子轉移,使其與氧化合或脫氫。可分為氧化酶和還原酶。氧化酶可活化分子氧,作為受氫體而形成水或過氧化氫。還原酶包括各種脫氫酶,可活化基質上的氫,並由輔酶將氫傳給被還原的物質,使基質氧化,受氫體還原。水解酶:對有機物的加水分解反應起催化作用。水解反應是在細胞外產生的最基本的反應,能將復雜的高分子有機物分解為小分子,使之易於透過細胞壁。如將蛋白質分解為氨基酸,將脂肪分解為脂肪酸和甘油,將復雜的多糖分解為單糖等。此外還有脫氨基、脫羧基、磷酸化和脫磷酸等酶。

許多酶只有在一些稱為輔酶和活化劑的特殊物質存在時才能進行催化反應,鉀、鈣、鎂、鋅、鈷、錳、氯化物、磷酸鹽離子在許多種酶的催化反應中是不可缺少的輔酶或活化劑。

在需氧生物處理過程中,污水中的有機物在微生物酶的催化作用下被氧化降解,分三個階段:第一階段,大的有機物分子降解為構成單元──單糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二階段中,第一階段的產物部分地被氧化為下列物質中的一種或幾種:二氧化碳、水、乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸(或稱 α-氧化戊二酸)或草醋酸(又稱草醯乙酸)。第三階段(即三羧酸循環,是有機物氧化的最終階段)是乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸和草醋酸被氧化為二氧化碳和水。有機物在氧化降解的各個階段,都釋放出一定的能量。

在有機物降解的同時,還發生微生物原生質的合成反應。在第一階段中由被作用物分解成的構成單元可以合成碳水化合物、蛋白質和脂肪,再進一步合成細胞原生質。合成能量是微生物在有機物的氧化過程中獲得的。

厭氧生物處理法

主要用於處理污水中的沉澱污泥,因而又稱污泥消化,也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解,最後產生甲烷和二氧化碳等氣體,這些氣體是有經濟價值的能源。中國大量建設的沼氣池就是具體應用這種方法的典型實例。消化後的污泥比原生污泥容易脫水,所含致病菌大大減少,臭味顯著減弱,肥分變成速效的,體積縮小,易於處置。城市污水沉澱污泥和高濃度有機廢水的完全厭氧消化過程可分為三個階段(見圖)。在第一階段,污泥中的固態有機化合物藉助於從厭氧菌分泌出的細胞外水解酶得到溶解,並通過細胞壁進入細胞中進行代謝的生化反應。在水解酶的催化下,將復雜的多糖類水解為單糖類,將蛋白質水解為縮氨酸和氨基酸,並將脂肪水解為甘油和脂肪酸。第二階段是在產酸菌的作用下將第一階段的產物進一步降解為比較簡單的揮發性有機酸等,如乙酸、丙酸、丁酸等揮發性有機酸,以及醇類、醛類等;同時生成二氧化碳和新的微生物細胞。

反應原理

第一、二階段又稱為液化過程。第三階段是在甲烷菌的作用下將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳,因此又稱為氣化過程,其反應可用下式表示:

一些有機酸或醇的氣化過程舉例如下:

乙酸:

CH3COOH─→CO2+CH4

丙酸:

4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4

甲醇:

4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O

乙醇:

2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4

為了使厭氧消化過程正常進行,必須將溫度、pH值、氧化還原電勢等保持在一定的范圍內,以維持甲烷菌的正常活動,保證及時地和完全地將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷。

生物化學反應的速度直接受溫度的影響。進行厭氧消化的微生物有兩類:中溫消化菌和高溫消化菌。前者的適應溫度范圍為17~43℃,最佳溫度為32~35℃;後者則在50~55℃具有最佳反應速度。

近年來,厭氧消化處理法發展到應用於處理高濃度有機廢水,如屠宰場廢水、肉類加工廢水、製糖工業廢水、酒精工業廢水、罐頭工業廢水、亞硫酸鹽制漿廢水等,比採用需氧生物處理法節省費用。

利用生物法處理廢水的具體方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、土地處理系統和污泥消化等

㈣ 生物制葯廢水如何處理有哪些工藝方法

制葯廢水的水復質特點使得多制數制葯廢水單獨採用生化法處理根本無法達標,所以在生化處理前必須進行必要的預處理。一般應設調節池,調節水質水量和pH,且根據實際情況採用某種物化或化學法作為預處理工序,以降低水中的SS、鹽度及部分COD,減少廢水中的生物抑制性物質,並提高廢水的可降解性,以利於廢水的後續生化處理。
預處理後的廢水,可根據其水質特徵選取某種厭氧和好氧工藝進行處理,若出水要求較高,好氧處理工藝後還需繼續進行後處理。具體工藝的選擇應綜合考慮廢水的性質、工藝的處理效果、基建投資及運行維護等因素,做到技術可行,經濟合理。總的工藝路線為預處理-厭氧-好氧-(後處理)組合工藝。如陳明輝等[28]採用水解吸附—接觸氧化—過濾組合工藝處理含人工胰島素等的綜合制葯廢水,處理後出水水質優於GB8978-1996的一級標准。氣浮-水解-接觸氧化工藝處理化學制葯廢水、復合微氧水解-復合好氧-砂濾工藝處理抗生素廢水、氣浮-UBF-CASS工藝處理高濃度中葯提取廢水等都取得了較好的處理效果

㈤ 廢水生物處理機理是什麼

廢水生物處理大概包括活性污泥法和生物膜法。其本質是人工強化自專然的微生物降解有屬機廢物的過程。廢水生物處理過程,是經人工培育馴化得到的微生物群體,對廢水中的有機物產生吸附並把有機物當作食物進行消化分解,這樣微生物群體得到持續生存,同時污水水質得到凈化。

㈥ 制葯廢水處理工藝及管理流程

制葯廢水處理技術研究

制葯工業廢水主要包括抗生素生產廢水、合成葯物生產廢水、中成葯生產廢水以及各類制劑生產過程的洗滌水和沖洗廢水四大類。其廢水的特點是成分復雜、有機物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高,特別是生化性很差,且間歇排放,屬難處理的工業廢水。隨著我國醫葯工業的發展,制葯廢水已逐漸成為重要的污染源之一,如何處理該類廢水是當今環境保護的一個難題。

1 制葯廢水的處理方法

制葯廢水的處理方法可歸納為以下幾種:物化處理、化學處理 、生化處理 以及多種方法的組合處理等,各種處理方法具有各自的優勢及不足。

1.1 物化處理

根據制葯廢水的水質特點,在其處理過程中需要採用物化處理作為生化處理的預處理或後處理工序。目前應用的物化處理方法主要包括混凝、氣浮、吸附、氨吹脫、電解、離子交換和膜分離法等。

1.1.1 混凝法

該技術是目前國內外普遍採用的一種水質處理方法,它被廣泛用於制葯廢水預處理及後處理過程中,如硫酸鋁和聚合硫酸鐵等用於中葯廢水等。高效混凝處理的關鍵在於恰當地選擇和投加性能優良的混凝劑。近年來混凝劑的發展方向是由低分子向聚合高分子發展,由成分功能單一型向復合型發展。劉明華等以其研製的一種高效復合型絮凝劑F-1處理急支糖漿生產廢水,在 pH為6.5, 絮凝劑用量為300 mg/L時,廢液的COD、SS和色度的去除率分別達到69.7%、96.4%和87.5%,其性能明顯優於PAC(粉末活性炭)、聚丙烯醯胺(PAM)等單一絮凝劑。

1.1.2 氣浮法

氣浮法通常包括充氣氣浮、溶氣氣浮、化學氣浮和電解氣浮等多種形式。新昌制葯廠採用CAF渦凹氣浮裝置對制葯廢水進行預處理,在適當葯劑配合下,COD的平均去除率在25%左右。

1.1.3 吸附法

常用的吸附劑有活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等。武漢健民制葯廠採用煤灰吸附-兩級好氧生物處理工藝處理其廢水。結果顯示, 吸附預處理對廢水的COD去除率達41.1%,並提高了BOD5/COD值。

1.1.4 膜分離法

膜技術包括反滲透納濾膜和纖維膜,可回收有用物質,減少有機物的排放總量。該技術的主要特點是設備簡單、操作方便、無相變及化學變化、處理效率高和節約能源。朱安娜等採用納濾膜對潔黴素廢水進行分離實驗,發現既減少了廢水中潔黴素對微生物的抑製作用,又可回收潔黴素。

1.1.5 電解法

該法處理廢水具有高效、易操作等優點而得到人們的重視,同時電解法又有很好的脫色效果。李穎採用電解法預處理核黃素上清液,COD、SS和色度的去除率分別達到71%、83%和67%。

1.2 化學處理應用化學方法時,某些試劑的過量使用容易導致水體的二次污染,因此在設計前應做好相關的實驗研究工作。化學法包括鐵炭法、化學氧化還原法(fenton試劑、H2O2、O3)、深度氧化技術等。

1.2.1 鐵炭法

工業運行表明,以Fe-C作為制葯廢水的預處理步驟,其出水的可生化性可大大提高。樓茂興等[9]採用鐵炭—微電解—厭氧—好氧—氣浮聯合處理工藝處理甲紅黴素、鹽酸環丙沙星等醫葯中間體生產廢水,鐵炭法處理後COD去除率達20%,最終出水達到國家《污水綜合排放標准》(GB8978—1996)一級標准。

1.2.2 Fenton試劑處理法

亞鐵鹽和H2O2的組合稱為Fenton試劑,它能有效去除傳統廢水處理技術無法去除的難降解有機物。隨著研究的深入,又把紫外光(UV)、草酸鹽(C2O42-)等引入Fenton試劑中,使其氧化能力大大加強。程滄滄等[10]以TiO2為催化劑,9 W低壓汞燈為光源,用Fenton試劑對制葯廢水進行處理,取得了脫色率100%,COD去除率92.3%的效果,且硝基苯類化合物從8.05 mg/L降至0.41 mg/L。

1.2.3採用該法能提高廢水的可生化性,同時對COD有較好的去除率。如Balcioglu等對3種抗生素廢水進行臭氧氧化處理,結果顯示,經臭氧氧化的廢水不僅BOD5/COD的比值有所提高,而且COD的去除率均為75%以上。

1.2.4 氧化技術

又稱高級氧化技術,它匯集了現代光、電、聲、磁、材料等各相近學科的最新研究成果,主要包括電化學氧化法、濕式氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法和超聲降解法等。其中紫外光催化氧化技術具有新穎、高效、對廢水無選擇性等優點,尤其適合於不飽合烴的降解,且反應條件也比較溫和,無二次污染,具有很好的應用前景。與紫外線、熱、壓力等處理方法相比,超聲波對有機物的處理更直接,對設備的要求更低,作為一種新型的處理方法,正受到越來越多的關注。肖廣全等[13]用超聲波-好氧生物接觸法處理制葯廢水,在超聲波處理60 s,功率200 w的情況下,廢水的COD總去除率達96%。

1.3 生化處理

生化處理技術是目前制葯廢水廣泛採用的處理技術,包括好氧生物法、厭氧生物法、好氧-厭氧等組合方法。

1.3.1 好氧生物處理

由於制葯廢水大多是高濃度有機廢水,進行好氧生物處理時一般需對原液進行稀釋,因此動力消耗大,且廢水可生化性較差,很難直接生化處理後達標排放,所以單獨使用好氧處理的不多,一般需進行預處理。常用的好氧生物處理方法包括活性污泥法、深井曝氣法、吸附生物降解法(AB法)、接觸氧化法、序批式間歇活性污泥法(SBR法)、循環式活性污泥法(CASS法)等。

(1)深井曝氣法

深井曝氣是一種高速活性污泥系統,該法具有氧利用率高、佔地面積小、處理效果佳、投資少、運行費用低、不存在污泥膨脹、產泥量低等優點。此外,其保溫效果好,處理不受氣候條件影響,可保證北方地區冬天廢水處理的效果。東北制葯總廠的高濃度有機廢水經深井曝氣池生化處理後,COD去除率達92.7%,可見用其處理效率是很高的,而且對下一步的治理極其有利,對工藝治理的出水達標起著決定性作用。

(2)AB法

AB法屬超高負荷活性污泥法。AB工藝對BOD5、COD、SS、磷和氨氮的去除率一般均高於常規活性污泥法。其突出的優點是A段負荷高,抗沖擊負荷能力強,對pH和有毒物質具有較大的緩沖作用,特別適用於處理濃度較高、水質水量變化較大的污水。楊俊仕等採用水解酸化-AB生物法工藝處理抗生素廢水,工藝流程短,節能,處理費用也低於同種廢水的化學絮凝-生物法處理方法。

(3)生物接觸氧化法

該技術集活性污泥和生物膜法的優勢於一體,具有容積負荷高、污泥產量少、抗沖擊能力強、工藝運行穩定、管理方便等優點。很多工程採用兩段法,目的在於馴化不同階段的優勢菌種,充分發揮不同微生物種群間的協同作用,提高生化效果和抗沖擊能力。在工程中常以厭氧消化、酸化作為預處理工序,採用接觸氧化法處理制葯廢水。哈爾濱北方制葯廠採用水解酸化-兩段生物接觸氧化工藝處理制葯廢水,運行結果表明,該工藝處理效果穩定、工藝組合合理。隨著該工藝技術的逐漸成熟,應用領域也更加廣泛。

(4)SBR法

SBR法具有耐沖擊負荷強、污泥活性高、結構簡單、無需迴流、操作靈活、佔地少、投資省、運行穩定、基質去除率高、脫氮除磷效果好等優點,適合處理水量水質波動大的廢水。王忠用SBR工藝處理制葯廢水的試驗表明:曝氣時間對該工藝的處理效果有很大影響;設置缺氧段,尤其是缺氧與好氧交替重復設計,可明顯提高處理效果;反應池中投加PAC的SBR強化處理工藝,可明顯提高系統的去除效果。近年來該工藝日趨完善,在制葯廢水處理中應用也較多,邱麗君等採用水解酸化-SBR法處理生物制葯廢水,出水水質達到GB8978-1996一級標准。

1.3.2厭氧生物處理

目前國內外處理高濃度有機廢水主要是以厭氧法為主,但經單獨的厭氧方法處理後出水COD仍較高,一般需要進行後處理(如好氧生物處理)。目前仍需加強高效厭氧反應器的開發設計及進行深入的運行條件研究。在處理制葯廢水中應用較成功的有上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧復合床(UBF)、厭氧折流板反應器(ABR)、水解法等。

(1)UASB法

UASB反應器具有厭氧消化效率高、結構簡單、水力停留時間短、無需另設污泥迴流裝置等優點。採用UASB法處理卡那黴素、氯酶素、VC、SD和葡萄糖等制葯生產廢水時,通常要求SS含量不能過高,以保證COD去除率在85%~90%以上。二級串聯UASB的COD去除率可達90%以上。

(2)UBF法買文寧等將UASB和UBF進行了對比試驗,結果表明,UBF具有反應液傳質和分離效果好、生物量大和生物種類多、處理效率高、運行穩定性強的特徵,是實用高效的厭氧生物反應器。

(3)水解酸化法

水解池全稱為水解升流式污泥床(HUSB),它是改進的UASB。水解池較之全過程厭氧池有以下優點:不需密閉、攪拌,不設三相分離器,降低了造價並利於維護;可將污水中的大分子、不易生物降解的有機物降解為小分子、易生物降解的有機物,改善原水的可生化性;反應迅速、池子體積小,基建投資少,並能減少污泥量。近年來,水解-好氧工藝在制葯廢水處理中得到了廣泛的應用,如某生物制葯廠採用水解酸化-二段式生物接觸氧化工藝處理制葯廢水,運行穩定,有機物去除效果顯著,COD、BOD5和SS的去除率分別為90.7%、92.4%和87.6%。

1.3.3 厭氧-好氧及其他組合處理工藝

由於單獨的好氧處理或厭氧處理往往不能滿足要求,而厭氧-好氧、水解酸化-好氧等組合工藝在改善廢水的可生化性、耐沖擊性、投資成本、處理效果等方面表現出了明顯優於單一處理方法的性能,因而在工程實踐中得到了廣泛應用。如利民制葯廠採用厭氧-好氧工藝處理制葯廢水,BOD5去除率達98%,COD去除率達95%,處理效果穩定;肖利平等採用微電解-厭氧水解酸化-SBR工藝處理化學合成制葯廢水,結果表明,整個串聯工藝對廢水水質、水量的變化具有較強的耐沖擊能力,COD去除率可達86%~92%,是處理制葯廢水的一種理想的工藝選擇;胡大鏘等在對醫葯中間體制葯廢水的處理中採用水解酸化-A/O-催化氧化-接觸氧化工藝,當進水COD為12 000 mg/L左右時,出水COD達300 mg/L以下;許玫英等採用生物膜-SBR法處理含生物難降解物的制葯廢水,COD的去除率能達到87.5%~98.31%,遠高於單獨的生物膜法和SBR法的處理效果。

此外,隨著膜技術的不斷發展,膜生物反應器(MBR)在制葯廢水處理中的應用研究也逐漸深入。MBR綜合了膜分離技術和生物處理的特點,具有容積負荷高、抗沖擊能力強、佔地面積小、剩餘污泥量少等優點。白曉慧等採用厭氧-膜生物反應器工藝處理COD為25 000 mg/L的醫葯中間體醯氯廢水,選用杭州化濾膜工程公司生產的ZKM-W0.5T型膜組件,系統對COD的去除率均保持在90%以上;Livinggston等利用專性細菌降解特定有機物的能力,首次採用了萃取膜生物反應器處理含3,4-二氯苯胺的工業廢水,HRT為2 h,其去除率達到99%,獲得了理想的處理效果。盡管在膜污染方面仍存在問題,但隨著膜技術的不斷發展,將會使MBR在制葯廢水處理領域中得到更加廣泛的應用。

2 制葯廢水的處理工藝及選擇

制葯廢水的水質特點使得多數制葯廢水單獨採用生化法處理根本無法達標,所以在生化處理前必須進行必要的預處理。一般應設調節池,調節水質水量和pH,且根據實際情況採用某種物化或化學法作為預處理工序,以降低水中的SS、鹽度及部分COD,減少廢水中的生物抑制性物質,並提高廢水的可降解性,以利於廢水的後續生化處理。

預處理後的廢水,可根據其水質特徵選取某種厭氧和好氧工藝進行處理,若出水要求較高,好氧處理工藝後還需繼續進行後處理。具體工藝的選擇應綜合考慮廢水的性質、工藝的處理效果、基建投資及運行維護等因素,做到技術可行,經濟合理。總的工藝路線為預處理-厭氧-好氧-(後處理)組合工藝。如陳明輝等採用水解吸附—接觸氧化—過濾組合工藝處理含人工胰島素等的綜合制葯廢水,處理後出水水質優於GB8978-1996的一級標准。氣浮-水解-接觸氧化工藝處理化學制葯廢水、復合微氧水解-復合好氧-砂濾工藝處理抗生素廢水、氣浮-UBF-CASS工藝處理高濃度中葯提取廢水等都取得了較好的處理效果。

3 制葯廢水中有用物質的回收利用

推進制葯業清潔生產,提高原料的利用率以及中間產物和副產品的綜合回收率,通過改革工藝使污染在生產過程中得到減少或消除。由於某些制葯生產工藝的特殊性,其廢水中含有大量可回收利用的物質,對這類制葯廢水的治理,應首先加強物料回收和綜合利用。如浙江義烏華義制葯有限公司針對其醫葯中間體廢水中含量高達5%~10%的銨鹽,採用固定刮板薄膜蒸發、濃縮、結晶、回收質量分數為30%左右的(NH4)2SO4、NH4NO3作肥料或回用,具有明顯經濟效益;某高科技制葯企業用吹脫法處理甲醛含量極高的生產廢水,甲醛氣體經回收後可配成福爾馬林試劑,亦可作為鍋爐熱源進行焚燒。通過回收甲醛使資源得到可持續利用,並且4~5年內可將該處理站的投資費用收回[33],實現了環境效益和經濟效益的統一。但一般來說,制葯廢水成分復雜,不易回收,且回收流程復雜,成本較高。因此,先進高效的制葯廢水綜合治理技術是徹底解決污水問題的關鍵。

4 結語

關於處理制葯廢水的研究已有不少報道,但由於制葯行業原料及工藝的多樣性,排放的廢水水質千差萬別,所以制葯廢水並沒有成熟統一的治理方法,具體選擇哪種工藝路線取決於廢水的性質。根據該廢水的特點,一般應通過預處理以提高廢水的可生化性並初步去除污染物,再結合生化處理。目前,開發經濟、有效的復合水處理單元是亟待解決的問題。同時,應加強清潔生產的研究,並在處理前期考慮廢水是否有回收利用的價值和適當的途徑,以達到經濟效益和環境效益的統一。

㈦ 蛋白酶在污水處理中的應用

我不抄同意蛋白酶就是襲催化蛋白質分解的酶哦~
我想你說的蛋白酶就是一般的生物酶吧。大多數酶的本質是蛋白質,少部分是RNA,那種則叫做核酶。
按化學反應類型分,酶的作用一般有:氧化,轉移,水解,裂合,異構,合成六大類。
不同來源的污水,其中含有的化學物質種類和含量都不同,故應明確污水類型。
一般以BOD/COD的比值來衡量污水的可生化性,>0.3者說明可生化性較好,用生物處理可以獲得較好的效果。否則生物酶也是沒太大用處的。
具體的內容,建議用關鍵字在維普或知網上搜查文獻。

㈧ 水產養殖廢水怎麼處理,水產養殖廢水處理工藝

水產養殖廢水處理方法主要有物理處理法、化學處理法、物理化學處理法、生物處理法。
1物理處理法
1)過濾法
由於養殖廢水中的剩餘殘餌和養殖生物排泄物等大部分以懸浮態大顆粒形式存在,因此採用物理過濾法去除是最為快捷、經濟的方法。常用的過濾設備有機械過濾器、壓力過濾器、沙濾器等。在實際處理工程中,機械過濾器(微濾機)是應用較多、過濾效果較好的方式。沸石過濾器兼有過濾與吸附功能,不僅可以去除懸浮物,同時又可以通過吸附作用有效去除重金屬、氨氮等溶解態污染物。
12)泡沫分離法
泡沫分離根據表面吸附的原理,利用通氣鼓泡在液相中形成的氣泡為載體對液相中的溶質或顆粒進行分離,因此又稱泡沫吸附分離。其原理是向被處理水體中通入空氣,使水中的表面活性物質被微小氣泡吸著,並隨氣泡一起上浮到水面形成泡沫,然後分離水面泡沫,從而達到去除廢水中溶解態和懸浮態污染物的目的。由於泡沫分離技術不僅可以將蛋白質等有機物在未被礦化成氨化物和其他有毒物質前就已被去除,避免了有毒物質在水體中積累,而且可向養殖水體提供所必需的溶解氧,對維護養殖水體生態環境有良好作用。
泡沫分離是根據吸附的原理,向含表面活性物質的液體中鼓泡,使液體內的表面活性物質聚集在氣液界面(氣泡的表面)上,在液體主體上方形成泡沫層,將泡沫層和液相主體分開,就可以達到濃縮表面活性物質(在泡沫層)和凈化液相主體的目的。被濃縮的物質可以是表面活性物質,也可以是能與表面活性物質相絡合的物質,但它們必須具備和某一類型的表面活性物質能夠絡合或鰲合的能力。
2化學處理法
1)臭氧處理法
海水工廠化養殖廢水存在養殖生物排泄物等懸浮物,以及氨氮、可生物降解有機物等物質,而且也存在難生物降解有機物。因此,利用臭氧、過氧化氫、二氧化氯、漂白液等化學氧化劑的氧化作用,氧化分解難生物降解溶解態有機物是養殖廢水深度處理的主要手段。因此採用O3/UV工藝,既能提高處理效率又可減少臭氧的用量。用O3/UV技術凈化湖水可達到水質凈化及水體增氧的目的。
臭氧的凈化原理在於它在水中的氧化還原電位為2.07 V,高於氯(1.36 V)和二氧化氯(1.5 V)。它能夠破壞和分解細胞的細胞壁(膜),迅速擴散滲入細胞內,從而殺死病原菌。臭氧在水中分解的中間物質羥基自由基(•OH),具有很強的氧化性,可以分解一般氧化劑難分解的有機物。因此,用臭氧處理廢水,既能夠迅速滅除細菌、病毒和氨等有害物質,又能增加水中溶解氧,從而達到凈化養殖廢水的目的。
2)電化學法
電化學是研究電和化學反應相互關系的科學。電和化學反應相互作用可通過電池來完成,也可利用高壓靜電放電來實現,二者統稱電化學,後者為電化學的一個分支,稱放電化學。在水產養殖廢水的處理中,用電化學法去除水中溶解的亞硝酸鹽和氨氮的研究結果表明,亞硝酸鹽完全去除的時間和能耗隨著傳導率的增加而降低,輸入電流最大為2A時,耗能最少,pH相對於輸入電流和電導率來說幾乎沒有影響;在酸性條件下有利於亞硝酸鹽的去除,鹼性條件有利於氨的去除,氨的去除速度低於亞硝酸鹽的去除速度。
3生物處理法
1)活性污泥法
活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。活性污泥法是向廢水中連續通入空氣,經一定時間後因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團為主的微生物群,具有很強的吸附與氧化有機物的能力。
典型的活性污泥法是由曝氣池、沉澱池、污泥迴流系統和剩餘污泥排除系統組成。
污水和迴流的活性污泥一起進入曝氣池形成混合液。從空氣壓縮機站送來的壓縮空氣,通過鋪設在曝氣池底部的空氣擴散裝置,以細小氣泡的形式進入污水中,目的是增加污水中的溶解氧含量,還使混合液處於劇烈攪動的狀態,形懸浮狀態。溶解氧、活性污泥與污水互相混合、充分接觸,使活性污泥反應得以正常進行。
第一階段,污水中的有機污染物被活性污泥顆粒吸附在菌膠團的表面上,這是由於其巨大的比表面積和多糖類黏性物質。同時一些大分子有機物在細菌胞外酶作用下分解為小分子有機物。
第二階段,微生物在氧氣充足的條件下,吸收這些有機物,並氧化分解,形成二氧化碳和水,一部分供給自身的增殖繁衍。活性污泥反應進行的結果,污水中有機污染物得到降解而去除,活性污泥本身得以繁衍增長,污水則得以凈化處理。
經過活性污泥凈化作用後的混合液進入二次沉澱池,混合液中懸浮的活性污泥和其他固體物質在這里沉澱下來與水分離,澄清後的污水作為處理水排出系統。經過沉澱濃縮的污泥從沉澱池底部排出,其中大部分作為接種污泥迴流至曝氣池,以保證曝氣池內的懸浮固體濃度和微生物濃度;增殖的微生物從系統中排出,稱為「剩餘污泥」。事實上,污染物很大程度上從污水中轉移到了這些剩餘污泥中。
2)生物膜法
生物膜法是與活性污泥法並列的一類廢水好氧生物處理技術,是一種固定膜法,是土壤自凈過程的人工化和強化;主要去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機污染物。具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
生物膜法是利用附著生長於某些固體物表面的微生物(即生物膜)進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統,其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。生物膜法的原理是,生物膜首先吸附附著水層有機物,由好氣層的好氣菌將其分解,再進入厭氣層進行厭氣分解,流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜,如此往復以達到凈化污水的目的。生物膜法具有以下特點:(1)對水量、水質、水溫變動適應性強;(2)處理效果好並具良好硝化功能;(3)污泥量小(約為活性污泥法的3/4)且易於固液分離;(4)動力費用省。

㈨ 工業廢水的生物處理方法

廢水生物處理法 biological treatment of wastewater 廢水生物處理是利用微生物的生命活動,對廢水中呈溶解態或膠體狀態的有機污染物降解作用,從而使廢水得到凈化的一種處理方法。 廢水生物處理技術以其消耗少、效率高、成本低、工藝操作管 理方便可靠和無二次污染等顯著優點而備受人們的青睞。
廢水生物處理技術常採用的方法有厭氧生物處理法、活性污泥法、生物膜法、氧化塘法。
厭氧生物處理法
此法主要用於處理污水中的沉澱污泥,又稱污泥消化,也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解,最後產生甲烷和二氧化碳等氣體,這些氣體是有經濟價值的能源。 厭氧生物處理過程分為3個階段:第一階段水解酸化,在水解酶的催化下,將復雜的多糖類水解為單糖類,將蛋白質水解為氨基酸,並將脂肪水解為甘油和脂肪酸;第二階段產酸,在產酸菌的作用下將第1階段的產物進一步降解為比較簡單的揮發性有機酸等,如 乙酸、丙酸、丁酸等揮發性有機酸,以及醇類、醛類等,同時生成二氧化碳和新的微生物細胞;第三階段產甲烷,在甲烷菌的作用下將第2階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳。處理後的污泥所含致病菌大大減少,臭味顯著減弱,肥分變成速效 的,體積縮小,易於處置。
活性污泥法
活性污泥法是一種應用最廣、工藝比較成熟的廢水生物處理技術。它利用含有好氧微生物的活性污泥,在通氣條件下,使污水凈化的生物學方法。根據曝氣方式的不同。分為普通曝氣法、完 全混合曝氣法、逐步曝氣法、旋流式曝氣法和純氧曝氣法。活性污泥法不僅用於處理生活污水、而且在印染、煉油、石油化工、農葯、造紙和炸葯等許多工業廢水處理中,都取得很好的凈化效果 活性污泥中的微生物以細菌為主,還包括真菌、藻 類、原生動物等。此法最大的弱點是產生大量的剩餘污泥,剩餘污泥已成為令人頭疼的難以解決的疑難問題,研究開發從源頭上不產生或少產生污泥的污水處理技術成為研究的熱點。
生物膜法
生物膜法和活性污泥法一樣都是利用微生物來去除廢水中有機物的方法。生物膜是微生物高度密集的物質,是由好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物等組成的生態系統,主要用於去除廢水中呈溶解的和膠體狀有機污染物 根據不同的理裝置,又分為生物濾池法、生物轉盤法、生物接觸氧化池法、流化床生物膜法、懸浮穎粒生物膜法等。它廣泛應用於石油、印染、造紙、農葯、食品等工業廢水的處理。它具有不存在污泥膨脹問題;對廢水水質、水量的變化有較好的適應性;剩餘污泥量少等優點。
氧化塘法
又稱生物塘法或穩定塘法,是利用一些適宜的自然池塘或人工池塘,由於污水在塘內停留的時間較長,通過水中的微生物代謝活動可以將有機物降解,從而使污水得到凈化的一種方法。在氧化塘中,廢水中的有機物主要是通過有機菌藻 共生作用去除的 氧化塘中同時可以進行好氧和厭氧性分解作用和光合作用,3種作用互相影響。氧化塘的效率較低,並需要較大的空間位置,氧化有機物所需的氧氣來源常不足,引起氧化作用不完全,因而常常產生較大的臭味。由於它是一個開放系統,所以它的處理效率受季節溫度波動的影響很大,這種處理系統只能在溫暖的地方使用。

㈩ 使用生物技術方法的廢水處理

生物強化技術的主要特點 生物強化技術是一種利用生物治理廢水的高效技術,在廢水治理中具有廣闊的應用前景。與傳統的活性污泥法相比,生物強化技術更體現出易於操作、針對性強等優點,這種廢水處理技術主要研究並投放特殊菌種進入污水,通過其新陳代謝,將分解並吸收廢水中的一些物質,凈化污水,具有明顯的低成本、高效率等特點,所以在近期成為廢水處理領域的重要研究方向。 首先來看其技術原理。所謂生物強化技術,就是以生物制住生物,以菌制菌,向自然菌群中投入特殊的微生物以增強生物力量,並對污水等特定環境或特殊污染物加以反應。按投入菌種與底質之間的不同作用,可分為直接作用與共代謝作用兩種方式。 其中,直接作用是以馴化、篩選、誘變、基因重組等一系列關鍵技術的實施,獲得一批以污水為主要能源的微生物,然後復制投入一定數量,對目標物質進行降解,達到去除污染的目標,這種技術方法使用的菌株大多通過質粒育種和基因工程獲取。共代謝作用則是針對廢水中的一些有害物質,在一定條件下降解,改變其化學結構,從而降低物質的有害性,主要包括菌株通過新陳代謝將二級基質共同氧化、不同微生物之間的協同作用、休眠細胞對污染物降解等三種類型。這三種類型所採取的原理有所不同,例如不同微生物協同,是因為有些污染物的降解必須以兩種甚至多種微生物共同作用才能完成,通過幾種微生物的交替作用,微生物製造氧化物,然後氧化物再被另一種微生物降解,多次作用後徹底消除污染物。再如休眠細胞降解,由於處於休眠狀態的微生物在含有不同有機物的污水中會產生不同的酶,在一定條件下可以相互作用,降解廢水中的不同有機物。 其次來看其應用。生物強化技術作用用於焦化廢水、印染廢水和制葯廢水等幾個領域。焦化廢水因成分復雜,無機物和有機物的種類多,被列為難以降解工業廢水,一般通過投放高效菌種,以固定化、高效降解微生物法等強化技術來進行處理。而印染廢水中的有機物含量非常大,以前採用生物膜法來處理,無法有效去除其中的有機物,通過應用高效脫氧色菌和pva降解菌,加快生物膜的形成速度,穩定性好,效率高。對於制葯廢水,近年通常以混合菌種加以處理,並得到廣泛推廣。因為混合菌比單一菌種具備更強的降解能力,降解速度和降解效率明顯提升,並且在穩定性和抑制其他雜菌生長等方面有大幅改善,這些特性單靠單一菌種根本無法完成。 總的說來,由於成本低廉、操作簡單、效率較高,生物技術在污水處理領域不斷得到推廣,並取得顯著效果。隨著對生物膜法和生物強化等生物技術的深入研究,發展出越來越多污水處理技術,成本降低和效益提升日漸突出,我們只有不斷吸收國際上先進的生物技術信息,勇於創新,敢於實踐,才能逐漸提高國內污水處理的系統性水平

閱讀全文

與人工酶如何處理廢水相關的資料

熱點內容
慈溪反滲透膜質量怎麼樣 瀏覽:94
純凈水怎麼賣最好 瀏覽:971
工業污水處理廠單位怎麼樣 瀏覽:49
平放機油濾芯怎麼換 瀏覽:167
反滲透膜能否國產替代 瀏覽:220
純凈水桶蓋如何撬下來 瀏覽:192
除垢濾料 瀏覽:695
洗辣椒廢水 瀏覽:842
反滲透膜組件的四個基本形式 瀏覽:125
淮南污水廠管道修復怎麼聯系 瀏覽:191
凈水器怎麼樣分辨好壞 瀏覽:525
陽極有芯鎂棒除水垢的原理 瀏覽:516
大切的空調濾芯如何清洗 瀏覽:611
樹脂抽真空太快 瀏覽:577
加工熱帶棕櫚污水主要成分 瀏覽:482
做diy飲水機為什麼出不了水 瀏覽:491
皮革廢水有什麼污染物 瀏覽:662
山西廢渣廢水亂排調查 瀏覽:655
創星過濾桶cP1400安裝 瀏覽:810
怎樣除史密斯燃氣熱水器水垢 瀏覽:498