水处理微生物学：用生物法处理废水的水质要求

为了有效地进行生物处理，在处理过程中，除了应根据所采用的处理是好氧处理还是厌氧处理控制氧气的供应外，对于废水水质也要满足一定的要求。

7.6.4.1　酸碱度

一般地说，对于好氧生物处理，pH值应在6～9之间；对于厌氧生物处理，pH值应保持在6.5～7.5之间。

7.6.4.2　温度

在废水生物处理系统中，不仅影响微生物的活力，而且还影响氧气的转移率和生物悬浮颗粒的沉降性能。温度也是影响微生物生命活动的重要因素。对于大多数细菌来说，适宜的温度范围是20～40℃，而有些高温细菌可耐较高的温度，它们生长适宜的温度范围是50～60℃。在废水处理中，这两类细菌都可以利用。据观察，好氧法处理废水，水温低至10℃或高于40℃时，还有相当的处理效果，水温在20～40℃时，则可获得较好的处理效果。但有些工业废水温度太高，在生物处理前应进行一定的降温处理。同时，高温也会影响废水中的溶解氧（DO）含量。

图7.29　BOD5、挥发酚的去除率与水温的关系

某研究所曾对焦化厂含酚废水进行了在不同温度下活性污泥生物吸附法处理效果的观察，结果见图7.29。从图中可以看出，当水温在20℃左右时，挥发酚和BOD5的去除率可分别达到99%和90%以上，但如果水温继续增高，那么去除率提高不多；若水温低于15℃左右时，去除率便迅速下降。

7.6.4.3　有毒物质

废水中不能含有过多的有毒物质。多数重金属，如Hg、Ag、Zn、Cu、Cr、Pb等离子均有毒性。某些非金属物质，如酚、氰化物、甲醛、硫化物等也有毒性，能抑制其他物质的生物氧化作用，并对人或牲畜等带来较大的危害，但它们本身在一定条件下也能被某些微生物氧化分解。另外，废水中也不应含有过多的油类物质。

毒物毒性的强弱一般随废水的溶解氧（DO）、酸碱度、温度和有无其他毒物的存在以及微生物的数量等不同有较大的差异。细菌愈多，单位重量的细胞所吸附的毒素就愈少，细菌受到的毒性也就愈小。毒物的毒性也可由于毒物的沉淀而减弱。在碱性溶液中，Cu2+、ZN2+容易沉淀，所以细菌在碱性溶液中承受铜和锌的能力比在酸性溶液中的大。当工业废水与生活污水混合时，工业废水中金属离子的毒性也可由于这些离子和污水中的蛋白质形成某些络合物而降低。另外，不同种类的微生物对毒物毒性的承受能力也不同。例如，重金属离子的容许浓度一般规定在几个mg/L以下，而据某些报道，废水中Cu2+浓度高达100mg/L时还没有影响炼油厂含酚废水的生物处理。因此，从已有的资料来看，各种毒物的容许浓度范围较大。但对某一种废水来说，必须根据具体情况作具体的分析，必要时通过试验以确定生物处理对水中毒物的容许浓度。(www.xing528.com)

我们曾经提到：细菌对环境的适应能力比较强，当环境变化时其能慢慢适应新环境。所以在处理废水的过程中，如果逐渐提高环境中的毒物浓度，则在一定程度上有可能让微生物慢慢适应这种环境而能有效地完成处理废水的任务。例如，用生物法处理含酚废水时，进水中酚的容许浓度可以从几十至100mg/L逐渐提高到500～600mg/L，甚至提高到1000mg/L；又如重金属离子的容许浓度可以从几个mg/L提高到70～80mg/L。表7.4所列数字仅供参考。

此外，用好氧法处理废水，20℃时，生物处理构筑物进水的BOD5一般不宜超过500～1000mg/L（随处理设备而异），因为进水的BOD5浓度太高了，将增加生化反应所需的氧气量，但废水的吸氧量是有限的，并且目前的空气设备也不够理想，因而容易造成缺氧状态，影响生化处理的效果；而且当进水BOD5浓度太高时，相对地说，出水的浓度也将增高；另外，还可能产生其他方面的影响，如生物滤池容易产生堵塞等情况。但是，进水的BOD5浓度也不是愈低愈好。因为有机物浓度太低，微生物生长所需的养料也就少了，这就有可能影响微生物的生长繁殖，将会降低废水的处理效果。一般地说，20℃时，进水的BOD5不宜低于50～100mg/L。

表7.4　废水中抑制生物处理的有毒物质的容许浓度　　单位：mg/L

7.6.4.4　养料

微生物的生长繁殖必须要有各种养料，其中包括C、N、P、S，微量的K、Ca、Mg、Fe等和维生素。但不同的微生物对每一种营养元素数量的要求是不同的，并且对于这些营养元素之间，要求一定的比例关系。生活污水具有以上所列的全部养料，而有些工业废水（如含酚废水、造纸废水等）则可能缺乏某些养料，特别是N和P，这些废水进行生物处理时，需投加适量的生活污水或一些含有N、P的化合物（如硫酸铵、磷酸氢二钠等）。根据研究，为了能够有效地处理废水，废水中的C（可以BOD5表示）满足一定的比例关系。对于好氧生物处理，下列比值可供参考（N、P的正确投加量应通过试验确定）：

最后还应指出，生物处理主要是借助于微生物的作用完成的，因此废水处理时必须保证有足量的和适宜的微生物。如工业废水中缺少微生物，可用生活污水、粪便或采取其他措施来进行接种培养，投加的活污水或粪便还可以提供微生物生长所需的养料。

以上所讨论的水质要求，主要是对活性污泥法和生物膜法来讲的。如果把废水排入农田，还应考虑废水所含的成分对农作物、土壤以及地下水源的影响；如将废水排入养鱼塘时，还应考虑废水对鱼类和水生生物有无毒害作用。

用生物法处理生活污水已有一套比较完整的经验。近年来，生物法虽也被广泛地用于工业废水，但由于工业废水水质复杂，累积的经验还很有限。因此，为了经济合理地设计处理工艺流程及处理构筑物，除了与生活污水相近的废水可以参考生活污水的有关设计数据外，其他各种废水如无成熟的参考资料，则应通过试验得出比较可靠的设计数据。