高级氧化去除废水中生物毒性

1、污水处理中的生物毒性

废水中凡是能延缓或抑制微生物生长的化学物质，统称为有毒有害物质，简称毒物。这些毒物，从化学性质上来分可划分为有机物和无机物两大类。毒性去除，从处理的角度又可划分为能被生物处理段去除、转化的物质(如H2S）等，或称非稳定性毒物)和不能被生物处理段去除、转化的物质(如NaCl、汞、铜等，或称稳定性毒物)两大类。

2、有毒物质对微生物的影响

毒物对微生物的作用机制主要有如下方式：

1） 损伤细胞结构成分和细胞外膜。如：70%浓度的乙醇能使蛋白凝固达到杀菌作用;酚、甲酚、表面活性剂作用于细胞外膜，破坏细胞膜的半透性。

2） 损伤酶和重要代谢过程。一些重金属(铜、银、汞等)对酶有潜在的毒害作用，甚至在非常低的浓度下也起作用。这些重金属的盐类和有机化合物能与酶的-SH基结合，并改变这些蛋白质的三级和四级结构。

3） 竞争性抑制作用。当废水中存在一种化学结构与代谢物质相类似的有机物时便会发生。因为二者都能在酶的活性中心与酶相结合，它们的竞争将抑制中间产物的形成，使酶的催化反应速率降低。

4） 对细胞成分合成过程的抑制作用。当某些化学物质的结构类似于细胞成分的结构时，它们便会被细胞吸收并同化，结果是合成无功能的辅酶或导致生长停止。这种作用最典型的例子便是磺胺酸。

5） 抗生素对蛋白质合成的抑制作用。不少抗生素能专一地抑制原核生物的蛋白质合成，如streptomycin会抑制氨基酸正确结合于多肽上。

6） 抗生素对核酸的抑制作用。如丝裂霉系C会选择性地阻止DNA的合成，从而抑制微生物的生长。

7） 对细胞壁合成的抑制作用。如Penicillin便是通过干扰细胞壁的合成从而达到抑制微生物生长的效果。

当需处理的废水中毒物浓度超过允许范围时，须采取适当的工程措施加以解决、否则废水生物处理设施无法正常运行或启动。

图1 有毒化合物浓度对生物反应速率的影响

3、高级氧化去除生物毒性

通过产生羟基自由基(·OH)对有机污染物进行氧化的反应统称为高级氧化工艺，简称AOPs。羟基自由基(·OH)与有机物发生开环、断键、氢抽提反应、加成反应、氧化分解反应、电子转移反应等过程使水中的有机污染物有效地分解，甚至转化为无害无机物，如二氧化碳和水等，使出水更容易进一步地进行生化处理，毒性去除。

   MPUV-H2O2技术介绍：

 通过中压紫外灯照射水体中的H₂O₂，促进H₂O₂分解产生羟基自由基， 将有机污染物最终矿化为CO2和H2O，其中间产物具有较多含氧官能团，有效提高了废水的可生化性。

   安力斯光催化氧化技术，通过中压紫外线反应器与H₂O₂投加系统结合，实时监测各反应段相关参数（紫外线强度、双氧水投加浓度、处理流量、温度等）并进行在线调节，实现对高浓度废水的有效降解，提高废水可生化性。