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【摘 要】随着社会经济的快速发展、人们生活水平的不断提高，面临的环境污染问题也日臻严重。在环境工作者的不懈努力下，常见的污水得到了有效的处理，但是高浓度难降解废水，特别是持久性有机物的处理具有很大的困难，需要不断地探索和研究。
【关键词】高浓度;有机废水;处理
1.厌氧消化机理
厌氧消化[1]是指在无分子氧参与的条件下，通过多种微生物的协同作用，把有机物最终分解为甲烷（CH4）和CO2等产物的过程。在厌氧消化过程中，碳水化合物的复杂形式纤维素和淀粉在各类酶的作用下，逐步水解为葡萄糖，而后经EMP途径，首先转化为丙酮酸，然后丙酮酸作为受氢体，产生各种酸、醇和酮等；蛋白质则逐步水解为氨基酸，氨基酸可通过Strickland反应或加氢还原等途径脱氨，分解成氨和另一种不含氨的有机物；而脂肪首先被分解为脂肪酸、甘油和磷酸，然后脂肪酸在产氢产乙酸菌的作用下遵循β氧化机理分解，同时前两者分解的中间产物也被产氢产乙酸菌群利用而生成乙酸、氢和CO2。产甲烷菌群有两类，一类是利用乙酸生成甲烷，另一类则是由氢CO2形成甲烷，在反应器正常情况下，两者分别占甲烷生成总量的70％和30％。在产生甲烷过程的同时，还存在一个同型产乙酸的过程，即少数产乙酸菌能使用氢作为电子供体CO2等还原为乙酸，这可能是利用乙酸生成甲烷的量更大的原因之一。近年来，人们在研究厌氧处理工艺时又提出通过工艺条件控制，把整个厌氧消化过程分成两步，即水解和酸化过程、产乙酸和甲烷过程分别在不同反应器中完成，以尽量提高整体系统的效率。
2.高浓度难降解有机污染物的危害
2.1 急性中毒
这类废水排入水体后，立刻会对人、动物及微生物造成明显的致毒作用，如由于农药厂、化工排放的废水含有毒性物质造成整个水域人畜中毒、鱼类及其水生动物死亡。
2.2 慢性中毒
难降解有机污染物能使人产生慢性中毒，指生物体与浓度较低的某些毒性污染物长期接触，使体内此类有机物的浓度蓄积到某一阀值，才能显示出其毒性。其毒性有以下几方面的作用：干扰机体的代谢功能，影响机体免疫功能，对细胞组织结构的损伤作用，对机体酶体系的干扰，抑制机体对氧的吸收、运输和利用，以及直接的物理性刺激和化学性损伤作用。
2.3 潜在毒性
某些人工合成的有机物不具有明显的毒性，但可能导致长远的遗传影响。它们能对各种人体细胞产生不可逆的“突变”作用，对生物体细胞产生不可逆的改变，诱发致癌、致畸、致突变效应，对人类产生严重的危害。
2.4 危害生态环境
难降解有机污染物对生态环境的影响也是多种多样的，其主要特征就是有机污染物在环境中长期滞留、不易自然降解。以难降解的多氯联苯类有机物为例，多氯联苯类化合物常被用作增塑剂、润滑剂。由于它易溶于有机溶剂及脂肪内，一般难以被微生物所降解，因此它们被发现广泛地残留在水、土壤和大气环境中，特别容易在生物体的脂肪内大量富集，而且其影响是长期的。
3.厌氧工艺的优点
厌氧消化的机理应用于废水处理[2]，在应用范围、占地、生态与能源等反面都具有显著的特点。相对于好氧工艺的应用历史，厌氧工艺的大规模工程应用相对短暂，但其诸多优越性是人们越来越多地向它投入更多关注的目光。第一，厌氧工艺在处理废水的同时能够产生沼气，通过沼气的利用实现资源和能源的有效回收，推动生态的良性循环。第二，厌氧废水处理工艺是非常经济的技术，在废水处理的直接成本方面，一般情况下厌氧工艺要比好氧工艺便宜得多，特别是对高浓度（COD>3000mg/L）废水更为显著，主要原因在于动力的大量节省、营养物添加费用和污泥脱水费用的减少，即使不计沼气作为能源所带来的效益，厌氧工艺也能比好氧工艺节约一半以上的成本。第三，厌氧工艺设备负荷高，占地少，投资省。一般情况下，厌氧反应器的容积负荷要比好氧法高得多，特别是新型高速厌氧反应器更是如此，因此其反应器体积小、占地少、相应投资少，这一优点对于人口密集、地价昂贵的地区非常重要。
4.厭氧处理技术的发展
两相厌氧处理技术 近年来，随着人们对两相厌氧工艺的深入研究，发现相分离不仅没有破坏厌氧发酵各类菌群的协同作用，而且可以实现对两相菌群的最优参数控制，提高产酸发酵的相对收率，使产甲烷的处理能力也得到相对提高。整个两相系统的处理能力、抗冲击负荷的能力和运行的稳定性得以大幅度提高。尤其对于高悬浮有机固体废水处理，采用两相工艺更有优势，一般采用絮凝污泥的水解反应器将悬浮有机物截留，并部分转化为溶解性有机物，重新进入到液相而在随后的产甲烷相反应器中得到充分消化，使废水得到良好的处理效果。研究发现采用上流式水解池反应器，可以在短的停留时间和相对高的水力负荷下获得高的悬浮物去除率，有效地改善和提高了原废水的可生化性和溶解性，虽然溶解性和总的COD的去除率相对较低，但它的水解酸化作用，对于后续工艺是非常有利的。研究表明，将高效去除溶解性COD的EGSB作为HUSB的后续产甲烷反应器，可以使两个反应器相得益彰。
5.结语
难降解有机废水不易被微生物所降解，排放到水体等自然环境中也不易通过天然的自净作用而逐渐减少其含量。这些有机物会在水体、土壤等自然介质中不断累积，打破生态系统原有的平衡，给人类赖以生存的环境造成巨大的威胁。因此，必须对其进行降解处理[3]。虽然近几年高浓度难降解有机污染物处理技术得到发展和完善，但是仍然存在一些问题，这就需要研究人员们的不懈努力，为我们创造一个良好的生存环境。
【参考文献】
［１］任南琪，赵丹.厌氧生物处理丙酸产生和累积的原因及控制对策[J].中国科学，2002，32（1）：83-89.
［２］贺延龄.废水的厌氧生物处理[M].北京：中国轻工业出版社，1998.
［３］冀滨弘，章非娟.难降解有机污染物的处理技术[J].重庆环境科学，1998，20（50）：36-40.
【关键词】高浓度;有机废水;处理
1.厌氧消化机理
厌氧消化[1]是指在无分子氧参与的条件下，通过多种微生物的协同作用，把有机物最终分解为甲烷（CH4）和CO2等产物的过程。在厌氧消化过程中，碳水化合物的复杂形式纤维素和淀粉在各类酶的作用下，逐步水解为葡萄糖，而后经EMP途径，首先转化为丙酮酸，然后丙酮酸作为受氢体，产生各种酸、醇和酮等；蛋白质则逐步水解为氨基酸，氨基酸可通过Strickland反应或加氢还原等途径脱氨，分解成氨和另一种不含氨的有机物；而脂肪首先被分解为脂肪酸、甘油和磷酸，然后脂肪酸在产氢产乙酸菌的作用下遵循β氧化机理分解，同时前两者分解的中间产物也被产氢产乙酸菌群利用而生成乙酸、氢和CO2。产甲烷菌群有两类，一类是利用乙酸生成甲烷，另一类则是由氢CO2形成甲烷，在反应器正常情况下，两者分别占甲烷生成总量的70％和30％。在产生甲烷过程的同时，还存在一个同型产乙酸的过程，即少数产乙酸菌能使用氢作为电子供体CO2等还原为乙酸，这可能是利用乙酸生成甲烷的量更大的原因之一。近年来，人们在研究厌氧处理工艺时又提出通过工艺条件控制，把整个厌氧消化过程分成两步，即水解和酸化过程、产乙酸和甲烷过程分别在不同反应器中完成，以尽量提高整体系统的效率。
2.高浓度难降解有机污染物的危害
2.1 急性中毒
这类废水排入水体后，立刻会对人、动物及微生物造成明显的致毒作用，如由于农药厂、化工排放的废水含有毒性物质造成整个水域人畜中毒、鱼类及其水生动物死亡。
2.2 慢性中毒
难降解有机污染物能使人产生慢性中毒，指生物体与浓度较低的某些毒性污染物长期接触，使体内此类有机物的浓度蓄积到某一阀值，才能显示出其毒性。其毒性有以下几方面的作用：干扰机体的代谢功能，影响机体免疫功能，对细胞组织结构的损伤作用，对机体酶体系的干扰，抑制机体对氧的吸收、运输和利用，以及直接的物理性刺激和化学性损伤作用。
2.3 潜在毒性
某些人工合成的有机物不具有明显的毒性，但可能导致长远的遗传影响。它们能对各种人体细胞产生不可逆的“突变”作用，对生物体细胞产生不可逆的改变，诱发致癌、致畸、致突变效应，对人类产生严重的危害。
2.4 危害生态环境
难降解有机污染物对生态环境的影响也是多种多样的，其主要特征就是有机污染物在环境中长期滞留、不易自然降解。以难降解的多氯联苯类有机物为例，多氯联苯类化合物常被用作增塑剂、润滑剂。由于它易溶于有机溶剂及脂肪内，一般难以被微生物所降解，因此它们被发现广泛地残留在水、土壤和大气环境中，特别容易在生物体的脂肪内大量富集，而且其影响是长期的。
3.厌氧工艺的优点
厌氧消化的机理应用于废水处理[2]，在应用范围、占地、生态与能源等反面都具有显著的特点。相对于好氧工艺的应用历史，厌氧工艺的大规模工程应用相对短暂，但其诸多优越性是人们越来越多地向它投入更多关注的目光。第一，厌氧工艺在处理废水的同时能够产生沼气，通过沼气的利用实现资源和能源的有效回收，推动生态的良性循环。第二，厌氧废水处理工艺是非常经济的技术，在废水处理的直接成本方面，一般情况下厌氧工艺要比好氧工艺便宜得多，特别是对高浓度（COD>3000mg/L）废水更为显著，主要原因在于动力的大量节省、营养物添加费用和污泥脱水费用的减少，即使不计沼气作为能源所带来的效益，厌氧工艺也能比好氧工艺节约一半以上的成本。第三，厌氧工艺设备负荷高，占地少，投资省。一般情况下，厌氧反应器的容积负荷要比好氧法高得多，特别是新型高速厌氧反应器更是如此，因此其反应器体积小、占地少、相应投资少，这一优点对于人口密集、地价昂贵的地区非常重要。
4.厭氧处理技术的发展
两相厌氧处理技术 近年来，随着人们对两相厌氧工艺的深入研究，发现相分离不仅没有破坏厌氧发酵各类菌群的协同作用，而且可以实现对两相菌群的最优参数控制，提高产酸发酵的相对收率，使产甲烷的处理能力也得到相对提高。整个两相系统的处理能力、抗冲击负荷的能力和运行的稳定性得以大幅度提高。尤其对于高悬浮有机固体废水处理，采用两相工艺更有优势，一般采用絮凝污泥的水解反应器将悬浮有机物截留，并部分转化为溶解性有机物，重新进入到液相而在随后的产甲烷相反应器中得到充分消化，使废水得到良好的处理效果。研究发现采用上流式水解池反应器，可以在短的停留时间和相对高的水力负荷下获得高的悬浮物去除率，有效地改善和提高了原废水的可生化性和溶解性，虽然溶解性和总的COD的去除率相对较低，但它的水解酸化作用，对于后续工艺是非常有利的。研究表明，将高效去除溶解性COD的EGSB作为HUSB的后续产甲烷反应器，可以使两个反应器相得益彰。
5.结语
难降解有机废水不易被微生物所降解，排放到水体等自然环境中也不易通过天然的自净作用而逐渐减少其含量。这些有机物会在水体、土壤等自然介质中不断累积，打破生态系统原有的平衡，给人类赖以生存的环境造成巨大的威胁。因此，必须对其进行降解处理[3]。虽然近几年高浓度难降解有机污染物处理技术得到发展和完善，但是仍然存在一些问题，这就需要研究人员们的不懈努力，为我们创造一个良好的生存环境。
【参考文献】
［１］任南琪，赵丹.厌氧生物处理丙酸产生和累积的原因及控制对策[J].中国科学，2002，32（1）：83-89.
［２］贺延龄.废水的厌氧生物处理[M].北京：中国轻工业出版社，1998.
［３］冀滨弘，章非娟.难降解有机污染物的处理技术[J].重庆环境科学，1998，20（50）：36-40.