印染废水处理酶催化技术

印染废水处理酶催化技术

　在印染废水中，COD浓度高、含盐量高与有机物生化难度大，此外间歇性排水也是一个十分突出的特征，随着时间的逐渐延长，水量水质也发生较大变化。目前，印染废水中存在多种生化降解难度较大的物质，进而提高废水中有机物的复杂度及处理难度

　　1、酶催化技术概述

　　1.1 发展现状

　　酶是一种生物催化剂，在生物技术产业化中占据重要地位，是一项*的内容，在各个领域中得到广泛应用，比如化工、医药及环保等。在新时期中，酶制剂生产成为一项新兴产业，也就是通过酶催化性能的科学合理应用，可以生产有用物质，也可以分解有害废物。当前，酶技术在环保行业中的应用越来越普遍，学术界对其关注程度不断提高。自20世纪60年代以来，我国将更多注意力投向酶制剂开发，相较于发达国家，我国刚刚开展酶应用于环保的研究工作，尚未研究酶的商品化与工业化应用。现在我国酶制剂工业的问题较多，主要包括产品结构合理性欠缺、投资少及核心技术缺乏等，只在淀粉加工等生产中应用酶制剂。

　　1.2 机理

　　通过酶催化技术去除污染物，所应用的是一系列结合酶与菌的技术，与普通微生物菌的区别较大。而污染物中的某些化学链复杂度更高，利用酶将其打开，以较快速度对其进行降解，使其成为小分子，高分子有机物不仅可以降解成低分子有机物，还能够降解成无机物，COD值有所降低，由此去除污染物，在很大程度上减少污水处理成本。

　　利用生物酶对有机物进行处理，其机理为：第一步酶发生反应，成为游离基，在此基础上所形成的游离基进行化学聚合，进一步形成高分子化合物沉淀。酶处理法相较于其他微生物处理方法，优势更为鲜明，可以快速、温和的反应，能够适应不同温度与浓度的物质甚至有毒物质，废水质量要求较低等。

　　1.3 优势

　　1.3.1 良好的污水处理效果及出水水质

　　在印染废水处理过程中，通过酶生化催化技术的应用，可以提高化学需氧量、氨氮含量及固体悬浮物浓度的处理效率，使其分别超过85%、95%、90%。此外，还可以有效去除污水中的多种物质，主要包括苯系物质与有机污染物等，进一步实现这些物质向有机小分子物质的转变，建立之后的生化降解条件，确保出水水质达标。

　　1.3.2 具有较强适应性

　　当生物酶处于较为温和的条件之下时，能够发生高效反应，以较快速度完成降解，提高生物酶稳定性，在较长时间中可以不间断地发生装柱反应。

　　1.3.3 即使需氧量非常小，生物酶仍可发生反应

　　当生物酶处于常温条件之下时，如果发生反应只需要消耗很少能量，多级生物酶反应器不仅可以实现串联，还可以并联，反应效率有很大程度的提高，并且减少投资费用。

　　1.3.4 生物酶反应器只产生极少污泥，在生物滤池等菌反应中会产生一定数量的污泥

　　在酶发生催化反应时，会发生异化作用与同化作用，产出水与二氧化碳。在处理菌群时，必须以获取营养及碳源为基础，只有这样才可以完成转化，而异化作用与同化作用减少这一过程，对于大量好氧微生物无法有效降解的有机物，逐步由厌氧微生物、好氧微生物降解成无机物。

　　2、印染废水处理中存在的问题

　　其一，印染废水中存在复杂度比较高的物质，水质会产生大范围波动，并且处理方法单一，加大污染物去除难度。

　　其二，印染废水具有较弱可生化性，要确保废水达标，仅仅应用传统生物法必定无法实现。近年来，我国印染技术飞速发展，在印染废水中出现众多降解难度大的有机物，提高所用燃料的稳定性，不仅抗氧化而且抗还原。此外，多种生物毒性强的有机物存在废水中，比如助剂、金属离子等，导致废水可生化性更差。

　　其三，目前应用的处理工艺有所限制，并且处理成本高。我国印染废水在20世纪80年代之前具有较高可生化性，一般化学需氧量小于800㎎/L，通过传统生物及物化联合系统的应用，能够使出水排放达标。印染废水水体质量在最近二十年中变化比较大。过滤、吸附及悬浮等都是传统印染废水处理方法，一般这些方法在转化有机物时，可以使其从液相转为固相，也可以转为气相，但是并未将污染物全部去除，且产生二次污染。如果应用生物法，仅仅可以去除生化需氧量，不可有效去除毒性强且降解难度大的污染物。

　　3、酶催化技术在印染废水处理中的应用

　　在掌握现在印染废水处理状况的基础上，在处理由于环境污染产生的废水时，有机结合两种处理技术，一种为生化工程技术，另一种是环境科学技术，这一系统方法优势鲜明，主要包括低成本、高速、高效等。利用该系统方法，合理选用高效性的酶，科学研制酶生物反应器。进一步研制出多种与酶相关的产品，包括酶制剂与酶生物反应器，同时广泛应用酶催化技术。在印染废水中，多种物质降解难度大，比如阳离子染料、表面活性剂等，利用有一定合适的生物酶及微生物能够完成以上污染物的降解。针对印染废水的处理工艺，将专性生物酶加入其中，发挥其催化作用，废水可生化性可得到有效强化，确保出水达标。

　　废水中的污染物多种多样，主要包括助剂、活性染料及浆料等。以此为特征确定进水水质。

　　COD在印染废水中具有较高浓度，BOD与COD的比例基本维持在0.2，具有较弱可生化性，并且多种污染物存在于废水中，比如助剂污染物、苯系物质与苯胺等，导致废水难以处理，如果通过传统工艺处理印染废水，将延长处理时间，提高处理流程的复杂度，大大增加运行成本，加大污染物去除难度。因此，该公司在处理印染废水时应用酶催化技术，能够以较快速度完成COD降解，加强废水可生化性，并且在更大程度上降解废水中的各种污染物。

　　在应用酶催化设施大约20天左右，从中发现，利用酶催化技术处理降解难度大的印染废水，能够以较快速度完成污染物去除操作，在酶催化进水中，化学需氧量1000~1150mg/L，生化需氧量300mg/L，固定悬浮物浓度为130~160mg/L，在运行处于稳定状态后，酶催化出水中的化学需氧量为320mg/L，固体悬浮物浓度为60mg/L，化学需氧量的去除率超过了68%，在很大程度上加强废水可生化性。最终处理系统出水中化学需氧量达到65mg/L，与排放标准相比优化很多，而且特定生物酶发挥着不容小觑的作用，能够降解存在于印染废水中的多种污染物，使其成为小分子有机物，有效降解印染废水中降解难度大的有机物，有利于之后的生化处理，为其提供良好条件，一方面大大减少投资成本，另一方面构筑物结构有所减小。

　　4、结束语

　　综上所述，印染废水不仅色度高、水量大，而且水质会产生大范围波动。目前人们对于环境质量的要求以及印染废水排放要求都不断提高，并且现在应用的处理方法不可有效去除印染废水中降解难度大的污染物。因此，必须将酶催化技术应用与印染废水处理中。对于印染废水中浓度较高的化学需氧量与生化需氧量，该技术可以高效快速去除，在更大程度上强化废水可生化性，尽量减少处理时间，降低投资成本。