关于毒害和难降解有机物
划分毒害有机物与难降解有机物,基准一般为好氧生物处理;它们是两个不同的概念,尽管物质种类上有很多交集。举例:一些溶解性的高聚物,如印染废水中的PVA,它虽属难降解有机物,但并不对好氧微生物产生抑制作用,不是毒害有机物;而煤化工废水中的苯酚,几十个mg/L就会产生好氧生物毒害,可以认为是毒害有机物,但微生物经驯化后可以承受十余倍的浓度,且去除率高达95%以上,甚至可以作为反硝化的碳源,并非是难降解有机物。
是否属毒害有机物,依据是它在废水中出现浓度范围对好氧微生物的抑制程度;毒害作用与浓度有很大的关系,毒害有机物的定义不能绝对化。如乙醇,通常认为是无毒、极易生物降解的有机物,但浓度达到75%就是医用消毒酒精,依据是废水中不可能有75%浓度的乙醇。人掉进蜜罐也可能淹死,但不能说蜜是毒药。
工业废水中比较典型的难生物降解有机物有:
卤素化合物,醚类化合物,硝基、亚硝基,偶氮化合物,叔胺及季胺盐类化合物,氰、硫氰类化合物,硫醚及砜类化合物,有机磷、汞、锡化合物,一些碳杂环化合物。其中红色字体的物质,也是毒害有机物。
废水中可能存在上述难降解有机物的行业,有重化工:如制焦过程直接冷却水,煤气精制过程中产生的酚类、氰类化合物;精细化工:硝化、磺化、卤化、酰化、重氮及偶合等过程都会产生。
医药废水中难降解有机物较为特殊,一般分子杂环(特别是五角环)中含N、O、S等元素,均为毒害有机物,如:青霉素,磺胺类,呋喃类,头孢类;氯霉素略有不同,分子中有Cl元素。
有机物的生物降解性规律:
1. 天然溶解性有机物绝大部分可生物降解;
2. 烃类介于可与不可生物降解。长链易分解,苯环上甲基等基团容易降解;C键中双键和三键更难降解;炔烃基本不可生物降解;
3. 卤素化合物有毒性,可降解性差,卤代程度越高越难生化;
4. 醇类一般可生物降解;双键和三键降解性差;
5. 醚类一般不可生物降解,但毒性不大;
6. 醛、酮、酸、脂、酚、醌、酰胺、腈类容易降解的化合物,除非有其它官能团存在;
7. 硝基,亚硝基类化合物均很难生物降解,且对微生物具有较大毒性;
8. 偶氮化合物很难生物降解,有生物毒性;
9. 胺类化合物可生物降解性和其氮原子上的取代基准数目多少有关:伯胺 > 仲胺 > 叔胺 > 季铵,季铵不可降解;芳胺类易生物降解。
10. 有机硫酸盐和有机磺酸盐类,长碳链为直链是容易降解,支链较难降解。
11. 大多数含P、S元素的有机化合物生物降解性很差;如降解农药有机磷酸脂,首先进行水解,使磷酸游离出来,再生化处理。
与分子结构的关系,大致规律: