毫無疑問，生化法是現代污廢水處理應用中最廣泛的方法之一。
但由於某些污廢水中含有難以生物降解的有機物、或含有能夠抑制或毒害微生物生長的物質，又或是缺少微生物生長所需要的某些營養物質和環境條件等，限制了生物處理的應用和效果。
因此，確定並提高污廢水的可生化性，是選擇處理方法的關鍵，是能否採用生物處理的關鍵，也是確定生物處理工段進水量、水力負荷、有機負荷等重要工藝參數的關鍵。
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5種方法介紹，如何確定污水可生化性？
所謂可生化性，就是通過試驗或其他方法去判斷某污水或某物質用生物處理的可能性。
常用來評價可生化性的方法主要有：微生物呼吸曲線法、三磷酸腺苷(ATP)指標法、CO2生成量法、B/C比值法等。
1、BOD5/COD比值法
BOD5/COD比值法是目前應用最多、最簡單的方法。B/C體現了廢水中可生物降解的有機污染物占總有機污染物的比例，故用B/C值來評價廢水在好氧條件下的微生物可降解性。
一般認為，B/C<0.3的廢水屬於難生物降解廢水，不宜採用好氧生物處理，必須進行預處理；而B/C>0.3的廢水屬於可生物降解廢水。
廢水可生化性評價參考指標
該比值越大，廢水可生化性評度越高，表明廢水採用好氧生物處理所達到的效果越好。而絕大部分的工業廢水B/C的值均小於0.3，即可生化性較差，必須要提高其可生化性。
2、微生物呼吸曲線法
該評價方法與其他方法相比，操作簡單、實驗周期短，可以滿足大批量數據的測定。
但用此種方法來評價廢水的可生化性，必須對微生物的來源、濃度、馴化和有機污染物的濃度及反應時間等條件作嚴格的規定。
微生物呼吸曲線是以時間為橫坐標, 以生化反應過程中的耗氧量為縱坐標作圖得到的一條曲線, 曲線特徵主要取決於廢水中有機物的性質。測定耗氧速度的儀器有瓦勃氏呼吸儀和電極式溶解氧測定儀。
3、CO2生成量法
該評價方法需採用特殊的儀器和方法，操作複雜，僅限於實驗室研究使用，在實際生產中應用極少。
原理是微生物在降解污染物的過程中，消耗廢水中O2的同時會生成相應數量的CO2。
因此，通過測定生化反應過程中CO2的生成量，就可以判斷污染物的可生物降解性。
4、三磷酸腺苷(ATP)指標法
雖然目前ATP測定都已有較成熟的方法，但由於這些參數的測定對儀器和藥品的要求較高，操作也較複雜。
因此，目前微生物生理指標法主要還是用於單一有機污染物的生物可降解性和 生態毒性的判定。
微生物對污染物的氧化降解過程，實際上是能量代謝過程，微生物產能能力的大小直接反映 其活性的高低。
三磷酸腺苷(ATP)是微生物細胞中貯存能量的物質，因而可通過測定細胞中ATP的水平來反映微生物的活性，並作為評價微生物降解有機污染物能力的指標，如果在以某種廢水(有機 污染物)為基質的培養液中生長的微生物ATP的活性增加，則表明該微生物能夠降解這種廢水(有機污染物)。
5、亞甲基藍毒性測定法
以亞甲基藍作指示劑，對照廢水加毒物和不加毒物處理，通過觀察亞甲基藍的褪色時間，可以判斷出廢水和某些廢水對微生物的毒性。
令t1為廢水使亞甲基藍褪色的時間，t2為生活污水使亞甲基藍褪色的時間。根據褪色時間對比, 可以得出:
◎ t1=t2時，廢水不存在抑制微生物生長的物質；
◎ t1<t2時，廢水的生化性良好，容易生化處理；
◎ t1>t2時，廢水對活性污泥有毒, 會抑制微生物的生長。
02
3種方法對比，如何提高污水可生化性？
提高廢水的可生化性，就是提高廢水的B/C比。目前，最常用的方法有有水解酸化法、臭氧氧化法以及芬頓法。
值得一提的是，以上三種方法雖然都能提高B/C值，但各有其特點與應用範圍。
水解酸化法、臭氧氧化法及芬頓法適用範圍對比
1、水解酸化法
水解酸化工藝來自厭(兼)氧生物處理過程中的水解酸化兩個階段。
水解階段是在缺氧的條件下，微生物將固定酶和自由酶在細胞壁上完成催化反應後使廢水中的有機物進入細胞，使其發生變化，大分子變為小分子，長鏈變為短鏈生成生物易降解的物質；酸化過程屬於發酵過程，此間將產生乙酸、丙酸、丁酸等中間產物。
水解、產酸階段的產物主要是小分子的有機物、溶解性有機物的比例發生了很大的變化，水解後出水的溶解性比例可提高一倍。
有研究利用水解酸化提高高濃度維生素生產廢水可生化性，結果表明：在pH為8～9，水力停留時間為16～24h時，該生產廢水的B/C值由原來的0.14提高到0.43。
這個預處理過程雖然沒有徹底完成有機物的降解任務，但由於改變了有機物的形態，改變了難降解有機物的化學結構，使生物降解性能提高，為後續的好氧生物處理創造了良好的條件。
影響水解酸化法的因素主要有以下4種：
1）廢水的種類
在相同的條件下，相對分子質量越大，分子結構越複雜，水解酸化越困難。
2）氧化還原電位
水解酸化段為一典型的兼性過程，只要氧化還原電位控制在0mV左右，該過程即可順利進行。
3）水力停留時間
通常情況下，水力停留時間越長，有機物和生物接觸的時間越長，水處理的效率應該越高，但當水力停留時間達到一個限值時，系統中的B/C值反而降低。也正因如此，水力停留時間應由中試試驗決定。
4）pH值
較低的pH值會影響微生物的水解反應速率，因此對於進水pH值比較低的生產廢水，應將其pH值控制在最佳範圍6.5～7.5之間。
2、臭氧氧化法
一般認為，臭氧的氧化機理是臭氧離解而產生·OH自由基，可以使有毒和難生物降解的有機物、環狀和長鏈分子部分斷裂，從而使大分子物質變成小分子物質，生成易於生化降解的物質，利於生化降解。
正因如此，臭氧氧化已從傳統的用於消毒、殺菌，成為進行B/C值較低的廢水生化處理前的預處理手段之一。
臭氧氧化法對石油化工廢水可生化性的研究表明，臭氧對廢水B/C值的提高是有效的：當廢水的pH為7.3時，向每升水中通入30min，通臭氧50mg(即50mg/L)可以使廢水的B/C值由原來的小於0.2提高到0.4。
影響臭氧氧化法的因素主要有以下4種：
1）臭氧投加量
臭氧氧化法用來提高廢水的可生化性，因此臭氧的投加量決定了B/C值的提高幅度。
2）pH值
相關實驗數據顯示：低pH值時，反應時間長，去除率會降低，因此臭氧氧化需要在中性或鹼性條件下才會對CODcr有較高的去除率。pH值在6.5～9之間為宜。
3）溫度
提高反應溶液溫度將使反應的活化能降低，化學反應速率的提高有利於CODcr的去除。
但是，如果溫度過高時還繼續提高溫度的話，臭氧的分解將加速，溶解度變小，從而降低液相中臭氧的濃度，減緩化學反應速度。
同時，由於臭氧氧化有機物的反應是一系列連鎖反應，在降解有機物的同時也要對其氧化中間產物進行深度氧化，消耗液相中的臭氧，減緩目標有機物的降解速率。
因此，合適的溫度範圍為3～30°C。
4）臭氧與廢水直接或間接反應的效率
羥基自由基的濃度、生成方式等是影響臭氧氧化速率的主要因素。也就是說，臭氧反應中如何提高間接反應是臭氧氧化率的關鍵所在。
3、芬頓法
芬頓（Fenton）法是利用芬頓試劑提高B/C值的一種預處理方法。
芬頓試劑是一種強氧化劑，可以將很多有機化合物，如羧酸、醇類、酯類氧化為無機態，氧化效果十分明顯，適合處理那些難生物降解和一般物理化學方法難以處理的廢水。
有學者在「用芬頓試劑預氧化提高硝基苯廢水可生化性」的研究中指出：芬頓法對提高B/C值是有效的：
硝基苯廢水中含有極難生化降解的有毒污染物，其B/C值為零，使用常規處理方法是難以進行的，採用芬頓試劑氧化硝基苯。結果表明，對這種生化性能極差的廢水，採用低劑量的芬頓試劑，使硝基苯部分降解CODcr50％時，水中的硝基苯濃度已經很低，可生化性可大幅度提高，B/C值可上升到0.3以上。
影響芬頓法的因素主要有以下4種：
1）pH值
Fenton試劑是在pH值酸性條件下發生作用的。當廢水的pH值在2～6範圍內時，CODcr去除率較高。
2）H2O2/Fe2+（摩爾濃度比）投加量
H2O2/Fe2+是Fenton反應進程中的重要因素。根據Fenton法提高鑽井廢水可生化性的研究表明，H2O2/Fe2+為20時，B/C值可達到最大。
3）H2O2投加方式
保持H2O2總投加量不變，將H2O2均勻地分批投加，可提高廢水的處理效果。
原因是，當H2O2分批投加時，H2O2/Fe2+相對降低，即催化劑濃度相對提高，從而使H2O2的·OH產率增大，提高了H2O2的利用率，進而提高了總的氧化效果。
4）反應溫度和反應時間
溫度升高，·OH的活性增大，有利於·OH與廢水中有機物的反應，可提高廢水CODcr的去除率。
但是溫度過高不會促使H2O2分解為O2和H2O，不利於·OH的生成，反而會降低廢水CODcr的去除率。
正因如此，具體反應溫度應根據廢水性質決定，反應時間則與催化劑種類、濃度和廢水pH值及所含有機物種類有關。
03
總結
綜上所述，通過B/C值評價污水可生化性是最常用、最經典的方法。雖然該方法存在一定的缺陷，但對於污水處理廠來說，利用B/C比值研究進水的可生化性對於其日常運行和工藝改造都有一定的實際作用。
關於如何提高可生化性，上述三種方法均能提高B/C值，但考慮到原理、影響因素、適用範圍等不同，在選擇時必須充分利用各自的特點和優勢，做到既「節能減排」又「滿足要求」。
通過對這三種方法的分析，我們可以得到如下結論：
1）水解酸化法適合二級處理前B/C≤0.2～0.3的有機廢水，且廢水中含有少量有毒物質。但水解酸化法不適應極難生化處理的有機廢水，同時不適合三級處理前的預處理。
2）由於臭氧為強氧化劑，因此臭氧氧化法適合於任何水質情況下的預處理，但因其投資大，運行費用高，不適合水量大和高濃度有機廢水的預處理。但可用於三級處理前提高廢水可生化性的預處理。
3）芬頓法的氧化性最強，其投資及運行費用都很高，因此芬頓法僅適合小水量且極難生化的有機廢水預處理。