鹽分大于多少是高鹽廢水和高鹽廢水的生化處理,我們要先了解什么是高鹽廢水,和高鹽廢水對生化系統(tǒng)的的影響!
一、什么是高鹽廢水?
高鹽廢水是指總含鹽質(zhì)量分數(shù)至少1%(相當于10000mg/l)的廢水。其主要來自化工廠及石油和天然氣的采集加工等。這種廢水含有多種物質(zhì)(包括鹽、油、有機重金屬和放射性物質(zhì))。含鹽廢水的產(chǎn)生途徑廣泛,水量也逐年增加。去除含鹽污水中的有機污染物對環(huán)境造成的影響至關(guān)重要。采用生物法進行處理,高濃度的鹽類物質(zhì)對微生物具有抑制作用,采用物化法處理,投資大,運行費用高,且難以達到預期的凈化效果。采用生物法對此類廢水進行處理,仍是目前國內(nèi)外研究的重點。
高含鹽量有機廢水的有機物根據(jù)生產(chǎn)過程不同,所含有機物的種類及化學性質(zhì)差異較大,但所含鹽類物質(zhì)多為cl-、so42-、na+、ca2+等鹽類物質(zhì)。雖然這些離子都是微生物生長所必需的營養(yǎng)元素,在微生物的生長過程中起著促進酶反應,維持膜平衡和調(diào)節(jié)滲透壓的重要作用。但是若這些離子濃度過高,會對微生物產(chǎn)生抑制和毒害作用,主要表現(xiàn):鹽濃度高、滲透壓高、微生物細胞脫水引起細胞原生質(zhì)分離;鹽析作用使脫氫酶活性降低;氯離子高對細菌有毒害作用;鹽濃度高,廢水的密度增加,活性污泥易上浮流失,從而嚴重影響生物處理系統(tǒng)的凈化效果。
二、鹽度對生化系統(tǒng)的影響
1、導致微生物脫水死亡
鹽濃度較高的情況下,滲透壓的變化是主因。細菌的內(nèi)部是一個半封閉的環(huán)境,必須與外部環(huán)境發(fā)生對其有利的物質(zhì)與能量的交換才能維持其生命活性,但是也必須阻止絕大部分的外界物質(zhì)進入,以避免對其內(nèi)部的生物化學反應的干擾與阻撓。
鹽濃度增加,導致細菌內(nèi)部溶液濃度低于外界,又因為水從低濃度向高濃度移動的特性,導致細菌體內(nèi)水分大量流失引起其內(nèi)部生物化學反應環(huán)境變化,最終破壞其生物化學反應進程直至中斷,菌體死亡。
2、使微生物物質(zhì)吸收過程受干擾阻斷死亡
細胞膜有選擇透過的特性,以過濾對細菌生命活動有害的物質(zhì),吸收對其生命活動有益的物質(zhì)。而這個吸收過程受外部環(huán)境的溶液濃度,物質(zhì)純度等情況直接影響,而鹽的加入導致細菌的吸收環(huán)境受到干擾或者阻斷,最終引起細菌生命活性受到抑制甚至死亡。這種情況因細菌個體情況,品種情況,鹽的種類及鹽的濃度差異較大。
3、使微生物中毒死亡
有些鹽會隨著細菌的生命活動進入細菌內(nèi)部,破壞其內(nèi)部的生物化學反應進程,有些會與細菌的細胞膜發(fā)生作用,導致其性質(zhì)轉(zhuǎn)變而不再起到保護作用或者不再能吸收某些對細菌有益的物質(zhì),進而導致細菌的生命活性受到抑制或者菌體死亡。其中以重金屬鹽為代表,一些殺菌方法既是利用此原理。
研究表明,高鹽度對生化處理的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1、隨著鹽度的升高,活性污泥的生長受到影響。其生長曲線的變化表現(xiàn)在:適應期變長;對數(shù)增長期的生長速度變慢;減速生長期的歷時變長。
2、鹽度加強了微生物的呼吸作用和細胞的溶胞作用。
3、鹽度降低了有機物的可生物降解性和可降解程度。使有機物的去除率和降解速率下降。
三、生化系統(tǒng)能承受多高鹽分濃度?
根據(jù)《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》(cj-343-2010)中規(guī)定,進入污水處理廠進行二級處理時,排入城鎮(zhèn)下水道的污水水質(zhì)應符合b等級(表1)的規(guī)定,其中氯化物600mg/l、硫酸鹽600mg/l。
根據(jù)《室外排水設計規(guī)范》(gbj 14-87)(gb50014-2006及2011年版對鹽分沒有特別說明)附錄三“生物處理構(gòu)筑物進水中有害物質(zhì)容許濃度””,氯化鈉容許濃度為4000mg/l。
工程經(jīng)驗數(shù)據(jù)表明:當廢水中的氯離子濃度大于2000mg/l時,微生物的活性將受到抑止,cod去除率會明顯下降;當廢水中的氯離子濃度大于8000mg/l時,會造成污泥體積膨脹,水面泛出大量泡沫,微生物會相繼死亡。
正常情況下,我們認為氯離子濃度大于2000mg/l,鹽分小于2%(相當于20000mg/l)是不影響生化系統(tǒng)處理效果,可以利用活性污泥法處理的,不過根據(jù)如果馴化合理,鹽分3%-4%利用活性污泥法穩(wěn)定達標的也遇到過(社區(qū)有5%調(diào)試成功的案例),但是要記住一點,進水鹽分要保證穩(wěn)定,不能波動過大,要不生化系統(tǒng)是承受不了崩潰的!
四、生化系統(tǒng)處理高鹽廢水的措施
1、活性污泥的馴化
在鹽度小于2g/l條件下,可通過馴化處理含鹽污水。通過逐步提高生化進水鹽分,微生物會通過自身的滲透壓調(diào)節(jié)機制來平衡細胞內(nèi)的滲透壓或保護細胞內(nèi)的原生質(zhì),這些調(diào)節(jié)機制包括聚集低分子量物質(zhì)來形成新的胞外保護層,調(diào)節(jié)自身的代謝途徑,改變基因組成等。
因此,正?;钚晕勰嗫梢栽谝欢}分濃度范圍內(nèi)通過一定時間的馴化處理高鹽廢水,雖然活性污泥通過馴化可以提高系統(tǒng)耐鹽范圍,提高系統(tǒng)的處理效率,但是,馴化活性污泥中的微生物對鹽分的耐受范圍有限,而且對環(huán)境的變化敏感。當氯離子環(huán)境突然變化時,微生物的適應性會立刻消失.馴化只是微生物適應環(huán)境的暫時生理調(diào)整,不具有遺傳特性。這種適應性的敏感對污水處理的很不利。
活性污泥的馴化時間一般為7-10d,馴化可提高污泥微生物對鹽濃度的耐受程度,馴化初期活性污泥濃度減少,是由于鹽溶液的增加對微生物產(chǎn)生毒害,使部分微生物死亡,表現(xiàn)為負增長,在馴化后期適應了改環(huán)境的微生物開始繁殖,故活性污泥濃度增多。以1.5%、2.5%的氯化鈉溶液中活性污泥對cod的去除情況為例,馴化初期與馴化后期cod去除率分別為:60%、80%和40%、60%。
2、稀釋進水
為降低進生化系統(tǒng)鹽分的濃度,可將進水進行稀釋,使鹽分低于毒域值,生物處理就不會受到抑制。它的優(yōu)點是方法簡單,易于操作和管理;缺點是增加了處理規(guī)模、基建投資和運行費用。
3、選擇耐鹽菌
耐鹽菌是一種可以耐受高濃度鹽分的細菌的總稱,工業(yè)中多為篩選富集的專性菌種,目前最高鹽分可以耐受5%左右可以穩(wěn)定運行,也算是一種高鹽廢水的一種處理生化手段!
4、選擇合理的工藝流程
針對不同濃度的氯離子含量選擇不同的處理流程,適當選擇厭氧工藝流程來降低后序好氧段的耐受氯離子濃度的范圍。
在鹽度大于5g/l時,蒸發(fā)濃縮除鹽是最經(jīng)濟也是最有效的可行辦法。其它的方法如培養(yǎng)含鹽菌等的方法都存在工業(yè)實踐難以運行的問題。
文獻來源:北極星環(huán)保網(wǎng)