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(duì)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?jǐn)?shù)至少1%(相當(dāng)于10000mg/l)的廢水。其主要來(lái)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(jī)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(jī)污染物對(duì)環(huán)境造成的影響至關(guān)重要。采用生物法進(jìn)行處理,高濃度的鹽類物質(zhì)對(duì)微生物具有抑制作用,采用物化法處理,投資大,運(yùn)行費(fèi)用高,且難以達(dá)到預(yù)期的凈化效果。采用生物法對(duì)此類廢水進(jìn)行處理,仍是目前國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。
高含鹽量有機(jī)廢水的有機(jī)物根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程不同,所含有機(jī)物的種類及化學(xué)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(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素,在微生物的生長(zhǎng)過(guò)程中起著促進(jìn)酶反應(yīng),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(guò)高,會(huì)對(duì)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(xì)胞脫水引起細(xì)胞原生質(zhì)分離;鹽析作用使脫氫酶活性降低;氯離子高對(duì)細(xì)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(yán)重影響生物處理系統(tǒng)的凈化效果。
二、鹽度對(duì)生化系統(tǒng)的影響
1、導(dǎo)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(xì)菌的內(nèi)部是一個(gè)半封閉的環(huán)境,必須與外部環(huán)境發(fā)生對(duì)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(jìn)入,以避免對(duì)其內(nèi)部的生物化學(xué)反應(yīng)的干擾與阻撓。
鹽濃度增加,導(dǎo)致細(xì)菌內(nèi)部溶液濃度低于外界,又因?yàn)樗畯牡蜐舛认蚋邼舛纫苿?dòng)的特性,導(dǎo)致細(xì)菌體內(nèi)水分大量流失引起其內(nèi)部生物化學(xué)反應(yīng)環(huán)境變化,最終破壞其生物化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程直至中斷,菌體死亡。
2、使微生物物質(zhì)吸收過(guò)程受干擾阻斷死亡
細(xì)胞膜有選擇透過(guò)的特性,以過(guò)濾對(duì)細(xì)菌生命活動(dòng)有害的物質(zhì),吸收對(duì)其生命活動(dòng)有益的物質(zhì)。而這個(gè)吸收過(guò)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(dǎo)致細(xì)菌的吸收環(huán)境受到干擾或者阻斷,最終引起細(xì)菌生命活性受到抑制甚至死亡。這種情況因細(xì)菌個(gè)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(huì)隨著細(xì)菌的生命活動(dòng)進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部,破壞其內(nèi)部的生物化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程,有些會(huì)與細(xì)菌的細(xì)胞膜發(fā)生作用,導(dǎo)致其性質(zhì)轉(zhuǎn)變而不再起到保護(hù)作用或者不再能吸收某些對(duì)細(xì)菌有益的物質(zhì),進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)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(duì)生化處理的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、隨著鹽度的升高,活性污泥的生長(zhǎng)受到影響。其生長(zhǎng)曲線的變化表現(xiàn)在:適應(yīng)期變長(zhǎng);對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期的生長(zhǎng)速度變慢;減速生長(zhǎng)期的歷時(shí)變長(zhǎng)。
2、鹽度加強(qiáng)了微生物的呼吸作用和細(xì)胞的溶胞作用。
3、鹽度降低了有機(jī)物的可生物降解性和可降解程度。使有機(jī)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(biāo)準(zhǔn)》(cj-343-2010)中規(guī)定,進(jìn)入污水處理廠進(jìn)行二級(jí)處理時(shí),排入城鎮(zhèn)下水道的污水水質(zhì)應(yīng)符合b等級(jí)(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(shè)計(jì)規(guī)范》(gbj 14-87)(gb50014-2006及2011年版對(duì)鹽分沒(méi)有特別說(shuō)明)附錄三“生物處理構(gòu)筑物進(jìn)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(yàn)數(shù)據(jù)表明:當(dāng)廢水中的氯離子濃度大于2000mg/l時(shí),微生物的活性將受到抑止,cod去除率會(huì)明顯下降;當(dāng)廢水中的氯離子濃度大于8000mg/l時(shí),會(huì)造成污泥體積膨脹,水面泛出大量泡沫,微生物會(huì)相繼死亡。
正常情況下,我們認(rèn)為氯離子濃度大于2000mg/l,鹽分小于2%(相當(dāng)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(guò)根據(jù)如果馴化合理,鹽分3%-4%利用活性污泥法穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的也遇到過(guò)(社區(qū)有5%調(diào)試成功的案例),但是要記住一點(diǎn),進(jìn)水鹽分要保證穩(wěn)定,不能波動(dòng)過(guò)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(guò)馴化處理含鹽污水。通過(guò)逐步提高生化進(jìn)水鹽分,微生物會(huì)通過(guò)自身的滲透壓調(diào)節(jié)機(jī)制來(lái)平衡細(xì)胞內(nèi)的滲透壓或保護(hù)細(xì)胞內(nèi)的原生質(zhì),這些調(diào)節(jié)機(jī)制包括聚集低分子量物質(zhì)來(lái)形成新的胞外保護(hù)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(guò)一定時(shí)間的馴化處理高鹽廢水,雖然活性污泥通過(guò)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(duì)鹽分的耐受范圍有限,而且對(duì)環(huán)境的變化敏感。當(dāng)氯離子環(huán)境突然變化時(shí),微生物的適應(yīng)性會(huì)立刻消失.馴化只是微生物適應(yīng)環(huán)境的暫時(shí)生理調(diào)整,不具有遺傳特性。這種適應(yīng)性的敏感對(duì)污水處理的很不利。
活性污泥的馴化時(shí)間一般為7-10d,馴化可提高污泥微生物對(duì)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(duì)微生物產(chǎn)生毒害,使部分微生物死亡,表現(xiàn)為負(fù)增長(zhǎng),在馴化后期適應(yīng)了改環(huán)境的微生物開(kāi)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(duì)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(jìn)水
為降低進(jìn)生化系統(tǒng)鹽分的濃度,可將進(jìn)水進(jìn)行稀釋,使鹽分低于毒域值,生物處理就不會(huì)受到抑制。它的優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單,易于操作和管理;缺點(diǎn)是增加了處理規(guī)模、基建投資和運(yùn)行費(fèi)用。
3、選擇耐鹽菌
耐鹽菌是一種可以耐受高濃度鹽分的細(xì)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(yùn)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(duì)不同濃度的氯離子含量選擇不同的處理流程,適當(dāng)選擇厭氧工藝流程來(lái)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(shí),蒸發(fā)濃縮除鹽是最經(jīng)濟(jì)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(shí)踐難以運(yùn)行的問(wèn)題。
文獻(xiàn)來(lái)源:北極星環(huán)保網(wǎng)