Почему сточные воды с высоким содержанием солей так трудно очистить? Сначала мы должны понять, что такое сточные воды с высоким содержанием солей и какое влияние сточные воды с высоким содержанием солей оказывают на биохимическую систему! В данной статье рассматривается только биохимическая очистка сточных вод с высоким содержанием солей!
1. Что такое сточные воды с высоким содержанием солей?
К высокосоленым сточным водам относятся сточные воды с общим содержанием солей не менее 1% (что эквивалентно 10 000 мг/л). В основном он поступает от химических заводов, а также от сбора и переработки нефти и природного газа. Эти сточные воды содержат различные вещества (включая соли, масла, органические тяжелые металлы и радиоактивные материалы). Соленые сточные воды образуются из самых разных источников, и количество воды увеличивается с каждым годом. Удаление органических загрязнителей из соленых сточных вод оказывает важное влияние на окружающую среду. Для лечения используются биологические методы. Солевые вещества высокой концентрации оказывают ингибирующее действие на микроорганизмы. Для очистки используются физико-химические методы, что требует больших капиталовложений и высоких эксплуатационных затрат, а также сложно добиться ожидаемого эффекта очистки. Использование биологических методов очистки таких сточных вод по-прежнему находится в центре внимания исследований в стране и за рубежом.
Типы и химические свойства органических веществ в высокосоленых органических сточных водах сильно различаются в зависимости от производственного процесса, но содержащиеся в них соли в основном представляют собой такие соли, как Cl-, SO42-, Na+, Ca2+. Хотя эти ионы являются важными питательными веществами для роста микроорганизмов, они играют важную роль в стимулировании ферментативных реакций, поддержании мембранного баланса и регулировании осмотического давления во время роста микроорганизмов. Однако если концентрация этих ионов слишком высока, она будет оказывать ингибирующее и токсическое воздействие на микроорганизмы. Основными проявлениями являются: высокая концентрация солей, высокое осмотическое давление, обезвоживание микробных клеток, вызывающее отделение протоплазмы клеток; высаливание снижает активность дегидрогеназы; высокое содержание ионов хлорида. Бактерии токсичны; концентрация солей высока, плотность сточных вод увеличивается, а активный ил легко всплывает и теряется, что серьезно влияет на очищающий эффект системы биологической очистки.
2. Влияние солености на биохимические системы.
1. Приводят к обезвоживанию и гибели микроорганизмов.
При более высоких концентрациях соли основной причиной являются изменения осмотического давления. Внутренняя часть бактерии представляет собой полузакрытую среду. Для поддержания своей жизнеспособности он должен обмениваться полезными материалами и энергией с внешней средой. Однако он также должен предотвращать попадание большинства внешних веществ, чтобы не повредить внутреннюю биохимию. Вмешательство и затруднение ответа.
Увеличение концентрации соли приводит к тому, что концентрация раствора внутри бактерий становится ниже, чем во внешнем мире. Кроме того, из-за особенности перехода воды от низкой концентрации к высокой концентрации бактерии теряют большое количество воды, вызывая изменения в их внутренней биохимической реакционной среде, в конечном итоге разрушая процесс биохимической реакции до тех пор, пока он не будет прерван. , бактерии умирают.
2. Нарушение процесса всасывания микробных веществ и блокирование их гибели.
Клеточная мембрана обладает свойством избирательной проницаемости для фильтрации веществ, вредных для жизнедеятельности бактерий, и поглощения веществ, полезных для их жизнедеятельности. На этот процесс абсорбции напрямую влияют концентрация раствора, чистота материала и т. д. внешней среды. Добавление соли приводит к нарушению или блокированию среды поглощения бактерий, что в конечном итоге приводит к подавлению или даже гибели бактерий. Эта ситуация сильно варьируется в зависимости от индивидуальных бактериальных условий, видовых условий, типов солей и концентраций солей.
3. Отравление и гибель микроорганизмов.
Некоторые соли будут проникать внутрь бактерий вместе с их жизнедеятельностью, разрушая процессы их внутренних биохимических реакций, а некоторые будут взаимодействовать с мембраной бактериальных клеток, вызывая изменение их свойств и перестающих защищать их или перестающих поглощать определенные соли. вредные вещества для бактерий. Полезные вещества, тем самым вызывая угнетение жизнедеятельности бактерий или их гибель. Среди них типичными являются соли тяжелых металлов, и этот принцип используется в некоторых методах стерилизации.
Исследования показывают, что влияние высокой солености на биохимическую очистку в основном отражается в следующих аспектах:
1. Увеличение солености влияет на рост активного ила. Изменения в кривой его роста заключаются в следующем: период адаптации удлиняется; темпы роста в период логарифмического роста замедляются; и продолжительность периода нарастания замедления становится больше.
2. Соленость усиливает микробное дыхание и лизис клеток.
3. Засоление снижает биоразлагаемость и разлагаемость органических веществ. Уменьшите скорость удаления и скорость разложения органических веществ.
3. Насколько высокую концентрацию солей выдерживает биохимическая система?
Согласно «Стандарту качества воды для сточных вод, сбрасываемых в городскую канализацию» (CJ-343-2010), при поступлении на очистные сооружения для вторичной очистки качество сточных вод, сбрасываемых в городскую канализацию, должно соответствовать требованиям класса Б (табл. 1), среди которых хлор 600 мг/л, сульфат 600 мг/л.
Согласно Приложению 3 «Правил проектирования наружного дренажа» (GBJ 14-87) (редакции GB50014-2006 и 2011 не указывают содержание солей), «Допустимая концентрация вредных веществ во входной воде сооружений биологической очистки», допустимая концентрация хлорида натрия – 4000мг/л.
Данные инженерного опыта показывают, что когда концентрация хлорид-ионов в сточных водах превышает 2000 мг/л, активность микроорганизмов подавляется, а скорость удаления ХПК значительно снижается; когда концентрация хлорид-ионов в сточных водах превышает 8000 мг/л, объем осадка увеличивается. Расширение, на поверхности воды появляется большое количество пены, и микроорганизмы погибают один за другим.
Мы считаем, что при нормальных обстоятельствах концентрация хлорид-ионов более 2000 мг/л и содержание соли менее 2% (что эквивалентно 20 000 мг/л) можно обрабатывать методом активного ила. Однако чем выше содержание соли, тем дольше время акклиматизации. Но помните одно: содержание солей в поступающей воде должно быть стабильным и не может слишком сильно колебаться, иначе биохимическая система не сможет ему противостоять.
4. Мероприятия по биохимической системной очистке высокосоленых сточных вод.
1. Одомашнивание активного ила
Когда соленость менее 2 г/л, соленые сточные воды можно очищать путем одомашнивания. Постепенно увеличивая содержание солей в биохимической питательной воде, микроорганизмы уравновешивают осмотическое давление внутри клеток или защищают протоплазму внутри клеток посредством собственных механизмов регулирования осмотического давления. Эти регуляторные механизмы включают накопление низкомолекулярных веществ для формирования нового внеклеточного защитного слоя и саморегуляции. Метаболические пути, изменения генетического состава и т. д.
Таким образом, обычный активный ил может очищать сточные воды с высоким содержанием солей в определенном диапазоне концентраций с помощью одомашнивания в течение определенного периода времени. Хотя активный ил может увеличить диапазон солеустойчивости системы и улучшить эффективность очистки системы за счет одомашнивания, одомашнивание активного ила. Микроорганизмы имеют ограниченный диапазон толерантности к соли и чувствительны к изменениям в окружающей среде. При внезапном изменении среды хлорид-ионов адаптивность микроорганизмов немедленно исчезает. Одомашнивание представляет собой лишь временную физиологическую адаптацию микроорганизмов к окружающей среде и не имеет генетических особенностей. Эта адаптивная чувствительность очень вредна для очистки сточных вод.
Время акклиматизации активного ила обычно составляет 7-10 дней. Акклиматизация может улучшить толерантность микроорганизмов ила к концентрации соли. Снижение концентрации активного ила на раннем этапе акклиматизации связано с увеличением отравляющих растворы солевых микроорганизмов и вызывающих гибель некоторых микроорганизмов. Это показывает отрицательный рост. На более поздней стадии одомашнивания микроорганизмы, приспособившиеся к изменившейся среде, начинают размножаться, поэтому концентрация активного ила увеличивается. Принимая во внимание удалениеХПКна примере активного ила в 1,5% и 2,5% растворах хлорида натрия показатели удаления ХПК на ранней и поздней стадиях акклиматизации составляют: 60%, 80% и 40%, 60% соответственно.
2. Разбавьте воду
Чтобы снизить концентрацию соли в биохимической системе, поступающую воду можно разбавить так, чтобы содержание соли было ниже предельного значения токсичности, и биологическая очистка не была ингибирована. Его преимущество в том, что метод прост и удобен в эксплуатации и управлении; его недостатком является то, что он увеличивает масштаб переработки, инвестиции в инфраструктуру и эксплуатационные расходы.
3. Выберите солеустойчивые бактерии.
Галотолерантные бактерии — это общий термин для бактерий, которые могут переносить высокие концентрации соли. В промышленности это в основном облигатные штаммы, прошедшие скрининг и обогащение. В настоящее время максимально допустимое содержание соли составляет около 5% и может работать стабильно. Это также считается разновидностью сточных вод с высоким содержанием солей. Биохимический метод лечения!
4. Выберите разумную схему процесса
Различные процессы обработки выбираются для разных концентраций содержания хлорид-ионов, а анаэробный процесс выбирается соответствующим образом, чтобы уменьшить диапазон толерантности концентрации хлорид-ионов в последующей аэробной секции.
Когда соленость превышает 5 г/л, наиболее экономичным и эффективным методом является выпаривание и концентрирование для опреснения. Другие способы, такие как способы культивирования солесодержащих бактерий, имеют проблемы, которые трудно реализовать в промышленной практике.
Компания Lianhua может предоставить быстрый анализатор ХПК для тестирования сточных вод с высоким содержанием солей, поскольку наш химический реагент может экранировать десятки тысяч помех от хлорид-ионов.
Время публикации: 25 января 2024 г.
