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 их внутренние биохимические реакции, а некоторые будут взаимодействовать с мембраной бактериальных клеток, в результате чего их свойства изменятся и они перестанут защищать их или перестанут поглощать некоторые 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 с помощью 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 повысить 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 позднем этапе 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 разбавлять так, чтобы содержание соли было ниже предельного значения токсичности, и биологическая очистка не тормозилась.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.
