到底什么是高鹽廢水？

到底什么是高鹽廢水？

為什么高鹽廢水這么難處理，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!本文僅討論高鹽廢水的生化處理

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%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(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

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)吸收過程受干擾阻斷死亡

細(xì)胞膜有選擇透過的特性，以過濾對(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6000 mg/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)鹽分沒有特別說明)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(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(jìn)水鹽分，微生物會(huì)通過自身的滲透壓調(diào)節(jié)機(jī)制來平衡細(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，正常活性污泥可以在一定鹽分濃度范圍內(nèi)通過一定時(shí)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(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)行的問題。

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