Proč se odpadní voda s vysokým obsahem soli tak obtížně čistí? Nejprve musíme pochopit, co je to vysoce slaná odpadní voda a jaký vliv má vysoce slaná odpadní voda na biochemický systém! Tento článek pojednává pouze o biochemickém čištění vysoce slaných odpadních vod!
1. Co je to vysoce slaná odpadní voda?
Odpadní voda s vysokým obsahem soli označuje odpadní vodu s celkovým obsahem soli alespoň 1 % (ekvivalent 10 000 mg/l). Pochází především z chemických závodů a sběru a zpracování ropy a zemního plynu. Tato odpadní voda obsahuje různé látky (včetně solí, olejů, organických těžkých kovů a radioaktivních materiálů). Slaná odpadní voda je produkována prostřednictvím široké škály zdrojů a množství vody rok od roku stoupá. Odstraňování organických znečišťujících látek ze slané odpadní vody má významný dopad na životní prostředí. K léčbě se používají biologické metody. Látky ve vysoké koncentraci soli mají inhibiční účinek na mikroorganismy. K úpravě se používají fyzikální a chemické metody, které vyžadují velké investice a vysoké provozní náklady a je obtížné dosáhnout očekávaného efektu čištění. Využití biologických metod k čištění takovýchto odpadních vod je stále středem zájmu výzkumu doma i v zahraničí.
Druhy a chemické vlastnosti organické hmoty ve vysoce slaných organických odpadních vodách se velmi liší v závislosti na výrobním procesu, ale obsažené soli jsou většinou soli jako Cl-, SO42-, Na+, Ca2+. Přestože jsou tyto ionty nezbytnými živinami pro růst mikroorganismů, hrají důležitou roli při podpoře enzymatických reakcí, udržování membránové rovnováhy a regulaci osmotického tlaku během růstu mikroorganismů. Pokud je však koncentrace těchto iontů příliš vysoká, bude mít inhibiční a toxické účinky na mikroorganismy. Hlavními projevy jsou: vysoká koncentrace soli, vysoký osmotický tlak, dehydratace mikrobiálních buněk, způsobující separaci buněčné protoplazmy; vysolování snižuje aktivitu dehydrogenázy; vysoké chloridové ionty Bakterie jsou toxické; koncentrace soli je vysoká, hustota odpadní vody se zvyšuje a aktivovaný kal snadno plave a ztrácí se, což vážně ovlivňuje čisticí účinek systému biologického čištění.
2. Vliv salinity na biochemické systémy
1. Vede k dehydrataci a smrti mikroorganismů
Při vyšších koncentracích soli jsou hlavní příčinou změny osmotického tlaku. Vnitřek bakterie je polouzavřené prostředí. Aby si udržela svou vitalitu, musí si vyměňovat prospěšné materiály a energii s vnějším prostředím. Musí však také zabránit vstupu většiny vnějších látek, aby nedošlo k poškození vnitřní biochemie. Rušení a obstrukce odpovědi.
Zvýšení koncentrace soli způsobuje, že koncentrace roztoku uvnitř bakterií je nižší než ve vnějším světě. Kromě toho, kvůli charakteristice vody pohybující se z nízké koncentrace do vysoké koncentrace, se v bakteriích ztrácí velké množství vody, což způsobuje změny v jejich vnitřním biochemickém reakčním prostředí, což nakonec ničí jejich biochemický reakční proces, dokud není přerušen. , bakterie umírají.
2. Zasahování do procesu vstřebávání mikrobiálních látek a blokování jejich smrti
Buněčná membrána se vyznačuje selektivní propustností pro filtraci látek škodlivých pro život bakterií a absorbování látek prospěšných pro jejich životní aktivity. Tento absorpční proces je přímo ovlivněn koncentrací roztoku, čistotou materiálu atd. vnějšího prostředí. Přídavek soli způsobí, že se bakteriální absorpční prostředí naruší nebo zablokuje, což případně způsobí inhibici nebo dokonce odumření životní aktivity bakterií. Tato situace se velmi liší v závislosti na jednotlivých bakteriálních podmínkách, druhových podmínkách, typech solí a koncentracích solí.
3. Otrava a smrt mikroorganismů
Některé soli proniknou do nitra bakterií spolu s jejich životními aktivitami, zničí jejich vnitřní biochemické reakční procesy a některé budou interagovat s bakteriální buněčnou membránou, což způsobí, že se jejich vlastnosti změní a již je nechrání nebo již nebudou schopny absorbovat určité látky. škodlivé látky pro bakterie. Prospěšné látky, které způsobují inhibici vitální aktivity bakterií nebo jejich smrt. Mezi nimi jsou reprezentativní soli těžkých kovů a některé sterilizační metody využívají tohoto principu.
Výzkumy ukazují, že vliv vysoké salinity na biochemické ošetření se odráží především v následujících aspektech:
1. Zvyšováním salinity je ovlivněn růst aktivovaného kalu. Změny jeho růstové křivky jsou následující: adaptační období se prodlužuje; rychlost růstu v období logaritmického růstu se zpomalí; a doba zpomalovacího růstu se prodlouží.
2. Slanost posiluje mikrobiální dýchání a lýzu buněk.
3. Slanost snižuje biologickou rozložitelnost a rozložitelnost organické hmoty. Snižte rychlost odstraňování a rychlost degradace organické hmoty.
3. Jak vysokou koncentraci soli snese biochemický systém?
Podle „Standardu kvality vody pro odpadní vody vypouštěné do městských kanalizací“ (CJ-343-2010) by při vstupu do čistírny odpadních vod pro sekundární čištění měla kvalita odpadních vod vypouštěných do městských kanalizací splňovat požadavky stupně B (tabulka 1), mezi nimi chlor Chemicals 600 mg/L, sulfát 600 mg/L.
Podle Přílohy 3 „Kódu pro navrhování venkovního odvodnění“ (GBJ 14-87) (GB50014-2006 a 2011 vydání neuvádí obsah soli), „Přípustná koncentrace škodlivých látek ve vstupní vodě objektů biologického čištění“, povolená koncentrace chloridu sodného je 4000 mg/l.
Údaje z technických zkušeností ukazují, že když je koncentrace chloridových iontů v odpadní vodě vyšší než 2000 mg/l, bude aktivita mikroorganismů inhibována a rychlost odstraňování CHSK bude výrazně snížena; když je koncentrace chloridových iontů v odpadní vodě vyšší než 8000 mg/l, objem kalu se zvýší. Expanze, na vodní hladině se objeví velké množství pěny a mikroorganismy budou umírat jeden po druhém.
Za normálních okolností se domníváme, že koncentrace chloridových iontů vyšší než 2000 mg/l a obsah soli menší než 2 % (ekvivalent 20 000 mg/l) lze zpracovat metodou aktivovaného kalu. Čím vyšší je však obsah soli, tím delší je doba aklimatizace. Pamatujte však na jednu věc, obsah soli v přiváděné vodě musí být stabilní a nesmí příliš kolísat, jinak to biochemický systém nebude schopen odolat.
4. Opatření pro biochemické systémové čištění vysoce slaných odpadních vod
1. Domestikace aktivovaného kalu
Když je slanost nižší než 2 g/l, lze slané odpadní vody zpracovávat domestikací. Postupným zvyšováním obsahu soli v biochemické napájecí vodě budou mikroorganismy vyrovnávat osmotický tlak v buňkách nebo chránit protoplazmu v buňkách prostřednictvím vlastních mechanismů regulace osmotického tlaku. Tyto regulační mechanismy zahrnují akumulaci látek s nízkou molekulovou hmotností za účelem vytvoření nové extracelulární ochranné vrstvy a samy se regulují. Metabolické dráhy, změny genetického složení atp.
Normální aktivovaný kal tedy může čistit odpadní vodu s vysokým obsahem soli v určitém rozmezí koncentrace soli prostřednictvím domestikace po určitou dobu. Ačkoli aktivovaný kal může zvýšit rozsah tolerance soli v systému a zlepšit účinnost čištění systému prostřednictvím domestikace, domestikace aktivovaného kalu Mikroorganismy mají omezený rozsah tolerance soli a jsou citlivé na změny v prostředí. Když se náhle změní prostředí chloridových iontů, adaptabilita mikroorganismů okamžitě zmizí. Domestikace je pouze dočasné fyziologické přizpůsobení mikroorganismů k přizpůsobení prostředí a nemá žádné genetické vlastnosti. Tato adaptivní citlivost je velmi škodlivá pro čištění odpadních vod.
Doba aklimatizace aktivovaného kalu je obecně 7-10 dní. Aklimatizace může zlepšit toleranci kalových mikroorganismů vůči koncentraci soli. Snížení koncentrace aktivovaného kalu v rané fázi aklimatizace je způsobeno nárůstem otravy mikroorganismy solným roztokem a způsobujícím smrt některých mikroorganismů. Vykazuje negativní růst. V pozdější fázi domestikace se začnou rozmnožovat mikroorganismy, které se adaptovaly na změněné prostředí, takže koncentrace aktivovaného kalu stoupá. Přijetí odstraněníTRESKAaktivovaným kalem v 1,5% a 2,5% roztocích chloridu sodného jako příklad jsou rychlosti odstraňování CHSK v raných a pozdních aklimatizačních fázích: 60 %, 80 % a 40 %, 60 %.
2. Zřeďte vodu
Aby se snížila koncentrace soli v biochemickém systému, může být přiváděná voda zředěna tak, aby obsah soli byl nižší, než je toxická limitní hodnota, a biologické čištění nebude inhibováno. Její výhodou je, že metoda je jednoduchá a snadno se ovládá a řídí; jeho nevýhodou je, že zvyšuje rozsah zpracování, investice do infrastruktury a provozní náklady.
3. Vyberte bakterie odolné vůči soli
Halotolerantní bakterie jsou obecné označení pro bakterie, které snesou vysoké koncentrace soli. V průmyslu jsou to většinou obligátní kmeny, které se prověřují a obohacují. V současnosti lze tolerovat nejvyšší obsah soli kolem 5 % a může fungovat stabilně. Je také považována za druh vysoce slané odpadní vody. Biochemická metoda léčby!
4. Zvolte přiměřený tok procesu
Pro různé koncentrace obsahu chloridových iontů jsou zvoleny různé procesy úpravy a anaerobní proces je vhodně zvolen tak, aby se snížil rozsah tolerance koncentrace chloridových iontů v následné aerobní sekci.
Když je salinita vyšší než 5 g/l, je odpařování a koncentrace pro odsolování nejekonomičtější a nejúčinnější metodou. Jiné způsoby, jako jsou způsoby kultivace bakterií obsahujících sůl, mají problémy, které se v průmyslové praxi obtížně provozují.
Společnost Lianhua může poskytnout rychlý analyzátor CHSK pro testování odpadních vod s vysokým obsahem soli, protože naše chemické činidlo může chránit desítky tisíc interference chloridových iontů.
Čas odeslání: 25. ledna 2024
