Waarom is zoutrijk afvalwater zo moeilijk te behandelen? We moeten eerst begrijpen wat zoutrijk afvalwater is en wat de impact van zoutrijk afvalwater op het biochemische systeem is! In dit artikel wordt alleen de biochemische behandeling van zoutrijk afvalwater besproken!
1. Wat is zoutrijk afvalwater?
Onder hoogzout afvalwater wordt verstaan afvalwater met een totaal zoutgehalte van minimaal 1% (equivalent aan 10.000 mg/l). Het is vooral afkomstig van chemische fabrieken en de inzameling en verwerking van olie en aardgas. Dit afvalwater bevat allerlei stoffen (waaronder zouten, oliën, organische zware metalen en radioactieve stoffen). Zout afvalwater wordt geproduceerd via een breed scala aan bronnen, en de hoeveelheid water neemt jaar na jaar toe. Het verwijderen van organische verontreinigingen uit zout afvalwater heeft een belangrijke impact op het milieu. Voor de behandeling worden biologische methoden gebruikt. Zoutstoffen met een hoge concentratie hebben een remmende werking op micro-organismen. Voor de behandeling worden fysische en chemische methoden gebruikt, wat grote investeringen en hoge exploitatiekosten vergt, en het is moeilijk om het verwachte zuiveringseffect te bereiken. Het gebruik van biologische methoden om dergelijk afvalwater te zuiveren is nog steeds de focus van onderzoek in binnen- en buitenland.
De soorten en chemische eigenschappen van organische stof in hoogzout organisch afvalwater variëren sterk afhankelijk van het productieproces, maar de aanwezige zouten zijn meestal zouten zoals Cl-, SO42-, Na+, Ca2+. Hoewel deze ionen essentiële voedingsstoffen zijn voor de groei van micro-organismen, spelen ze een belangrijke rol bij het bevorderen van enzymatische reacties, het handhaven van het membraanevenwicht en het reguleren van de osmotische druk tijdens de groei van micro-organismen. Als de concentratie van deze ionen echter te hoog is, zal dit remmende en toxische effecten hebben op micro-organismen. De belangrijkste manifestaties zijn: hoge zoutconcentratie, hoge osmotische druk, uitdroging van microbiële cellen, waardoor scheiding van celprotoplasma ontstaat; uitzouten vermindert de dehydrogenase-activiteit; hoge chloride-ionen Bacteriën zijn giftig; de zoutconcentratie is hoog, de dichtheid van het afvalwater neemt toe en actief slib drijft gemakkelijk en gaat verloren, waardoor de zuiverende werking van het biologische zuiveringssysteem ernstig wordt aangetast.
2. Effect van het zoutgehalte op biochemische systemen
1. Leidt tot uitdroging en dood van micro-organismen
Bij hogere zoutconcentraties zijn veranderingen in de osmotische druk de belangrijkste oorzaak. Het inwendige van een bacterie is een semi-gesloten omgeving. Het moet nuttige materialen en energie uitwisselen met de externe omgeving om zijn vitaliteit te behouden. Het moet echter ook voorkomen dat de meeste externe stoffen binnendringen om schade aan de interne biochemie te voorkomen. Interferentie en obstructie van de respons.
De toename van de zoutconcentratie zorgt ervoor dat de concentratie van de oplossing in de bacteriën lager is dan in de buitenwereld. Bovendien gaat er, vanwege de eigenschap dat water van een lage concentratie naar een hoge concentratie beweegt, een grote hoeveelheid water verloren in de bacteriën, wat veranderingen in hun interne biochemische reactieomgeving veroorzaakt, waardoor uiteindelijk hun biochemische reactieproces wordt vernietigd totdat het wordt onderbroken. , de bacteriën sterven.
2. Het verstoren van het absorptieproces van microbiële stoffen en het blokkeren van hun dood
Het celmembraan heeft het kenmerk van selectieve permeabiliteit om stoffen te filteren die schadelijk zijn voor de levensactiviteiten van bacteriën en om stoffen te absorberen die gunstig zijn voor de levensactiviteiten van bacteriën. Dit absorptieproces wordt rechtstreeks beïnvloed door de concentratie van de oplossing, de materiaalzuiverheid, enz. van de externe omgeving. De toevoeging van zout zorgt ervoor dat de bacteriële absorptieomgeving wordt verstoord of geblokkeerd, waardoor uiteindelijk de bacteriële levensactiviteit wordt geremd of zelfs afsterft. Deze situatie varieert sterk als gevolg van individuele bacteriële omstandigheden, soortomstandigheden, zoutsoorten en zoutconcentraties.
3. Vergiftiging en dood van micro-organismen
Sommige zouten zullen samen met hun levensactiviteiten het inwendige van de bacterie binnendringen, waardoor hun interne biochemische reactieprocessen worden vernietigd, en sommige zullen een interactie aangaan met het bacteriële celmembraan, waardoor hun eigenschappen veranderen en ze niet langer beschermen of bepaalde zouten niet langer kunnen absorberen. schadelijke stoffen voor de bacteriën. Gunstige stoffen, waardoor de vitale activiteit van bacteriën wordt geremd of de bacteriën afsterven. Onder hen zijn de zouten van zware metalen de representatieve zouten, en sommige sterilisatiemethoden maken gebruik van dit principe.
Uit onderzoek blijkt dat de impact van een hoog zoutgehalte op de biochemische behandeling vooral tot uiting komt in de volgende aspecten:
1. Naarmate het zoutgehalte toeneemt, wordt de groei van actief slib beïnvloed. De veranderingen in de groeicurve zijn als volgt: de aanpassingsperiode wordt langer; de groeisnelheid in de logaritmische groeiperiode wordt langzamer; en de duur van de groeivertragingsperiode wordt langer.
2. Het zoutgehalte versterkt de microbiële ademhaling en cellyse.
3. Het zoutgehalte vermindert de biologische afbreekbaarheid en afbreekbaarheid van organisch materiaal. Verminder de verwijderingssnelheid en de afbraaksnelheid van organisch materiaal.
3. Tegen welke hoge zoutconcentratie kan het biochemische systeem bestand zijn?
Volgens de “Waterkwaliteitsnorm voor rioolwater dat in stedelijke rioleringen wordt geloosd” (CJ-343-2010) moet bij het betreden van een rioolwaterzuiveringsinstallatie voor secundaire behandeling de kwaliteit van het rioolwater dat in stedelijke riolen wordt geloosd, voldoen aan de vereisten van klasse B (tabel 1), waaronder chloorchemicaliën 600 mg/L, sulfaat 600 mg/L.
Volgens bijlage 3 van de “Code for Design of Outdoor Drainage” (GBJ 14-87) (edities GB50014-2006 en 2011 specificeren het zoutgehalte niet), “Toelaatbare concentratie van schadelijke stoffen in het inlaatwater van biologische zuiveringsstructuren”, de toegestane concentratie natriumchloride is 4000 mg/l.
Uit technische ervaringsgegevens blijkt dat wanneer de chloride-ionenconcentratie in het afvalwater groter is dan 2000 mg/l, de activiteit van micro-organismen wordt geremd en de CZV-verwijderingssnelheid aanzienlijk wordt verminderd; wanneer de chloride-ionenconcentratie in het afvalwater groter is dan 8000 mg/l, zal het slibvolume toenemen. Uitzetting, er verschijnt een grote hoeveelheid schuim op het wateroppervlak en micro-organismen zullen de een na de ander afsterven.
Onder normale omstandigheden zijn wij van mening dat een chloride-ionenconcentratie van meer dan 2000 mg/l en een zoutgehalte van minder dan 2% (equivalent aan 20.000 mg/l) kunnen worden behandeld met de actiefslibmethode. Hoe hoger het zoutgehalte, hoe langer de acclimatisatietijd. Maar onthoud één ding: het zoutgehalte van het binnenkomende water moet stabiel zijn en mag niet te veel fluctueren, anders kan het biochemische systeem er niet tegen.
4. Maatregelen voor biochemische systeembehandeling van zoutrijk afvalwater
1. Domesticatie van actief slib
Wanneer het zoutgehalte minder dan 2 g/l bedraagt, kan zout rioolwater worden behandeld door middel van domesticatie. Door het zoutgehalte van het biochemische voedingswater geleidelijk te verhogen, zullen micro-organismen de osmotische druk in de cellen in evenwicht brengen of het protoplasma in de cellen beschermen via hun eigen osmotische drukregulatiemechanismen. Deze regulerende mechanismen omvatten de accumulatie van stoffen met een laag molecuulgewicht om een nieuwe extracellulaire beschermende laag te vormen en zichzelf te reguleren. Metabolische routes, veranderingen in genetische samenstelling, enz.
Daarom kan normaal actiefslib gedurende een bepaalde periode zoutrijk afvalwater binnen een bepaald zoutconcentratiebereik behandelen door middel van domesticatie. Hoewel actief slib het zouttolerantiebereik van het systeem kan vergroten en de zuiveringsefficiëntie van het systeem kan verbeteren door domesticatie, hebben domesticatie van actiefslib micro-organismen een beperkt tolerantiebereik voor zout en zijn ze gevoelig voor veranderingen in de omgeving. Wanneer de chloride-ionenomgeving plotseling verandert, zal het aanpassingsvermogen van micro-organismen onmiddellijk verdwijnen. Domesticatie is slechts een tijdelijke fysiologische aanpassing van micro-organismen om zich aan te passen aan de omgeving en heeft geen genetische kenmerken. Deze adaptieve gevoeligheid is zeer schadelijk voor de rioolwaterzuivering.
De acclimatisatietijd van actief slib bedraagt doorgaans 7-10 dagen. Acclimatisering kan de tolerantie van slibmicro-organismen voor de zoutconcentratie verbeteren. De vermindering van de actiefslibconcentratie in het vroege acclimatisatiestadium is te wijten aan de toename van de zoutoplossing die micro-organismen vergiftigt en de dood van sommige micro-organismen veroorzaakt. Het laat een negatieve groei zien. In de latere fase van de domesticatie beginnen micro-organismen die zich hebben aangepast aan de veranderde omgeving zich te vermenigvuldigen, waardoor de concentratie actief slib toeneemt. Het nemen van de verwijdering vanKABELJAUWdoor actief slib in 1,5% en 2,5% natriumchlorideoplossingen als voorbeeld zijn de CZV-verwijderingspercentages in de vroege en late acclimatiseringsfasen respectievelijk: 60%, 80% en 40%, 60%.
2. Verdun het water
Om de zoutconcentratie in het biochemische systeem te verlagen kan het binnenkomende water zodanig worden verdund dat het zoutgehalte lager is dan de toxische grenswaarde en de biologische zuivering niet wordt belemmerd. Het voordeel is dat de methode eenvoudig en gemakkelijk te bedienen en te beheren is; het nadeel is dat het de verwerkingsschaal, de infrastructuurinvesteringen en de bedrijfskosten vergroot.
3. Selecteer zouttolerante bacteriën
Halotolerante bacteriën zijn een algemene term voor bacteriën die hoge concentraties zout kunnen verdragen. In de industrie zijn het veelal obligaatsoorten die gescreend en verrijkt worden. Momenteel kan het hoogste zoutgehalte worden getolereerd, rond de 5%, en kan het stabiel functioneren. Het wordt ook beschouwd als een soort zoutrijk afvalwater. Een biochemische behandelmethode!
4. Kies een redelijke processtroom
Er worden verschillende behandelingsprocessen geselecteerd voor verschillende concentraties chloride-ionengehalte, en het anaerobe proces wordt op geschikte wijze geselecteerd om het tolerantiebereik van de chloride-ionenconcentratie in het daaropvolgende aerobe gedeelte te verkleinen.
Wanneer het zoutgehalte groter is dan 5 g/l, zijn verdamping en concentratie voor ontzilting de meest economische en effectieve methode. Andere methoden, zoals methoden voor het kweken van zouthoudende bacteriën, kennen problemen die in de industriële praktijk moeilijk uitvoerbaar zijn.
Het bedrijf Lianhua kan een snelle CZV-analysator leveren om afvalwater met een hoog zoutgehalte te testen, omdat ons chemische reagens tienduizenden interferentie door chloride-ionen kan beschermen.
Posttijd: 25 januari 2024
