Mengapakah air sisa bergaram tinggi sangat sukar untuk dirawat? Kita mesti terlebih dahulu memahami apa itu air sisa garam tinggi dan kesan air sisa garam tinggi ke atas sistem biokimia! Artikel ini hanya membincangkan rawatan biokimia air sisa garam tinggi!
1. Apakah air sisa bergaram tinggi?
Air sisa garam tinggi merujuk kepada air sisa dengan jumlah kandungan garam sekurang-kurangnya 1% (bersamaan dengan 10,000mg/L). Ia terutamanya berasal dari loji kimia dan pengumpulan dan pemprosesan minyak dan gas asli. Air sisa ini mengandungi pelbagai bahan (termasuk garam, minyak, logam berat organik dan bahan radioaktif). Air sisa masin dihasilkan melalui pelbagai sumber, dan jumlah air semakin meningkat dari tahun ke tahun. Mengeluarkan bahan pencemar organik daripada air sisa masin mempunyai kesan penting kepada alam sekitar. Kaedah biologi digunakan untuk rawatan. Bahan garam berkepekatan tinggi mempunyai kesan perencatan terhadap mikroorganisma. Kaedah fizikal dan kimia digunakan untuk rawatan, yang memerlukan pelaburan yang besar dan kos operasi yang tinggi, dan sukar untuk mencapai kesan penulenan yang diharapkan. Penggunaan kaedah biologi untuk merawat air sisa tersebut masih menjadi tumpuan penyelidikan di dalam dan luar negara.
Jenis dan sifat kimia bahan organik dalam air sisa organik bergaram tinggi sangat berbeza bergantung kepada proses pengeluaran, tetapi garam yang terkandung kebanyakannya adalah garam seperti Cl-, SO42-, Na+, Ca2+. Walaupun ion ini adalah nutrien penting untuk pertumbuhan mikroorganisma, ia memainkan peranan penting dalam menggalakkan tindak balas enzim, mengekalkan keseimbangan membran dan mengawal tekanan osmotik semasa pertumbuhan mikroorganisma. Walau bagaimanapun, jika kepekatan ion ini terlalu tinggi, ia akan memberi kesan perencatan dan toksik kepada mikroorganisma. Manifestasi utama ialah: kepekatan garam yang tinggi, tekanan osmotik tinggi, dehidrasi sel mikrob, menyebabkan pemisahan protoplasma sel; pengasinan mengurangkan aktiviti dehidrogenase; ion klorida tinggi Bakteria adalah toksik; kepekatan garam adalah tinggi, ketumpatan air sisa meningkat, dan enap cemar teraktif mudah terapung dan hilang, sekali gus menjejaskan kesan penulenan sistem rawatan biologi secara serius.
2. Kesan kemasinan ke atas sistem biokimia
1. Membawa kepada dehidrasi dan kematian mikroorganisma
Pada kepekatan garam yang lebih tinggi, perubahan tekanan osmotik adalah punca utama. Bahagian dalam bakteria adalah persekitaran separa tertutup. Ia mesti menukar bahan dan tenaga yang bermanfaat dengan persekitaran luaran untuk mengekalkan daya hidupnya. Walau bagaimanapun, ia juga mesti menghalang kebanyakan bahan luaran daripada masuk untuk mengelakkan kerosakan biokimia dalaman. Gangguan dan halangan tindak balas.
Peningkatan kepekatan garam menyebabkan kepekatan larutan di dalam bakteria menjadi lebih rendah daripada dunia luar. Tambahan pula, disebabkan ciri air yang bergerak dari kepekatan rendah ke kepekatan tinggi, sejumlah besar air hilang dalam bakteria, menyebabkan perubahan dalam persekitaran tindak balas biokimia dalaman mereka, akhirnya memusnahkan proses tindak balas biokimia mereka sehingga ia terganggu. , bakteria mati.
2. Mengganggu proses penyerapan bahan mikrob dan menyekat kematiannya
Membran sel mempunyai ciri kebolehtelapan terpilih untuk menapis bahan berbahaya kepada aktiviti hidupan bakteria dan menyerap bahan yang bermanfaat untuk aktiviti kehidupannya. Proses penyerapan ini secara langsung dipengaruhi oleh kepekatan larutan, ketulenan bahan, dsb. persekitaran luaran. Penambahan garam menyebabkan persekitaran penyerapan bakteria terganggu atau tersekat, akhirnya menyebabkan aktiviti hidupan bakteria terhalang atau mati. Keadaan ini sangat berbeza disebabkan oleh keadaan bakteria individu, keadaan spesies, jenis garam dan kepekatan garam.
3. Keracunan dan kematian mikroorganisma
Sesetengah garam akan memasuki bahagian dalam bakteria bersama-sama dengan aktiviti hidup mereka, memusnahkan proses tindak balas biokimia dalaman mereka, dan beberapa akan berinteraksi dengan membran sel bakteria, menyebabkan sifatnya berubah dan tidak lagi melindunginya atau tidak lagi dapat menyerap tertentu. bahan berbahaya kepada bakteria. Bahan berfaedah, dengan itu menyebabkan aktiviti penting bakteria terhalang atau bakteria mati. Antaranya, garam logam berat adalah yang mewakili, dan beberapa kaedah pensterilan menggunakan prinsip ini.
Penyelidikan menunjukkan bahawa kesan kemasinan yang tinggi terhadap rawatan biokimia terutamanya ditunjukkan dalam aspek berikut:
1. Apabila kemasinan meningkat, pertumbuhan enap cemar teraktif terjejas. Perubahan dalam keluk pertumbuhannya adalah seperti berikut: tempoh penyesuaian menjadi lebih lama; kadar pertumbuhan dalam tempoh pertumbuhan logaritma menjadi lebih perlahan; dan tempoh tempoh pertumbuhan nyahpecutan menjadi lebih lama.
2. Kemasinan menguatkan pernafasan mikrob dan lisis sel.
3. Kemasinan mengurangkan kebolehbiodegradan dan keterdegradasian bahan organik. Kurangkan kadar penyingkiran dan kadar degradasi bahan organik.
3. Sejauh manakah kepekatan garam yang tinggi boleh tahan oleh sistem biokimia?
Menurut "Standard Kualiti Air untuk Kumbahan yang Dibuang ke Pembetung Bandar" (CJ-343-2010), apabila memasuki loji rawatan kumbahan untuk rawatan sekunder, kualiti kumbahan yang dibuang ke pembetung bandar harus mematuhi keperluan Gred B (Jadual). 1), antaranya klorin Bahan kimia 600 mg/L, sulfat 600 mg/L.
Menurut Lampiran 3 "Kod untuk Reka Bentuk Saliran Luar" (GBJ 14-87) (edisi GB50014-2006 dan 2011 tidak menyatakan kandungan garam), "Kepekatan bahan berbahaya yang dibenarkan dalam air masuk struktur rawatan biologi", kepekatan natrium klorida yang dibenarkan ialah 4000mg/L.
Data pengalaman kejuruteraan menunjukkan bahawa apabila kepekatan ion klorida dalam air sisa lebih daripada 2000mg/L, aktiviti mikroorganisma akan dihalang dan kadar penyingkiran COD akan berkurangan dengan ketara; apabila kepekatan ion klorida dalam air sisa lebih besar daripada 8000mg/L, isipadu enap cemar akan meningkat. Pengembangan, sejumlah besar buih muncul di permukaan air, dan mikroorganisma akan mati satu demi satu.
Dalam keadaan biasa, kami percaya bahawa kepekatan ion klorida lebih besar daripada 2000mg/L dan kandungan garam kurang daripada 2% (bersamaan dengan 20000mg/L) boleh dirawat dengan kaedah enapcemar teraktif. Walau bagaimanapun, semakin tinggi kandungan garam, semakin lama masa penyesuaian. Tetapi ingat satu perkara, Kandungan garam air yang masuk mestilah stabil dan tidak boleh berubah-ubah terlalu banyak, jika tidak sistem biokimia tidak akan dapat menahannya.
4. Langkah-langkah untuk rawatan sistem biokimia air sisa garam tinggi
1. Domestikasi enap cemar teraktif
Apabila kemasinan kurang daripada 2g/L, kumbahan masin boleh dirawat melalui penjinakkan. Dengan meningkatkan kandungan garam air suapan biokimia secara beransur-ansur, mikroorganisma akan mengimbangi tekanan osmotik dalam sel atau melindungi protoplasma dalam sel melalui mekanisme peraturan tekanan osmotik mereka sendiri. Mekanisme pengawalseliaan ini termasuk pengumpulan bahan berat molekul rendah untuk membentuk lapisan pelindung ekstraselular baharu dan mengawal diri mereka sendiri. Laluan metabolik, perubahan dalam komposisi genetik, dsb.
Oleh itu, enap cemar teraktif biasa boleh merawat air sisa garam tinggi dalam julat kepekatan garam tertentu melalui penjinakkan untuk tempoh masa tertentu. Walaupun enap cemar teraktif boleh meningkatkan julat toleransi garam sistem dan meningkatkan kecekapan rawatan sistem melalui penjinakkan, penjinakkan enap cemar teraktif Mikroorganisma mempunyai julat toleransi terhad untuk garam dan sensitif terhadap perubahan dalam persekitaran. Apabila persekitaran ion klorida berubah secara tiba-tiba, kebolehsuaian mikroorganisma akan hilang serta-merta. Domestikasi hanyalah pelarasan fisiologi sementara mikroorganisma untuk menyesuaikan diri dengan persekitaran dan tidak mempunyai ciri genetik. Sensitiviti adaptif ini sangat memudaratkan rawatan kumbahan.
Masa penyesuaian enap cemar teraktif biasanya 7-10 hari. Aklimasi boleh meningkatkan toleransi mikroorganisma enap cemar terhadap kepekatan garam. Pengurangan kepekatan enap cemar teraktif pada peringkat awal penyesuaian adalah disebabkan oleh peningkatan mikroorganisma keracunan larutan garam dan menyebabkan kematian beberapa mikroorganisma. Ia menunjukkan pertumbuhan negatif. Pada peringkat akhir domestikasi, mikroorganisma yang telah menyesuaikan diri dengan persekitaran yang berubah mula membiak, jadi kepekatan enap cemar teraktif meningkat. Mengambil penyingkiranCODdengan enap cemar teraktif dalam larutan natrium klorida 1.5% dan 2.5% sebagai contoh, kadar penyingkiran COD pada peringkat penyesuaian awal dan lewat ialah: 60%, 80% dan 40%, 60% masing-masing.
2. Cairkan air
Untuk mengurangkan kepekatan garam dalam sistem biokimia, air yang masuk boleh dicairkan supaya kandungan garam lebih rendah daripada nilai had toksik, dan rawatan biologi tidak akan dihalang. Kelebihannya ialah kaedahnya mudah dan mudah dikendalikan dan diurus; kelemahannya ialah ia meningkatkan skala pemprosesan, pelaburan infrastruktur dan kos operasi. ,
3. Pilih bakteria tahan garam
Bakteria halotolerant adalah istilah umum untuk bakteria yang boleh bertolak ansur dengan kepekatan garam yang tinggi. Dalam industri, mereka kebanyakannya adalah strain wajib yang disaring dan diperkaya. Pada masa ini, kandungan garam tertinggi boleh diterima sekitar 5% dan boleh beroperasi dengan stabil. Ia juga dianggap sejenis air sisa garam tinggi. Kaedah rawatan biokimia!
4. Pilih aliran proses yang munasabah
Proses rawatan yang berbeza dipilih untuk kepekatan kandungan ion klorida yang berbeza, dan proses anaerobik dipilih dengan sewajarnya untuk mengurangkan julat toleransi kepekatan ion klorida dalam bahagian aerobik berikutnya. ,
Apabila kemasinan lebih besar daripada 5g/L, penyejatan dan kepekatan untuk penyahgaraman adalah kaedah yang paling menjimatkan dan berkesan. Kaedah lain, seperti kaedah untuk memupuk bakteria yang mengandungi garam, mempunyai masalah yang sukar untuk dikendalikan dalam amalan industri.
Syarikat Lianhua boleh menyediakan penganalisis COD pantas untuk menguji air sisa garam yang tinggi kerana reagen kimia kami boleh melindungi puluhan ribu gangguan ion klorida.
Masa siaran: Jan-25-2024
