8 月 2, 2024 隆昌化工

含盐量大于多少才是高盐废水,而要对高盐废水进行生化处理,我们首先要了解什么是高盐废水,以及高盐废水对生化系统的影响!

什么是高盐废水

高盐废水是指总盐质量分数至少为 1%(相当于 10,000 毫克/升)的废水。它主要来自化工厂和油气采集加工厂。这些废水中含有多种物质(包括盐、油、有机重金属和放射性物质)。含盐废水的产生方式多种多样,水量也在逐年增加。去除含盐废水中的有机污染物对环境至关重要。采用生物法处理时,高浓度的含盐物质对微生物有抑制作用,采用物理法和化学法处理,投资大,运行成本高,难以达到理想的净化效果。用生物法处理这类废水仍是国内外研究的重点。

高含盐有机废水根据生产工艺的不同,所含有机物的种类和化学性质差异很大,但所含盐分多为 Cl-、SO42-、Na+、Ca2+ 等盐类。虽然这些离子是微生物生长所必需的营养物质,在微生物的生长过程中对促进酶反应、维持膜平衡和调节渗透压起着重要作用。但如果这些离子浓度过高,就会对微生物产生抑制和毒害作用,主要表现为:盐浓度高,渗透压高,微生物细胞脱水造成细胞原生质分离;盐沉淀作用使脱氢酶活性降低;氯离子高对细菌毒性大;盐浓度高,废水密度增大,活性污泥易上浮和流失,严重影响生物处理系统的净化效果。

盐度对生化系统的影响

1.导致微生物脱水死亡

在盐浓度较高的情况下,渗透压的变化是主要原因。细菌的内部是一个半封闭的环境,它必须与外界环境进行有利于自己的物质和能量交换,以维持自己的生命活动,但它也必须阻止大部分外界物质的进入,以避免内部生化反应受到干扰和阻碍。

盐浓度升高,导致细菌内部溶液浓度低于外界,又由于水从低浓度向高浓度运动的特性,致使细菌体内水分大量流失引起其内部生化反应环境的变化,最终破坏生化反应过程直至细菌机体死亡的中断。

2.微生物的物质吸收过程受到干扰和阻塞,直至死亡。

细胞膜具有选择渗透性的特点,以过滤对细菌生命活动有害的物质,吸收对其生命活动有益的物质。这种吸收过程直接受到外部环境中溶液浓度、物质纯度等因素的影响。盐的加入会导致细菌的吸收环境受到干扰或阻塞,最终导致细菌生命活动受到抑制甚至死亡。这种情况因细菌的个体情况、种类、盐的种类和盐浓度的不同而有很大差异。

3.微生物的毒性和死亡

有些盐会随着细菌的生命活动进入细菌体内,破坏细菌内部的生化反应过程,有些盐会与细菌的细胞膜发生作用,导致细菌的性质发生改变,不再起到保护作用或不再吸收某些对细菌有益的物质,从而导致细菌的生命活动受到抑制或生物体死亡。重金属盐就是这方面的代表,有些杀菌方法就是利用了这一原理。

研究表明,高盐度对生化处理的影响主要体现在以下几个方面:

(1) 随着盐度的增加,活性污泥的生长受到影响。其生长曲线的变化表现在:适应期变长;对数生长期的生长速度变慢;减速生长期的持续时间变长。

(2) 盐分会增强微生物的呼吸作用和细胞裂解。

3) 盐分会降低有机物的生物降解性和降解能力。它降低了有机物的去除率和降解率。

生化系统能承受多高的盐浓度

根据《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ-343-2010),排入城镇下水道的污水进入污水处理厂进行二级处理时,其水质应符合一级 B 的规定(表 1),其中氯化物含量为 600 mg/L,硫酸盐含量为 600 mg/L。

根据《室外排水设计规范》(GBJ 14-87)(GB50014-2006 和 2011 版中未特别注明盐分)附录三 "生物处理构筑物进水有害物质的允许浓度"",氯化钠的允许浓度为 4000mg/L。

工程经验数据表明:当废水中氯离子浓度大于 2000mg/L 时,微生物的活性会受到抑制,COD 去除率会明显降低;当废水中氯离子浓度大于 8000mg/L 时,会导致污泥体积膨胀,水面泛起大量气泡,微生物会相继被杀死。

一般情况下,我们认为氯离子浓度大于2000mg/L,盐度小于2%(相当于20000mg/L)不影响生化系统处理效果时,可以采用活性污泥法,但是,如果根据驯化合理,盐度3%-4%采用活性污泥法稳定达标的情况也遇到过(坊间有5%调试成功的)案例),但切记进水盐度要保证稳定,不能波动太大,否则生化系统承受不了而崩溃!

生化系统处理高盐废水的措施

1.活性污泥的驯化

在盐度小于 2g/L 的条件下,可以通过驯化处理含盐废水。通过逐步提高生化给水的盐度,微生物会通过自身的渗透压调节机制来平衡细胞内的渗透压或保护细胞内的原生质,这些机制包括聚集低分子量物质形成新的细胞外保护层、调节自身的代谢途径以及改变基因组成等。

因此,普通活性污泥经过一定时间的驯化,可以处理一定盐浓度范围内的高盐废水。虽然活性污泥通过驯化可以增加系统的耐盐范围,提高系统的处理效率,但驯化后的活性污泥中的微生物耐盐范围有限,对环境的变化比较敏感。当氯离子环境发生突然变化时,微生物的适应性会立即消失. 驯化只是微生物为适应环境而进行的暂时性生理调整,并不具有遗传特性.这种适应性的敏感性对污水处理非常不利。

活性污泥驯化时间一般为7-10d,驯化可以提高污泥微生物对盐浓度的耐受程度,驯化初期活性污泥浓度降低,是由于盐溶液的增加对微生物产生毒性,使部分微生物死亡,呈现负增长,在驯化后期微生物适应环境变化开始繁殖,使活性污泥浓度升高。以活性污泥在 1.5% 和 2.5% NaCl 溶液中对 COD 的去除率为例,驯化初期和驯化后期对 COD 的去除率分别为 60% 和 80% 以及 40% 和 60%。

2.进水稀释

为了降低生化系统中的盐浓度,可对进水进行稀释,使盐分低于毒域值,生物处理不受抑制。其优点是方法简单,易于操作和管理;缺点是增加了处理规模、基建投资和运行成本。

3. 挑选耐盐细菌

耐盐菌是一种能耐受高浓度盐的细菌的统称,业内多为筛选富集的专用菌株,最高可耐受盐分 5% 左右即可稳定运行,也被认为是一种处理高盐废水的生化手段!

4.选择合理的工艺流程

针对不同浓度的氯离子含量选择不同的处理工艺,适当选择厌氧工艺来降低好氧段后氯离子的耐受浓度范围。

当盐度大于 5g/L 时,蒸发浓缩是最经济有效的除盐方法。其他方法,如培养含盐细菌,在工业实践中存在操作困难的问题。

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