Dlaczego ścieki o wysokiej zawartości soli są tak trudne do oczyszczenia?Musimy najpierw zrozumieć, czym są ścieki o wysokiej zawartości soli i jaki wpływ mają ścieki o wysokiej zawartości soli na układ biochemiczny!W artykule omówiono wyłącznie biochemiczne oczyszczanie ścieków o wysokiej zawartości soli!
1. Co to są ścieki o wysokiej zawartości soli?
Ścieki wysokosolne to ścieki o całkowitej zawartości soli co najmniej 1% (co odpowiada 10 000 mg/l).Pochodzi głównie z zakładów chemicznych oraz z gromadzenia i przetwarzania ropy naftowej i gazu ziemnego.Ścieki te zawierają różnorodne substancje (w tym sole, oleje, organiczne metale ciężkie i materiały radioaktywne).Słone ścieki powstają z wielu różnych źródeł, a ilość wody wzrasta z roku na rok.Usuwanie zanieczyszczeń organicznych ze ścieków słonych ma istotny wpływ na środowisko.W leczeniu stosuje się metody biologiczne.Substancje solne o wysokim stężeniu działają hamująco na mikroorganizmy.Do oczyszczania stosuje się metody fizyczne i chemiczne, co wymaga dużych inwestycji i wysokich kosztów eksploatacji, a osiągnięcie oczekiwanego efektu oczyszczania jest trudne.Wykorzystanie metod biologicznych do oczyszczania tego typu ścieków jest nadal przedmiotem badań w kraju i za granicą.
Rodzaje i właściwości chemiczne materii organicznej w ściekach organicznych o dużej zawartości soli różnią się znacznie w zależności od procesu produkcyjnego, ale zawarte w nich sole to głównie sole, takie jak Cl-, SO42-, Na+, Ca2+.Chociaż jony te są niezbędnymi składnikami odżywczymi dla wzrostu mikroorganizmów, odgrywają ważną rolę w promowaniu reakcji enzymatycznych, utrzymywaniu równowagi błonowej i regulowaniu ciśnienia osmotycznego podczas wzrostu mikroorganizmów.Jeśli jednak stężenie tych jonów będzie zbyt wysokie, będzie to miało działanie hamujące i toksyczne na mikroorganizmy.Główne objawy to: wysokie stężenie soli, wysokie ciśnienie osmotyczne, odwodnienie komórek drobnoustrojów, powodujące separację protoplazmy komórkowej;wysalanie zmniejsza aktywność dehydrogenazy;wysoka zawartość jonów chlorkowych Bakterie są toksyczne;stężenie soli jest wysokie, gęstość ścieków wzrasta, a osad czynny łatwo unosi się na wodzie i ulega zniszczeniu, co poważnie wpływa na skuteczność oczyszczania w systemie biologicznego oczyszczania.
2. Wpływ zasolenia na układy biochemiczne
1. Doprowadzić do odwodnienia i śmierci mikroorganizmów
Przy wyższych stężeniach soli główną przyczyną są zmiany ciśnienia osmotycznego.Wnętrze bakterii jest środowiskiem półzamkniętym.Aby utrzymać swoją witalność, musi wymieniać korzystne materiały i energię ze środowiskiem zewnętrznym.Musi jednak również zapobiegać przedostawaniu się większości substancji zewnętrznych, aby uniknąć uszkodzenia wewnętrznej biochemii.Zakłócenia i utrudnianie reakcji.
Wzrost stężenia soli powoduje, że stężenie roztworu wewnątrz bakterii jest niższe niż w świecie zewnętrznym.Co więcej, ze względu na charakterystykę przepływu wody od niskiego do wysokiego stężenia, bakterie tracą duże ilości wody, powodując zmiany w ich wewnętrznym środowisku reakcji biochemicznych, ostatecznie niszcząc ich proces reakcji biochemicznej aż do jego przerwania., bakterie giną.
2. Zakłócanie procesu wchłaniania substancji drobnoustrojowych i blokowanie ich śmierci
Błona komórkowa charakteryzuje się selektywną przepuszczalnością, która filtruje substancje szkodliwe dla życia bakterii i absorbuje substancje korzystne dla jej czynności życiowych.Na proces absorpcji ma bezpośredni wpływ stężenie roztworu, czystość materiału itp. środowiska zewnętrznego.Dodatek soli powoduje zakłócenie lub zablokowanie środowiska absorpcji bakterii, co ostatecznie powoduje zahamowanie lub nawet śmierć bakterii.Sytuacja ta jest bardzo zróżnicowana ze względu na indywidualne warunki bakteryjne, warunki gatunkowe, rodzaj soli i jej stężenie.
3. Zatrucie i śmierć mikroorganizmów
Niektóre sole przedostaną się do wnętrza bakterii wraz z ich czynnościami życiowymi, niszcząc ich wewnętrzne procesy reakcji biochemicznych, a inne wejdą w interakcję z błoną komórkową bakterii, powodując zmianę ich właściwości i przestaną je chronić lub nie będą już w stanie wchłonąć pewnych substancji. substancji szkodliwych dla bakterii.Substancje pożyteczne, powodując w ten sposób zahamowanie życiowej aktywności bakterii lub ich śmierć.Wśród nich reprezentatywne są sole metali ciężkich i niektóre metody sterylizacji wykorzystują tę zasadę.
Badania pokazują, że wpływ wysokiego zasolenia na oczyszczanie biochemiczne odzwierciedla się głównie w następujących aspektach:
1. Wraz ze wzrostem zasolenia wpływa to na wzrost osadu czynnego.Zmiany w krzywej wzrostu są następujące: wydłuża się okres adaptacji;tempo wzrostu w logarytmicznym okresie wzrostu staje się wolniejsze;a czas trwania okresu spowolnienia wzrostu staje się dłuższy.
2. Zasolenie wzmacnia oddychanie drobnoustrojów i lizę komórek.
3. Zasolenie zmniejsza biodegradowalność i degradowalność materii organicznej.Zmniejsz szybkość usuwania i szybkość degradacji materii organicznej.
3. Jak wysokie stężenie soli może wytrzymać układ biochemiczny?
Zgodnie z „Normą jakości wody dla ścieków odprowadzanych do kanałów miejskich” (CJ-343-2010) jakość ścieków wprowadzanych do kanalizacji miejskiej w momencie wprowadzenia do oczyszczalni ścieków w celu wtórnego oczyszczenia powinna odpowiadać wymaganiom klasy B (tab. 1), w tym chlor Chemikalia 600 mg/L, siarczan 600 mg/L.
Zgodnie z załącznikiem 3 „Kodeksu projektowania drenażu zewnętrznego” (GBJ 14-87) (wydania GB50014-2006 i 2011 nie określają zawartości soli), „Dopuszczalne stężenie substancji szkodliwych w wodzie wlotowej do obiektów oczyszczania biologicznego”, dopuszczalne stężenie chlorku sodu wynosi 4000mg/L.
Dane z doświadczenia inżynieryjnego pokazują, że gdy stężenie jonów chlorkowych w ściekach jest większe niż 2000 mg/l, aktywność mikroorganizmów zostanie zahamowana, a stopień usuwania ChZT zostanie znacznie zmniejszony;gdy stężenie jonów chlorkowych w ściekach jest większe niż 8000 mg/l, objętość osadu zostanie zwiększona.Ekspansja, na powierzchni wody pojawia się duża ilość piany, a mikroorganizmy giną jeden po drugim.
Uważamy, że w normalnych okolicznościach stężenie jonów chlorkowych większe niż 2000 mg/l i zawartość soli mniejsza niż 2% (co odpowiada 20000 mg/l) można oczyścić metodą osadu czynnego.Jednak im wyższa zawartość soli, tym dłuższy czas aklimatyzacji.Ale pamiętaj o jednym. Zawartość soli w dopływającej wodzie musi być stała i nie może się zbytnio wahać, w przeciwnym razie system biochemiczny nie będzie w stanie tego wytrzymać.
4. Środki biochemicznego oczyszczania ścieków wysokosolnych
1. Udomowienie osadu czynnego
Gdy zasolenie jest mniejsze niż 2 g/l, słone ścieki można oczyszczać poprzez udomowienie.Stopniowo zwiększając zawartość soli w biochemicznej wodzie zasilającej, mikroorganizmy równoważą ciśnienie osmotyczne w komórkach lub chronią protoplazmę w komórkach poprzez własne mechanizmy regulacji ciśnienia osmotycznego.Te mechanizmy regulacyjne obejmują akumulację substancji o niskiej masie cząsteczkowej, tworząc nową zewnątrzkomórkową warstwę ochronną i regulując się same.Szlaki metaboliczne, zmiany w składzie genetycznym itp.
Dlatego też zwykły osad czynny może oczyszczać ścieki o wysokiej zawartości soli w określonym zakresie stężeń soli w drodze udomowienia przez pewien okres czasu.Chociaż osad czynny może zwiększyć zakres tolerancji soli w systemie i poprawić skuteczność oczyszczania systemu poprzez udomowienie, udomowienie osadu czynnego Mikroorganizmy mają ograniczony zakres tolerancji na sól i są wrażliwe na zmiany w środowisku.Kiedy środowisko jonów chlorkowych nagle się zmieni, zdolność adaptacyjna mikroorganizmów natychmiast zniknie.Udomowienie to jedynie tymczasowe fizjologiczne przystosowanie się mikroorganizmów do przystosowania się do środowiska i nie ma cech genetycznych.Ta adaptacyjna wrażliwość jest bardzo szkodliwa dla oczyszczania ścieków.
Czas aklimatyzacji osadu czynnego wynosi zazwyczaj 7-10 dni.Aklimatyzacja może poprawić tolerancję mikroorganizmów osadowych na stężenie soli.Zmniejszenie stężenia osadu czynnego we wczesnej fazie aklimatyzacji spowodowane jest wzrostem ilości mikroorganizmów zatruwających roztwory soli i powodujących śmierć niektórych mikroorganizmów.Pokazuje ujemny wzrost.W późniejszym etapie udomowienia mikroorganizmy, które przystosowały się do zmienionego środowiska, zaczynają się rozmnażać, przez co wzrasta stężenie osadu czynnego.Podjęcie usunięciaDORSZna przykład w przypadku osadu czynnego w 1,5% i 2,5% roztworze chlorku sodu, współczynnik usuwania ChZT we wczesnym i późnym etapie aklimatyzacji wynosi odpowiednio: 60%, 80% i 40%, 60%.
2. Rozcieńczyć wodę
W celu zmniejszenia stężenia soli w układzie biochemicznym dopływającą wodę można rozcieńczyć tak, aby zawartość soli była niższa od wartości granicznej toksyczności, a oczyszczanie biologiczne nie zostało zahamowane.Jej zaletą jest to, że metoda jest prosta i łatwa w obsłudze i zarządzaniu;jego wadą jest to, że zwiększa skalę przetwarzania, inwestycje w infrastrukturę i koszty operacyjne.
3. Wybierz bakterie tolerujące sól
Bakterie halotolerujące to ogólne określenie bakterii, które tolerują wysokie stężenia soli.W przemyśle są to przeważnie odmiany obowiązkowe, które są sprawdzane i wzbogacane.Obecnie najwyższa zawartość soli może być tolerowana na poziomie około 5% i może działać stabilnie.Uważany jest również za rodzaj ścieków o wysokiej zawartości soli.Biochemiczna metoda leczenia!
4. Wybierz rozsądny przebieg procesu
Dla różnych stężeń zawartości jonów chlorkowych dobiera się różne procesy oczyszczania, a proces beztlenowy dobiera się odpowiednio, aby zmniejszyć zakres tolerancji stężenia jonów chlorkowych w kolejnej części tlenowej.
Gdy zasolenie jest większe niż 5 g/l, najbardziej ekonomiczną i skuteczną metodą jest odparowanie i zagęszczenie w celu odsalania.Inne metody, takie jak metody hodowli bakterii zawierających sól, stwarzają problemy trudne do zastosowania w praktyce przemysłowej.
Firma Lianhua może dostarczyć szybki analizator ChZT do badania ścieków o wysokiej zawartości soli, ponieważ nasz odczynnik chemiczny może chronić dziesiątki tysięcy zakłóceń jonów chlorkowych.
Czas publikacji: 25 stycznia 2024 r
