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高盐废水

一、什么是高盐废水?


高盐废水是指总含盐质量分数至少1%的废水。其主要来自化工厂及石油和天然气的采集加工等。这种废水含有多种物质(包括盐、油、有机重金属和放射性物质)。含盐废水的产生途径广泛,水量也逐年增加。去除含盐污水中的有机污染物对环境造成的影响至关重要。采用生物法进行处理,高浓度的盐类物质对微生物具有抑制作用,采用物化法处理,投资大,运行费用高,且难以达到预期的净化效果。采用生物法对此类废水进行处理,仍是目前国内外研究的重点。

高含盐量有机废水的有机物根据生产过程不同,所含有机物的种类及化学性质差异较大,但所含盐类物质多为Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等盐类物质。虽然这些离子都是微生物生长所必需的营养元素,在微生物的生长过程中起着促进酶反应,维持膜平衡和调节渗透压的重要作用。但是若这些离子浓度过高,会对微生物产生抑制和毒害作用,主要表现:盐浓度高、渗透压高、微生物细胞脱水引起细胞原生质分离;盐析作用使脱氢酶活性降低;氯离子高对细菌有毒害作用;盐浓度高,废水的密度增加,活性污泥易上浮流失,从而严重影响生物处理系统的净化效果。


盐浓度较高的情况下,渗透压的变化是主因。细菌的内部是一个半封闭的环境,必须与外部环境发生对其有利的物质与能量的交换才能维持其生命活性,但是也必须阻止绝大部分的外界物质进入,以避免对其内部的生物化学反应的干扰与阻挠。

盐浓度增加,导致细菌内部溶液浓度低于外界,又因为水从低浓度向高浓度移动的特性,导致细菌体内水分大量流失引起其内部生物化学反应环境变化,最终破坏其生物化学反应进程直至中断,菌体死亡。

细胞膜有选择透过的特性,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。而这个吸收过程受外部环境的溶液浓度,物质纯度等情况直接影响,而盐的加入导致细菌的吸收环境受到干扰或者阻断,最终引起细菌生命活性受到抑制甚至死亡。这种情况因细菌个体情况,品种情况,盐的种类及盐的浓度差异较大。



有些盐会随着细菌的生命活动进入细菌内部,破坏其内部的生物化学反应进程,有些会与细菌的细胞膜发生作用,导致其性质转变而不再起到保护作用或者不再能吸收某些对细菌有益的物质,进而导致细菌的生命活性受到抑制或者菌体死亡。其中以重金属盐为代表,一些杀菌方法既是利用此原理。


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)随着盐度的升高,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;对数增长期的生长速度变慢;减速生长期的历时变长。

(2)盐度加强了微生物的呼吸作用和细胞的溶胞作用。

(3)盐度降低了有机物的可生物降解性和可降解程度。使有机物的去除率和降解速率下降。



工程经验数据表明:当废水中的氯离子浓度大于2000mg/L时,微生物的活性将受到抑止,COD去除率会明显下降;当废水中的氯离子浓度大于8000mg/L时,会造成污泥体积膨胀,水面泛出大量泡沫,微生物会相继死亡。

正常情况下,我们认为氯离子浓度大于2000mg/L,盐分小于2%(相当于20000mg/L)是不影响生化系统处理效果,可以利用活性污泥法处理的,不过根据如果驯化合理,盐分3%-4%利用活性污泥法稳定达标的也遇到过(社区有5%调试成功的案例),但是要记住一点,进水盐分要保证稳定,不能波动过大,要不生化系统是承受不了崩溃的!


在盐度小于2g/L条件下,可通过驯化处理含盐污水。通过逐步提高生化进水盐分,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,这些调节机制包括聚集低分子量物质来形成新的胞外保护层,调节自身的代谢途径,改变基因组成等。

因此,正常活性污泥可以在一定盐分浓度范围内通过一定时间的驯化处理高盐废水,虽然活性污泥通过驯化可以提高系统耐盐范围,提高系统的处理效率,但是,驯化活性污泥中的微生物对盐分的耐受范围有限,而且对环境的变化敏感。当氯离子环境突然变化时,微生物的适应性会立刻消失.驯化只是微生物适应环境的暂时生理调整,不具有遗传特性。这种适应性的敏感对污水处理的很不利。

活性污泥的驯化时间一般为7-10d,驯化可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减少,是由于盐溶液的增加对微生物产生毒害,使部分微生物死亡,表现为负增长,在驯化后期适应了改环境的微生物开始繁殖,故活性污泥浓度增多。以1.5%、2.5%的氯化钠溶液中活性污泥对COD的去除情况为例,驯化初期与驯化后期COD去除率分别为:60%、80%和40%、60%。


为降低进生化系统盐分的浓度,可将进水进行稀释,使盐分低于毒域值,生物处理就不会受到抑制。它的优点是方法简单,易于操作和管理;缺点是增加了处理规模、基建投资和运行费用。


耐盐菌是一种可以耐受高浓度盐分的细菌的总称,工业中多为筛选富集的专性菌种,目前最高盐分可以耐受5%左右可以稳定运行,也算是一种高盐废水的一种处理生化手段!


针对不同浓度的氯离子含量选择不同的处理流程,适当选择厌氧工艺流程来降低后序好氧段的耐受氯离子浓度的范围。

在盐度大于5g/L时,蒸发浓缩除盐是最经济也是最有效的可行办法。其它的方法如培养含盐菌等的方法都存在工业实践难以运行的问题。



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