Γιατί τα λύματα με υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι είναι τόσο δύσκολο να επεξεργαστούν;Πρέπει πρώτα να καταλάβουμε τι είναι τα λύματα με υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι και την επίδραση των λυμάτων με υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι στο βιοχημικό σύστημα!Αυτό το άρθρο εξετάζει μόνο τη βιοχημική επεξεργασία των λυμάτων με υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι!
1. Τι είναι τα λύματα με υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι;
Ως λύματα υψηλής περιεκτικότητας σε αλάτι νοούνται τα λύματα με συνολική περιεκτικότητα σε αλάτι τουλάχιστον 1% (που ισοδυναμεί με 10.000 mg/L).Προέρχεται κυρίως από χημικά εργοστάσια και τη συλλογή και επεξεργασία πετρελαίου και φυσικού αερίου.Αυτά τα λύματα περιέχουν μια ποικιλία ουσιών (συμπεριλαμβανομένων αλάτων, ελαίων, οργανικών βαρέων μετάλλων και ραδιενεργών υλικών).Τα αλμυρά λύματα παράγονται από ένα ευρύ φάσμα πηγών και η ποσότητα του νερού αυξάνεται χρόνο με το χρόνο.Η απομάκρυνση των οργανικών ρύπων από τα αλμυρά λύματα έχει σημαντικό αντίκτυπο στο περιβάλλον.Για τη θεραπεία χρησιμοποιούνται βιολογικές μέθοδοι.Οι ουσίες αλατιού υψηλής συγκέντρωσης έχουν ανασταλτική δράση στους μικροοργανισμούς.Χρησιμοποιούνται φυσικές και χημικές μέθοδοι για επεξεργασία, η οποία απαιτεί μεγάλες επενδύσεις και υψηλό κόστος λειτουργίας και είναι δύσκολο να επιτευχθεί το αναμενόμενο αποτέλεσμα καθαρισμού.Η χρήση βιολογικών μεθόδων για την επεξεργασία τέτοιων λυμάτων εξακολουθεί να είναι το επίκεντρο της έρευνας στο εσωτερικό και στο εξωτερικό.
Οι τύποι και οι χημικές ιδιότητες της οργανικής ύλης σε οργανικά λύματα υψηλής περιεκτικότητας σε αλάτι ποικίλλουν σημαντικά ανάλογα με τη διαδικασία παραγωγής, αλλά τα άλατα που περιέχονται είναι ως επί το πλείστον άλατα όπως Cl-, SO42-, Na+, Ca2+.Αν και αυτά τα ιόντα είναι απαραίτητα θρεπτικά συστατικά για την ανάπτυξη μικροοργανισμών, παίζουν σημαντικό ρόλο στην προώθηση των ενζυματικών αντιδράσεων, στη διατήρηση της ισορροπίας της μεμβράνης και στη ρύθμιση της οσμωτικής πίεσης κατά την ανάπτυξη των μικροοργανισμών.Ωστόσο, εάν η συγκέντρωση αυτών των ιόντων είναι πολύ υψηλή, θα έχει ανασταλτικές και τοξικές επιδράσεις στους μικροοργανισμούς.Οι κύριες εκδηλώσεις είναι: υψηλή συγκέντρωση άλατος, υψηλή οσμωτική πίεση, αφυδάτωση μικροβιακών κυττάρων, πρόκληση διαχωρισμού κυτταρικού πρωτοπλάσματος.Το αλάτισμα μειώνει τη δραστηριότητα της αφυδρογονάσης.Ιόντα υψηλού χλωρίου Τα βακτήρια είναι τοξικά.η συγκέντρωση αλατιού είναι υψηλή, η πυκνότητα των λυμάτων αυξάνεται και η ενεργοποιημένη ιλύς επιπλέει εύκολα και χάνεται, επηρεάζοντας έτσι σοβαρά την επίδραση καθαρισμού του συστήματος βιολογικού καθαρισμού.
2. Επίδραση της αλατότητας σε βιοχημικά συστήματα
1. Οδηγούν σε αφυδάτωση και θάνατο μικροοργανισμών
Σε υψηλότερες συγκεντρώσεις αλατιού, οι αλλαγές στην οσμωτική πίεση είναι η κύρια αιτία.Το εσωτερικό ενός βακτηρίου είναι ένα ημίκλειστο περιβάλλον.Πρέπει να ανταλλάσσει ωφέλιμα υλικά και ενέργεια με το εξωτερικό περιβάλλον για να διατηρήσει τη ζωτικότητά του.Ωστόσο, πρέπει επίσης να αποτρέψει την είσοδο των περισσότερων εξωτερικών ουσιών για να αποφευχθεί η καταστροφή της εσωτερικής βιοχημείας.Παρεμβολή και παρεμπόδιση απόκρισης.
Η αύξηση της συγκέντρωσης αλατιού προκαλεί τη συγκέντρωση του διαλύματος μέσα στα βακτήρια να είναι χαμηλότερη από τον έξω κόσμο.Επιπλέον, λόγω του χαρακτηριστικού του νερού που μετακινείται από χαμηλή σε υψηλή συγκέντρωση, μεγάλη ποσότητα νερού χάνεται στα βακτήρια, προκαλώντας αλλαγές στο εσωτερικό περιβάλλον βιοχημικής τους αντίδρασης, καταστρέφοντας τελικά τη διαδικασία βιοχημικής τους αντίδρασης μέχρι να διακοπεί., τα βακτήρια πεθαίνουν.
2. Παρεμβολή στη διαδικασία απορρόφησης μικροβιακών ουσιών και παρεμπόδιση του θανάτου τους
Η κυτταρική μεμβράνη έχει το χαρακτηριστικό της επιλεκτικής διαπερατότητας για να φιλτράρει ουσίες που είναι επιβλαβείς για τις δραστηριότητες της βακτηριακής ζωής και να απορροφά ουσίες ευεργετικές για τις δραστηριότητες της ζωής της.Αυτή η διαδικασία απορρόφησης επηρεάζεται άμεσα από τη συγκέντρωση του διαλύματος, την καθαρότητα του υλικού κ.λπ. του εξωτερικού περιβάλλοντος.Η προσθήκη αλατιού προκαλεί παρεμπόδιση ή αποκλεισμό του περιβάλλοντος απορρόφησης των βακτηρίων, προκαλώντας τελικά την αναστολή ή ακόμα και τον θάνατο της δραστηριότητας της βακτηριακής ζωής.Αυτή η κατάσταση ποικίλλει πολύ λόγω των επιμέρους βακτηριακών συνθηκών, των συνθηκών των ειδών, των τύπων αλάτων και των συγκεντρώσεων αλάτων.
3. Δηλητηρίαση και θάνατος μικροοργανισμών
Μερικά άλατα θα εισέλθουν στο εσωτερικό των βακτηρίων μαζί με τις ζωτικές τους δραστηριότητες, καταστρέφοντας τις εσωτερικές βιοχημικές διεργασίες αντίδρασης και μερικά θα αλληλεπιδράσουν με τη βακτηριακή κυτταρική μεμβράνη, προκαλώντας αλλαγές στις ιδιότητές τους και δεν τα προστατεύουν πλέον ή δεν μπορούν πλέον να απορροφήσουν ορισμένα επιβλαβείς ουσίες για τα βακτήρια.Ευεργετικές ουσίες, με αποτέλεσμα να αναστέλλεται η ζωτική δραστηριότητα των βακτηρίων ή να πεθαίνουν τα βακτήρια.Μεταξύ αυτών, τα άλατα βαρέων μετάλλων είναι τα αντιπροσωπευτικά και ορισμένες μέθοδοι αποστείρωσης χρησιμοποιούν αυτήν την αρχή.
Η έρευνα δείχνει ότι η επίδραση της υψηλής αλατότητας στη βιοχημική επεξεργασία αντανακλάται κυρίως στις ακόλουθες πτυχές:
1. Καθώς αυξάνεται η αλατότητα, επηρεάζεται η ανάπτυξη της ενεργοποιημένης ιλύος.Οι αλλαγές στην καμπύλη ανάπτυξής του είναι οι εξής: η περίοδος προσαρμογής γίνεται μεγαλύτερη.ο ρυθμός ανάπτυξης στη λογαριθμική περίοδο ανάπτυξης γίνεται πιο αργός.και η διάρκεια της περιόδου ανάπτυξης επιβράδυνσης γίνεται μεγαλύτερη.
2. Η αλατότητα ενισχύει τη μικροβιακή αναπνοή και τη λύση των κυττάρων.
3. Η αλατότητα μειώνει τη βιοαποδομησιμότητα και την ικανότητα αποικοδόμησης της οργανικής ύλης.Μειώστε τον ρυθμό απομάκρυνσης και το ρυθμό αποικοδόμησης της οργανικής ύλης.
3. Πόσο υψηλή συγκέντρωση αλατιού μπορεί να αντέξει το βιοχημικό σύστημα;
Σύμφωνα με το «Πρότυπο ποιότητας νερού για λύματα που εκκενώνονται σε αστικούς υπονόμους» (CJ-343-2010), κατά την είσοδο σε μονάδα επεξεργασίας λυμάτων για δευτεροβάθμια επεξεργασία, η ποιότητα των λυμάτων που απορρίπτονται σε αστικούς υπονόμους πρέπει να συμμορφώνεται με τις απαιτήσεις του Βαθμού Β (Πίνακας 1), μεταξύ των οποίων χλώριο Chemicals 600 mg/L, θειικό 600 mg/L.
Σύμφωνα με το Παράρτημα 3 του «Κώδικα Σχεδιασμού Εξωτερικής Αποχέτευσης» (GBJ 14-87) (οι εκδόσεις GB50014-2006 και 2011 δεν προσδιορίζουν την περιεκτικότητα σε αλάτι), «Επιτρεπόμενη συγκέντρωση επιβλαβών ουσιών στο νερό εισόδου δομών βιολογικής επεξεργασίας», η επιτρεπόμενη συγκέντρωση χλωριούχου νατρίου είναι 4000mg/L.
Τα δεδομένα της μηχανικής εμπειρίας δείχνουν ότι όταν η συγκέντρωση ιόντων χλωρίου στα λύματα είναι μεγαλύτερη από 2000 mg/L, η δραστηριότητα των μικροοργανισμών θα ανασταλεί και ο ρυθμός αφαίρεσης COD θα μειωθεί σημαντικά.όταν η συγκέντρωση ιόντων χλωρίου στα λύματα είναι μεγαλύτερη από 8000 mg/L, ο όγκος της ιλύος θα αυξηθεί.Διαστολή, εμφανίζεται μεγάλη ποσότητα αφρού στην επιφάνεια του νερού και οι μικροοργανισμοί θα πεθάνουν ο ένας μετά τον άλλο.
Υπό κανονικές συνθήκες, πιστεύουμε ότι η συγκέντρωση ιόντων χλωρίου μεγαλύτερη από 2000 mg/L και η περιεκτικότητα σε άλατα μικρότερη από 2% (που ισοδυναμεί με 20000 mg/L) μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία με τη μέθοδο της ενεργοποιημένης ιλύος.Ωστόσο, όσο μεγαλύτερη είναι η περιεκτικότητα σε αλάτι, τόσο μεγαλύτερος είναι ο χρόνος εγκλιματισμού.Αλλά να θυμάστε ένα πράγμα, η περιεκτικότητα σε αλάτι του εισερχόμενου νερού πρέπει να είναι σταθερή και να μην μπορεί να αυξομειωθεί υπερβολικά, διαφορετικά το βιοχημικό σύστημα δεν θα το αντέξει.
4. Μέτρα βιοχημικού συστήματος επεξεργασίας λυμάτων υψηλής περιεκτικότητας σε αλάτι
1. Εξημέρωση ενεργοποιημένης ιλύος
Όταν η αλατότητα είναι μικρότερη από 2 g/L, τα αλμυρά λύματα μπορούν να υποστούν επεξεργασία μέσω εξημέρωσης.Αυξάνοντας σταδιακά την περιεκτικότητα σε αλάτι στο βιοχημικό νερό τροφοδοσίας, οι μικροοργανισμοί θα εξισορροπήσουν την οσμωτική πίεση μέσα στα κύτταρα ή θα προστατεύσουν το πρωτόπλασμα μέσα στα κύτταρα μέσω των δικών τους μηχανισμών ρύθμισης της οσμωτικής πίεσης.Αυτοί οι ρυθμιστικοί μηχανισμοί περιλαμβάνουν τη συσσώρευση ουσιών χαμηλού μοριακού βάρους για να σχηματίσουν ένα νέο εξωκυτταρικό προστατευτικό στρώμα και να αυτορυθμιστούν.Μεταβολικά μονοπάτια, αλλαγές στη γενετική σύνθεση κ.λπ.
Ως εκ τούτου, η κανονική ενεργοποιημένη ιλύς μπορεί να επεξεργαστεί λύματα υψηλής περιεκτικότητας σε αλάτι εντός ενός συγκεκριμένου εύρους συγκέντρωσης αλατιού μέσω της εξημέρωσης για μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο.Αν και η ενεργοποιημένη ιλύς μπορεί να αυξήσει το εύρος ανοχής σε αλάτι του συστήματος και να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα επεξεργασίας του συστήματος μέσω της εξημέρωσης, εξημέρωση της ενεργοποιημένης ιλύος Οι μικροοργανισμοί έχουν περιορισμένο εύρος ανοχής για το αλάτι και είναι ευαίσθητοι στις αλλαγές στο περιβάλλον.Όταν το περιβάλλον των ιόντων χλωρίου αλλάξει ξαφνικά, η προσαρμοστικότητα των μικροοργανισμών θα εξαφανιστεί αμέσως.Η εξημέρωση είναι μόνο μια προσωρινή φυσιολογική προσαρμογή των μικροοργανισμών ώστε να προσαρμοστούν στο περιβάλλον και δεν έχει γενετικά χαρακτηριστικά.Αυτή η προσαρμοστική ευαισθησία είναι πολύ επιζήμια για την επεξεργασία των λυμάτων.
Ο χρόνος εγκλιματισμού της ενεργοποιημένης λάσπης είναι γενικά 7-10 ημέρες.Ο εγκλιματισμός μπορεί να βελτιώσει την ανοχή των μικροοργανισμών της λάσπης στη συγκέντρωση αλατιού.Η μείωση της συγκέντρωσης της ενεργοποιημένης ιλύος στο πρώιμο στάδιο εγκλιματισμού οφείλεται στην αύξηση των μικροοργανισμών που δηλητηριάζουν το διάλυμα άλατος και προκαλεί το θάνατο ορισμένων μικροοργανισμών.Δείχνει αρνητική ανάπτυξη.Στο μεταγενέστερο στάδιο της εξημέρωσης, αρχίζουν να αναπαράγονται μικροοργανισμοί που έχουν προσαρμοστεί στο αλλαγμένο περιβάλλον, οπότε η συγκέντρωση της ενεργοποιημένης λάσπης αυξάνεται.Λαμβάνοντας την αφαίρεση τουΓΑΔΟΣμε ενεργοποιημένη λάσπη σε διαλύματα χλωριούχου νατρίου 1,5% και 2,5% για παράδειγμα, τα ποσοστά απομάκρυνσης COD στα πρώιμα και όψιμα στάδια εγκλιματισμού είναι: 60%, 80% και 40%, 60% αντίστοιχα.
2. Αραιώστε το νερό
Προκειμένου να μειωθεί η συγκέντρωση του αλατιού στο βιοχημικό σύστημα, το εισερχόμενο νερό μπορεί να αραιωθεί έτσι ώστε η περιεκτικότητα σε αλάτι να είναι χαμηλότερη από την τοξική οριακή τιμή και η βιολογική επεξεργασία να μην παρεμποδίζεται.Το πλεονέκτημά της είναι ότι η μέθοδος είναι απλή και εύκολη στη λειτουργία και τη διαχείριση.το μειονέκτημά του είναι ότι αυξάνει την κλίμακα επεξεργασίας, τις επενδύσεις σε υποδομές και το λειτουργικό κόστος.,
3. Επιλέξτε βακτήρια ανθεκτικά στο αλάτι
Τα βακτήρια που ανέχονται το αλατογόνο είναι ένας γενικός όρος για τα βακτήρια που μπορούν να ανεχθούν υψηλές συγκεντρώσεις αλατιού.Στη βιομηχανία, είναι ως επί το πλείστον υποχρεωτικά στελέχη που ελέγχονται και εμπλουτίζονται.Επί του παρόντος, η υψηλότερη περιεκτικότητα σε αλάτι μπορεί να είναι ανεκτή σε περίπου 5% και μπορεί να λειτουργεί σταθερά.Θεωρείται επίσης ένα είδος λυμάτων με υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι.Μια βιοχημική μέθοδος θεραπείας!
4. Επιλέξτε μια λογική ροή διαδικασίας
Επιλέγονται διαφορετικές διεργασίες επεξεργασίας για διαφορετικές συγκεντρώσεις περιεκτικότητας σε ιόντα χλωρίου και η αναερόβια διεργασία επιλέγεται κατάλληλα για τη μείωση του εύρους ανοχής της συγκέντρωσης ιόντων χλωρίου στην επόμενη αερόβια τομή.,
Όταν η αλατότητα είναι μεγαλύτερη από 5 g/L, η εξάτμιση και η συμπύκνωση για αφαλάτωση είναι η πιο οικονομική και αποτελεσματική μέθοδος.Άλλες μέθοδοι, όπως οι μέθοδοι για την καλλιέργεια βακτηρίων που περιέχουν αλάτι, έχουν προβλήματα που είναι δύσκολο να λειτουργήσουν στη βιομηχανική πρακτική.
Η εταιρεία Lianhua μπορεί να παρέχει γρήγορο αναλυτή COD για τη δοκιμή λυμάτων με υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι, επειδή το χημικό αντιδραστήριό μας μπορεί να προστατεύσει δεκάδες χιλιάδες παρεμβολές ιόντων χλωρίου.
Ώρα δημοσίευσης: Ιαν-25-2024
