氯離子對汙水處理中細(xì)菌的影響及對策(cè)
來(lái)源(yuán):科柏盛環保 發(fā)布時間:2023-03-28
高濃度氯離子對廢水生物處理的毒害作用主要(yào)是通過升高的環境滲透壓而破壞微生物(wù)的細胞膜(mó)和菌體內(nèi)的酶,從而破壞微(wēi)生(shēng)物(wù)的生理活動。
微生物在等(děng)滲透壓下生長良好,如微生物在質量為5~8.5g/L的NaC1溶液中;在低滲透壓(p(NaC1)=0.1g/L)下,溶液水分子大量滲入微生物體內,使微生物細胞發生(shēng)膨脹,嚴重者破裂(liè),導致微(wēi)生物死亡;在高滲透壓,(p(NaC1)=200g/L)下,微生物體內(nèi)水分子(zǐ)大量滲到體外(即:脫水),使細胞發生質壁分離。
微生(shēng)物(wù)的單位結(jié)構是細(xì)胞,細胞壁相當於半滲透膜,在氯離子濃度小於等於2000mg/L時(shí),細胞壁(bì)可承受的滲透壓為0.5-1.0大氣壓,即使加上細(xì)胞壁和細胞質膜有一(yī)定的堅韌性和彈性,細胞(bāo)壁可承受的滲透壓也不(bú)會大(dà)於5-6大氣壓。
但當水溶液中的(de)氯離(lí)子濃度在5000mg/L以上時,滲透壓大(dà)約將增大至10-30大氣壓,在這(zhè)樣大的滲透壓下,微生(shēng)物體內的水分子會(huì)大量滲透到體外溶液中,造成細胞失水(shuǐ)而發(fā)生質壁分離,嚴重者微生物死亡。工程經驗數據表明(míng):當(dāng)廢水中的(de)氯離濃度大於2000mg/L時,微生物的活性將受到抑止,COD去除率會明顯下(xià)降;當廢水中的氯離(lí)子濃度大於8000mg/L時,會造成汙泥體積膨脹,水(shuǐ)麵泛出大量泡沫,微(wēi)生物會相繼死亡。
抑製汙泥活性(xìng)的表現(xiàn)
當生化係統氯(lǜ)離子濃度(dù)大幅度突變時,汙泥的碳化性能(néng)和硝化性能會很快減弱甚至消失,導致COD去除率明顯下降,硝化過(guò)程亞硝酸鹽累積,即(jí)使(shǐ)提高汙水中的溶解氧,效果不明顯。也就是(shì)說,活性汙泥對氯離子濃度(dù)具(jù)有一定的容忍性(xìng),當氯離(lí)子濃度超過一定值時(shí),係統(tǒng)降(jiàng)解能力下(xià)降,直至係統(tǒng)失去處理能力。
氯離子突然變化比氯離子逐漸變化對係統的幹擾更大。隨著氯離子(zǐ)的升高,有機物降解速率下降,因此低F/M(養料與活性汙泥在(zài)質量上的比值(zhí))更適合含(hán)氯離子(zǐ)廢水的處理。
氯離子改變汙泥中微生物的組成,改(gǎi)變了汙泥的沉澱性和出水SS,導致汙泥流失嚴重,活性汙泥的(de)濃度下(xià)降,汙泥指數升高,30分鍾沉降率下(xià)降。
活性(xìng)汙泥鏡(jìng)檢結果來看,低鹽(yán)度時顯示其中生物相比較豐富,絲(sī)狀細菌、菌(jun1)膠團、原生動物種(zhǒng)類繁多(duō),活(huó)性汙泥顆粒很(hěn)大,菌(jun1)膠團呈封閉狀,絮凝體具有一定的緊密度。隨(suí)著來水氯離子濃度的(de)升高,當氯離子突變由原來的150mg/L增至1000mg/L時,絲狀菌及原生動物基本不存在(zài),而菌膠團變得更為密實,此時(shí)絮體變得細小,異常緊密(mì)。汙水中有機物的降解主要靠汙水(shuǐ)中大量微生物的共同作用完成,氯離(lí)子增加導(dǎo)致活性汙泥中微生物中屬數量減少,從而使有機物降解速率下降。
汙水生(shēng)化處理係統中氯離子含量超過多少會對微生物產生影響
(1)隨著鹽度的升高,活性汙泥的(de)生長受到影響。其生長(zhǎng)曲線的變化表現在:適應期變長;對數增長期的生長速(sù)度(dù)變慢;減速生長(zhǎng)期的曆時變長;
(2)鹽度(dù)加強了微(wēi)生物的呼吸作用和細胞的溶胞作用;
(3)鹽度降(jiàng)低了有機物的可生物降解(jiě)性和可降解程度。使有機物的去除(chú)率和降解(jiě)速率下降。雖然延(yán)長曝氣時間可以提(tí)高有機物的去除效率,但是(shì)超一定時間,隨著曝氣時間的增加有機物(wù)去除率的升高緩慢。就經濟考慮,通過延長曝(pù)氣時間來提高高鹽有機物去除率的方法不可取;
(4)無機鹽(yán)使活性汙泥的沉降性加強。隨著鹽度的增加,汙泥指數下降(jiàng);
(5)處理高鹽汙水馴化活性汙泥是處理係統取(qǔ)得成功的(de)一個必要手段。活性汙泥的馴化過程就是使微生物代(dài)謝方式逐漸適應高鹽環境,並(bìng)使耐鹽(yán)菌大量繁殖的過程。
如何消除氯離子的影響?
1.活性汙泥的馴化
通過逐步提高生化進水氯離子含量,微生(shēng)物會通過自身的滲透壓調節機製來平衡細(xì)胞內的滲透壓或保護細胞(bāo)內的原生質,這些調節機製包括(kuò)聚集低分子量物質來(lái)形成新(xīn)的(de)胞外保護層,調節自身(shēn)的代謝途徑,改變基(jī)因組成等。
因此,正常活性汙(wū)泥可以在一定氯離(lí)子度範(fàn)圍內通過一定時間的(de)馴化(huà)處理(lǐ)高氯離(lí)子(zǐ)廢水,雖然活性汙泥通過馴化可以提高係統耐(nài)氯離子範圍,提高係統的處理效率(lǜ),但是,馴化活性汙泥中的微生(shēng)物對氯離子的耐受範圍有限,而且對環境的變化敏感。當氯離子環境突然變化時(shí),微生物的(de)適應性會立(lì)刻消失.馴化(huà)隻是微(wēi)生物適(shì)應環境(jìng)的暫(zàn)時生理調整,不具有遺傳特性。這種適應性的敏感對汙水處理很(hěn)不利。
活性汙(wū)泥的馴化時間一般為7-10d,馴化可提高汙泥微生物(wù)對鹽濃度的耐受程度,馴化初期活性汙泥濃度減(jiǎn)少,是由於鹽溶液的增加對微生物產(chǎn)生毒害,使部(bù)分微生物死亡,表現為負增長,在馴化後期適應了環境的微生物開(kāi)始繁殖,故活性汙泥濃度增多。以1.5%、2.5%的氯化鈉溶(róng)液中活性汙泥對COD的去除情(qíng)況為例,馴化初期與馴化後期COD去除率分別為:60%、80%和(hé)40%、60%。
2.稀釋高氯離子濃度的廢(fèi)水
為降低進生化係(xì)統氯離子的濃(nóng)度,可將進水進行稀釋,使氯離子低於毒域值,生物處理就(jiù)不會受到抑製(zhì)。它的優點是方法簡單,易於操作和管理(lǐ);缺點是增加了處理規模(mó)、基建(jiàn)投資(zī)和運行費用。針對洋裏汙水廠而言,由於進水量大且連續運行,即使通過在(zài)線儀表測(cè)得某一時間氯(lǜ)離子濃度高,但進(jìn)行針對性的稀釋(shì)的可操作性較(jiào)差。故該方法更適用於產生高氯離(lí)子濃度廢水的工廠企業。
3.選(xuǎn)擇合理的工藝(yì)流(liú)程
針對不同濃度的氯離子(zǐ)含量選擇不同的(de)處理流程,適當選擇厭氧工藝流程來降(jiàng)低後序(xù)好氧段的耐受氯離子濃度的範圍(wéi)。
4.提高生(shēng)化係(xì)統(tǒng)DO
適(shì)當提高生化(huà)係統中(zhōng)的溶解氧,以保證活性汙泥的活性。
5.排放剩餘汙泥
加大剩餘活性汙泥的排放,確(què)保汙泥的生長在對數生長(zhǎng)期(qī),以提高汙(wū)染物的去除效率。
6.投加營養源
提高溶解氧的同時,汙泥的新陳代謝加快。為保證汙泥的新陳(chén)代謝,應確保營養的充(chōng)足(zú),如有需要可適當投加一定營養源,來保證(zhèng)汙泥的活性。