Prečo je čistenie odpadových vôd s vysokým obsahom soli také ťažké? Najprv musíme pochopiť, čo sú odpadové vody s vysokým obsahom soli a aký je ich vplyv na biochemický systém! Tento článok sa zaoberá iba biochemickým čistením odpadových vôd s vysokým obsahom soli!
1. Čo je odpadová voda s vysokým obsahom soli?
Odpadová voda s vysokým obsahom soli sa vzťahuje na odpadovú vodu s celkovým obsahom soli najmenej 1 % (čo zodpovedá 10 000 mg/l). Pochádza prevažne z chemických závodov a zo zberu a spracovania ropy a zemného plynu. Táto odpadová voda obsahuje rôzne látky (vrátane solí, olejov, organických ťažkých kovov a rádioaktívnych materiálov). Slaná odpadová voda vzniká zo širokej škály zdrojov a množstvo vody sa rok čo rok zvyšuje. Odstraňovanie organických znečisťujúcich látok zo slanej odpadovej vody má významný vplyv na životné prostredie. Na čistenie sa používajú biologické metódy. Vysoko koncentrované soli majú inhibičný účinok na mikroorganizmy. Na čistenie sa používajú fyzikálne a chemické metódy, ktoré si vyžadujú veľké investície a vysoké prevádzkové náklady a je ťažké dosiahnuť očakávaný čistiaci účinok. Použitie biologických metód na čistenie takýchto odpadových vôd je stále predmetom výskumu doma aj v zahraničí.
Typy a chemické vlastnosti organickej hmoty v organickej odpadovej vode s vysokým obsahom soli sa značne líšia v závislosti od výrobného procesu, ale obsiahnuté soli sú väčšinou soli ako Cl-, SO42-, Na+, Ca2+. Hoci tieto ióny sú nevyhnutnými živinami pre rast mikroorganizmov, hrajú dôležitú úlohu pri podpore enzymatických reakcií, udržiavaní membránovej rovnováhy a regulácii osmotického tlaku počas rastu mikroorganizmov. Ak je však koncentrácia týchto iónov príliš vysoká, bude to mať inhibičné a toxické účinky na mikroorganizmy. Hlavné prejavy sú: vysoká koncentrácia soli, vysoký osmotický tlak, dehydratácia mikrobiálnych buniek, čo spôsobuje separáciu bunkovej protoplazmy; vysolenie znižuje aktivitu dehydrogenázy; vysoký obsah chloridových iónov. Baktérie sú toxické; pri vysokej koncentrácii soli sa zvyšuje hustota odpadovej vody a aktivovaný kal ľahko pláva a stráca sa, čo vážne ovplyvňuje čistiaci účinok biologického čistiarne.
2. Vplyv slanosti na biochemické systémy
1. Viesť k dehydratácii a smrti mikroorganizmov
Pri vyšších koncentráciách solí sú hlavnou príčinou zmeny osmotického tlaku. Vnútro baktérie je polouzavreté prostredie. Musí si vymieňať prospešné látky a energiu s vonkajším prostredím, aby si udržala svoju vitalitu. Musí však tiež zabrániť vstupu väčšiny vonkajších látok, aby sa predišlo poškodeniu vnútornej biochémie. Interferencia a bránenie reakcii.
Zvýšenie koncentrácie soli spôsobuje, že koncentrácia roztoku vo vnútri baktérií je nižšia ako vo vonkajšom svete. Okrem toho, v dôsledku charakteristiky vody, ktorá sa pohybuje z nízkej koncentrácie do vysokej, sa v baktériách stráca veľké množstvo vody, čo spôsobuje zmeny v ich vnútornom biochemickom reakčnom prostredí a nakoniec ničí ich biochemický reakčný proces, až kým nie je prerušený. V takom prípade baktérie uhynú.
2. Narušenie procesu absorpcie mikrobiálnych látok a blokovanie ich smrti
Bunková membrána má vlastnosť selektívnej priepustnosti, ktorá umožňuje filtrovať látky škodlivé pre životné aktivity baktérií a absorbovať látky prospešné pre ich životné aktivity. Tento absorpčný proces je priamo ovplyvnený koncentráciou roztoku, čistotou materiálu atď. vonkajšieho prostredia. Pridanie soli spôsobuje narušenie alebo blokovanie bakteriálneho absorpčného prostredia, čo nakoniec vedie k inhibícii alebo dokonca k zániku bakteriálnej životnej aktivity. Táto situácia sa značne líši v závislosti od individuálnych bakteriálnych podmienok, druhových podmienok, typov solí a koncentrácií solí.
3. Otrava a smrť mikroorganizmov
Niektoré soli sa dostanú do vnútra baktérií spolu s ich životnými aktivitami a narušia ich vnútorné biochemické reakčné procesy, zatiaľ čo niektoré interagujú s membránou bakteriálnych buniek, čo spôsobí zmenu ich vlastností a baktérie už nebudú chrániť alebo nebudú schopné absorbovať určité látky škodlivé pre baktérie. Prospešné látky spôsobia inhibíciu životnej aktivity baktérií alebo ich smrť. Medzi nimi sú reprezentatívne soli ťažkých kovov a niektoré sterilizačné metódy využívajú tento princíp.
Výskum ukazuje, že vplyv vysokej slanosti na biochemickú úpravu sa prejavuje najmä v nasledujúcich aspektoch:
1. So zvyšujúcou sa slanosťou je ovplyvnený rast aktivovaného kalu. Zmeny v jeho rastovej krivke sú nasledovné: adaptačné obdobie sa predlžuje; tempo rastu v logaritmickom období rastu sa spomaľuje; a trvanie obdobia spomalenia rastu sa predlžuje.
2. Slanosť posilňuje mikrobiálne dýchanie a lýzu buniek.
3. Slanosť znižuje biologickú odbúrateľnosť a rozložiteľnosť organickej hmoty. Znižuje rýchlosť odstraňovania a rozkladu organickej hmoty.
3. Akú vysokú koncentráciu soli dokáže biochemický systém odolať?
Podľa „Normy kvality vody pre odpadové vody vypúšťané do mestskej kanalizácie“ (CJ-343-2010) by pri vstupe do čistiarne odpadových vôd na sekundárne čistenie mala kvalita odpadových vôd vypúšťaných do mestskej kanalizácie spĺňať požiadavky triedy B (tabuľka 1), medzi ktorými sú chlór, chemikálie 600 mg/l, sírany 600 mg/l.
Podľa dodatku 3 „Predpisov pre navrhovanie vonkajšej kanalizácie“ (GBJ 14-87) (vydania GB50014-2006 a 2011 nešpecifikujú obsah soli), „Prípustná koncentrácia škodlivých látok vo vstupnej vode biologických čistiarní“, je prípustná koncentrácia chloridu sodného 4000 mg/l.
Údaje z inžinierskych skúseností ukazujú, že keď je koncentrácia chloridových iónov v odpadovej vode vyššia ako 2000 mg/l, aktivita mikroorganizmov sa inhibuje a rýchlosť odstraňovania CHSK sa výrazne zníži; keď je koncentrácia chloridových iónov v odpadovej vode vyššia ako 8000 mg/l, objem kalu sa zvýši. V dôsledku expanzie sa na hladine vody objaví veľké množstvo peny a mikroorganizmy jeden po druhom uhynú.
Za normálnych okolností sa domnievame, že koncentrácia chloridových iónov vyššia ako 2000 mg/l a obsah soli menší ako 2 % (čo zodpovedá 20 000 mg/l) sa dajú čistiť metódou aktivovaného kalu. Čím vyšší je však obsah soli, tým dlhší je čas aklimatizácie. Pamätajte však na jednu vec: obsah soli v privádzanej vode musí byť stabilný a nesmie príliš kolísať, inak to biochemický systém nedokáže odolať.
4. Opatrenia pre biochemické čistenie odpadových vôd s vysokým obsahom soli
1. Domestikácia aktivovaného kalu
Ak je slanosť nižšia ako 2 g/l, slanú odpadovú vodu je možné čistiť domestikáciou. Postupným zvyšovaním obsahu soli v biochemickej napájacej vode mikroorganizmy vyrovnávajú osmotický tlak v bunkách alebo chránia protoplazmu v bunkách prostredníctvom vlastných mechanizmov regulácie osmotického tlaku. Tieto regulačné mechanizmy zahŕňajú akumuláciu látok s nízkou molekulovou hmotnosťou za účelom vytvorenia novej extracelulárnej ochrannej vrstvy a ich samoregulácie. Metabolické dráhy, zmeny v genetickom zložení atď.
Preto môže bežný aktivovaný kal čistiť odpadové vody s vysokým obsahom soli v určitom rozsahu koncentrácie soli prostredníctvom domestikácie počas určitého časového obdobia. Hoci aktivovaný kal môže zvýšiť rozsah tolerancie soli v systéme a zlepšiť účinnosť čistenia systému prostredníctvom domestikácie, domestikácia aktivovaného kalu. Mikroorganizmy majú obmedzený rozsah tolerancie soli a sú citlivé na zmeny prostredia. Keď sa prostredie s chloridovými iónmi náhle zmení, adaptabilita mikroorganizmov okamžite zmizne. Domestikácia je len dočasné fyziologické prispôsobenie mikroorganizmov prostrediu a nemá žiadne genetické vlastnosti. Táto adaptačná citlivosť je veľmi škodlivá pre čistenie odpadových vôd.
Doba aklimatizácie aktivovaného kalu je zvyčajne 7 – 10 dní. Aklimatizácia môže zlepšiť toleranciu kalových mikroorganizmov voči koncentrácii soli. Zníženie koncentrácie aktivovaného kalu v počiatočnom štádiu aklimatizácie je spôsobené zvýšením počtu mikroorganizmov, ktoré otravujú soľný roztok, a tým aj smrťou niektorých mikroorganizmov. Vykazuje negatívny rast. V neskoršom štádiu domestikácie sa mikroorganizmy, ktoré sa prispôsobili zmenenému prostrediu, začnú rozmnožovať, takže koncentrácia aktivovaného kalu sa zvyšuje. Odstránenie aktivovaného kalu...DoručenieNapríklad aktivovaným kalom v 1,5 % a 2,5 % roztokoch chloridu sodného sú miery odstránenia CHSK v počiatočnej a neskorej fáze aklimatizácie: 60 %, 80 % a 40 %, 60 %.
2. Zrieďte vodu
Aby sa znížila koncentrácia soli v biochemickom systéme, je možné privádzanú vodu zriediť tak, aby obsah soli bol nižší ako toxická limitná hodnota a biologické čistenie nebolo brzdené. Výhodou je, že metóda je jednoduchá a ľahko sa ovláda a riadi; jej nevýhodou je, že zvyšuje rozsah spracovania, investície do infraštruktúry a prevádzkové náklady.
3. Vyberte baktérie tolerantné voči soli
Halotolerantné baktérie sú všeobecný termín pre baktérie, ktoré tolerujú vysoké koncentrácie soli. V priemysle ide prevažne o obligátne kmene, ktoré sú testované a obohacované. V súčasnosti je najvyšší obsah soli tolerovaný okolo 5 % a môže stabilne fungovať. Tiež sa považujú za druh odpadovej vody s vysokým obsahom soli. Biochemická metóda čistenia!
4. Zvoľte si rozumný postup procesu
Pre rôzne koncentrácie obsahu chloridových iónov sa vyberajú rôzne procesy úpravy a anaeróbny proces sa vhodne vyberá tak, aby sa znížil tolerančný rozsah koncentrácie chloridových iónov v nasledujúcej aeróbnej sekcii.
Ak je slanosť vyššia ako 5 g/l, odparovanie a zahusťovanie na odsoľovanie je najekonomickejšou a najúčinnejšou metódou. Iné metódy, ako napríklad metódy kultivácie baktérií obsahujúcich soľ, majú problémy, ktoré je ťažké realizovať v priemyselnej praxi.
Spoločnosť Lianhua dokáže poskytnúť rýchly analyzátor CHSK na testovanie odpadových vôd s vysokým obsahom soli, pretože naše chemické činidlo dokáže chrániť pred desiatkami tisícov rušení chloridovými iónmi.
Čas uverejnenia: 25. januára 2024
