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關(guān)于高鹽廢水基礎(chǔ)知識

Author: vch11602707
Published on: 2021-09-09 16:58
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Category: Product Knowledge

為什么高鹽廢水這么難處理，我們要先了解什么是高鹽廢水，和高鹽廢水對生化系統(tǒng)的的影響！本文僅討論高鹽廢水的生化處理！

一、什么是高鹽廢水？

高鹽廢水是指總含鹽質(zhì)量分數(shù)至少1%的廢水。其主要來自化工廠及石油和天然氣的采集加工等。這種廢水含有多種物質(zhì)(包括鹽、油、有機重金屬和放射性物質(zhì))。含鹽廢水的產(chǎn)生途徑廣泛，水量也逐年增加。去除含鹽污水中的有機污染物對環(huán)境造成的影響至關(guān)重要。采用生物法進行處理，高濃度的鹽類物質(zhì)對微生物具有抑制作用，采用物化法處理，投資大，運行費用高，且難以達到預(yù)期的凈化效果。采用生物法對此類廢水進行處理，仍是目前國內(nèi)外研究的重點。
高含鹽量有機廢水的有機物根據(jù)生產(chǎn)過程不同，所含有機物的種類及化學(xué)性質(zhì)差異較大，但所含鹽類物質(zhì)多為Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等鹽類物質(zhì)。雖然這些離子都是微生物生長所必需的營養(yǎng)元素，在微生物的生長過程中起著促進酶反應(yīng)，維持膜平衡和調(diào)節(jié)滲透壓的重要作用。但是若這些離子濃度過高，會對微生物產(chǎn)生抑制和毒害作用，主要表現(xiàn)：鹽濃度高、滲透壓高、微生物細胞脫水引起細胞原生質(zhì)分離；鹽析作用使脫氫酶活性降低；氯離子高對細菌有毒害作用；鹽濃度高，廢水的密度增加，活性污泥易上浮流失，從而嚴重影響生物處理系統(tǒng)的凈化效果。

二、鹽度對生化系統(tǒng)的影響

1、導(dǎo)致微生物脫水死亡
鹽濃度較高的情況下，滲透壓的變化是主因。細菌的內(nèi)部是一個半封閉的環(huán)境，必須與外部環(huán)境發(fā)生對其有利的物質(zhì)與能量的交換才能維持其生命活性，但是也必須阻止絕大部分的外界物質(zhì)進入，以避免對其內(nèi)部的生物化學(xué)反應(yīng)的干擾與阻撓。
鹽濃度增加，導(dǎo)致細菌內(nèi)部溶液濃度低于外界，又因為水從低濃度向高濃度移動的特性，導(dǎo)致細菌體內(nèi)水分大量流失引起其內(nèi)部生物化學(xué)反應(yīng)環(huán)境變化，最終破壞其生物化學(xué)反應(yīng)進程直至中斷，菌體死亡。

 

2、使微生物物質(zhì)吸收過程受干擾阻斷死亡
細胞膜有選擇透過的特性，以過濾對細菌生命活動有害的物質(zhì)，吸收對其生命活動有益的物質(zhì)。而這個吸收過程受外部環(huán)境的溶液濃度，物質(zhì)純度等情況直接影響，而鹽的加入導(dǎo)致細菌的吸收環(huán)境受到干擾或者阻斷，最終引起細菌生命活性受到抑制甚至死亡。這種情況因細菌個體情況，品種情況，鹽的種類及鹽的濃度差異較大。
3、使微生物中毒死亡
有些鹽會隨著細菌的生命活動進入細菌內(nèi)部，破壞其內(nèi)部的生物化學(xué)反應(yīng)進程，有些會與細菌的細胞膜發(fā)生作用，導(dǎo)致其性質(zhì)轉(zhuǎn)變而不再起到保護作用或者不再能吸收某些對細菌有益的物質(zhì)，進而導(dǎo)致細菌的生命活性受到抑制或者菌體死亡。其中以重金屬鹽為代表，一些殺菌方法既是利用此原理。
研究表明，高鹽度對生化處理的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
1、隨著鹽度的升高，活性污泥的生長受到影響。其生長曲線的變化表現(xiàn)在：適應(yīng)期變長；對數(shù)增長期的生長速度變慢；減速生長期的歷時變長。
2、鹽度加強了微生物的呼吸作用和細胞的溶胞作用。
3、鹽度降低了有機物的可生物降解性和可降解程度。使有機物的去除率和降解速率下降。

三、生化系統(tǒng)能承受多高鹽分濃度？

根據(jù)《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》（CJ-343-2010）中規(guī)定，進入污水處理廠進行二級處理時，排入城鎮(zhèn)下水道的污水水質(zhì)應(yīng)符合B等級（表1）的規(guī)定，其中氯化物600mg/L、硫酸鹽6000 mg/L。
根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GBJ 14-87）（GB50014-2006及2011年版對鹽分沒有特別說明）附錄三“生物處理構(gòu)筑物進水中有害物質(zhì)容許濃度””，氯化鈉容許濃度為4000mg/L。
工程經(jīng)驗數(shù)據(jù)表明：當廢水中的氯離子濃度大于2000mg/L時，微生物的活性將受到抑止，COD去除率會明顯下降；當廢水中的氯離子濃度大于8000mg/L時，會造成污泥體積膨脹，水面泛出大量泡沫，微生物會相繼死亡。
正常情況下，我們認為氯離子濃度大于2000mg/L，鹽分小于2%（相當于20000mg/L）是不影響生化系統(tǒng)處理效果，可以利用活性污泥法處理的，不過根據(jù)如果馴化合理，鹽分3%－4%利用活性污泥法穩(wěn)定達標的也遇到過（社區(qū)有5%調(diào)試成功的案例），但是要記住一點，進水鹽分要保證穩(wěn)定，不能波動過大，要不生化系統(tǒng)是承受不了崩潰的！

四、生化系統(tǒng)處理高鹽廢水的措施

1、活性污泥的馴化
在鹽度小于2g/L條件下，可通過馴化處理含鹽污水。通過逐步提高生化進水鹽分，微生物會通過自身的滲透壓調(diào)節(jié)機制來平衡細胞內(nèi)的滲透壓或保護細胞內(nèi)的原生質(zhì)，這些調(diào)節(jié)機制包括聚集低分子量物質(zhì)來形成新的胞外保護層，調(diào)節(jié)自身的代謝途徑，改變基因組成等。
因此，正?；钚晕勰嗫梢栽谝欢}分濃度范圍內(nèi)通過一定時間的馴化處理高鹽廢水，雖然活性污泥通過馴化可以提高系統(tǒng)耐鹽范圍，提高系統(tǒng)的處理效率，但是，馴化活性污泥中的微生物對鹽分的耐受范圍有限，而且對環(huán)境的變化敏感。當氯離子環(huán)境突然變化時，微生物的適應(yīng)性會立刻消失．馴化只是微生物適應(yīng)環(huán)境的暫時生理調(diào)整，不具有遺傳特性。這種適應(yīng)性的敏感對污水處理的很不利。
活性污泥的馴化時間一般為7-10d，馴化可提高污泥微生物對鹽濃度的耐受程度，馴化初期活性污泥濃度減少，是由于鹽溶液的增加對微生物產(chǎn)生毒害，使部分微生物死亡，表現(xiàn)為負增長，在馴化后期適應(yīng)了改環(huán)境的微生物開始繁殖，故活性污泥濃度增多。以1.5%、2.5%的氯化鈉溶液中活性污泥對COD的去除情況為例，馴化初期與馴化后期COD去除率分別為：60%、80%和40%、60%。
2、稀釋進水

為降低進生化系統(tǒng)鹽分的濃度，可將進水進行稀釋，使鹽分低于毒域值，生物處理就不會受到抑制。它的優(yōu)點是方法簡單，易于操作和管理；缺點是增加了處理規(guī)模、基建投資和運行費用。 
3、選擇耐鹽菌
耐鹽菌是一種可以耐受高濃度鹽分的細菌的總稱，工業(yè)中多為篩選富集的專性菌種，目前最高鹽分可以耐受5%左右可以穩(wěn)定運行，也算是一種高鹽廢水的一種處理生化手段！
4、選擇合理的工藝流程

針對不同濃度的氯離子含量選擇不同的處理流程，適當選擇厭氧工藝流程來降低后序好氧段的耐受氯離子濃度的范圍。 
在鹽度大于5g/L時，蒸發(fā)濃縮除鹽是最經(jīng)濟也是最有效的可行辦法。其它的方法如培養(yǎng)含鹽菌等的方法都存在工業(yè)實踐難以運行的問題。
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