氯離子對汙水處理中細菌的影響及對策(cè)
來源:抖阴app成人環保 發布時間:2023-03-28
高濃度氯離子對廢水生物處理的毒害作用主要是通過升高的環境滲透(tòu)壓而破壞微生物的細胞膜和菌體內的酶,從(cóng)而破壞微生物的生理活動。
微生物(wù)在等滲透壓下生長良好,如微生物(wù)在質量為5~8.5g/L的NaC1溶液中;在低滲(shèn)透壓(p(NaC1)=0.1g/L)下,溶液水分子大量滲入微生物(wù)體內,使微生物細胞發生(shēng)膨脹,嚴(yán)重者破裂,導致微生物死亡;在高滲透壓,(p(NaC1)=200g/L)下(xià),微生(shēng)物(wù)體內水(shuǐ)分子大量滲到體外(即:脫(tuō)水(shuǐ)),使細胞發生質壁分(fèn)離。
微生物的單位結(jié)構是細胞(bāo),細(xì)胞壁相當於(yú)半滲透膜,在氯離子濃度小於等於2000mg/L時,細胞壁可承受的滲透(tòu)壓為0.5-1.0大氣壓,即使(shǐ)加上細胞(bāo)壁和(hé)細胞質膜有一(yī)定的堅韌性和彈性(xìng),細胞壁(bì)可承受的滲透壓也不會大於5-6大氣壓。
但(dàn)當水溶液中(zhōng)的氯離子濃(nóng)度在5000mg/L以上時,滲透壓大約將增大至10-30大氣壓,在這樣大的滲透壓下,微生物體內的水分(fèn)子會大(dà)量滲(shèn)透到體外溶液中,造成細胞失水而發生質壁分離,嚴重者微生(shēng)物死(sǐ)亡。工程經驗數據表明:當廢水中的氯(lǜ)離濃(nóng)度大於2000mg/L時,微生物的活性將(jiāng)受到抑止,COD去除(chú)率會明顯下降;當廢水中的氯(lǜ)離子濃度大於8000mg/L時,會造成汙泥體積膨脹,水麵泛出(chū)大(dà)量泡(pào)沫,微生物會(huì)相繼死亡。
抑製汙泥活性的表現
當生化係統氯離子濃度大幅度突變時,汙泥的碳(tàn)化性(xìng)能和硝化性能會很(hěn)快減弱甚至消失,導致COD去除率明顯下降,硝化過程亞硝酸鹽(yán)累積,即使提高汙水中的溶解氧(yǎng),效果不明顯(xiǎn)。也就是說,活性汙泥對氯離子濃度具有(yǒu)一定的(de)容忍性,當氯離子濃度超過一定(dìng)值時,係統降解能力下降,直至係統失去處理能力。
氯離子突然變化比氯離子(zǐ)逐漸變化對係統的幹擾更大(dà)。隨著氯離子的升高,有機物降解速率下降,因此低F/M(養料與活性汙泥在質量上的比值)更適合含氯離子廢水的(de)處理。
氯離子改變汙泥中(zhōng)微(wēi)生物的組成,改變了汙泥的沉澱性和出(chū)水SS,導致(zhì)汙泥流失嚴重,活性汙泥的濃度下降(jiàng),汙泥指數升高,30分鍾沉降率下降。
活性汙泥鏡檢結果來(lái)看,低鹽度時顯示其中生物相比較(jiào)豐富,絲狀細(xì)菌、菌膠(jiāo)團、原生動物種類(lèi)繁多,活性汙泥顆粒很大,菌膠團呈封閉狀,絮凝(níng)體具(jù)有一定的緊密(mì)度。隨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(jī)本不存在,而菌膠(jiāo)團(tuán)變得更為密實,此時絮(xù)體變得細小,異常緊密。汙水中有機物的降解主要靠汙水中大量微生物(wù)的共同作用(yòng)完成,氯離子增加導致活性汙泥中微生物中屬數(shù)量減少,從而使有機物降解速率下降。
汙水生化處理係統中氯離子含量超過多少會對微生(shēng)物產生影(yǐng)響
(1)隨著鹽(yán)度的升高,活性汙泥的生長受到影響。其生長曲線的變化(huà)表現在:適應期變長;對數增(zēng)長期的生長速度變(biàn)慢;減速生長期的曆時變長;
(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(chéng)度。使(shǐ)有(yǒu)機物的去除率和降解速率下降。雖然(rán)延長曝(pù)氣時間可以提高有機物的(de)去(qù)除(chú)效率,但是超一定時間,隨著曝氣(qì)時間的增加有機物去除率的升高緩慢(màn)。就經濟考慮,通過延長曝氣時間來提高高鹽有機(jī)物去除率(lǜ)的方法不可(kě)取;
(4)無機鹽使活性汙(wū)泥的沉降性加強。隨著鹽度的增加,汙泥指數下降;
(5)處理高鹽汙水馴化活性汙泥是處理係統取得成功(gōng)的一個必(bì)要(yào)手段。活(huó)性汙(wū)泥的馴化過程就(jiù)是使微生物代(dài)謝方式逐漸適應高(gāo)鹽環境,並使耐(nài)鹽菌大量繁殖的(de)過程。
如何消除(chú)氯離子的影響(xiǎng)?
1.活性汙泥的馴化
通過逐步提高(gāo)生化進水氯離子含量,微生物會通過自(zì)身的滲透壓調節機製來(lái)平衡細胞內的滲透壓或保護細胞內的原(yuán)生質,這些調節機製包括聚集低分子量物質來形成新的胞外保護層,調節自身的代謝途徑(jìng),改變(biàn)基因組成等。
因此,正(zhèng)常活性汙泥(ní)可以在一定氯離子度(dù)範圍內通過一定時間的馴化處理高氯離子廢水,雖然活性汙泥(ní)通過馴化(huà)可以提高係統耐氯離子範圍,提高係統的處(chù)理效(xiào)率,但是,馴化活(huó)性汙泥中的微生物對(duì)氯離子的耐受範圍(wéi)有限,而且對環境的變化敏感。當氯離子環境突然變化時,微(wēi)生物的適應性會立刻消(xiāo)失.馴化隻是微生物適應環境的暫時生理調整,不具有遺傳特性。這種(zhǒng)適應(yīng)性的敏感對(duì)汙水處理很不利。
活性汙泥的馴化時間一般為7-10d,馴化(huà)可(kě)提高汙泥微生物對鹽濃度的耐受程度,馴化初期活性汙泥濃度減少,是由於鹽溶液的增加對微(wēi)生物產生毒(dú)害,使部(bù)分(fèn)微生物死亡(wáng),表現為負增長,在馴化(huà)後期適應了環境的微生物開(kāi)始繁殖,故活性(xìng)汙泥濃度增多。以1.5%、2.5%的氯化鈉溶液中活性汙泥(ní)對COD的去除(chú)情況為例,馴化初期與馴化後期COD去除率分別為:60%、80%和40%、60%。
2.稀釋高氯離子(zǐ)濃度的廢水
為降低進生化係統氯離子的濃度,可將進水進行稀釋,使氯離子低於毒域(yù)值,生物處理就不會受到抑製。它的優(yōu)點是方法簡單,易於操作和管理;缺點是增加了處理規模、基建投資和運行費用。針對洋裏汙水廠而言,由於進水量大且連續運行,即使通過(guò)在(zài)線儀表(biǎo)測得(dé)某一時間氯離子(zǐ)濃度高,但(dàn)進行針對性的稀釋的可操作性較差。故該方法更適(shì)用於(yú)產生高氯離子濃度廢水的工廠企業。
3.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(lái)降低後序好氧段的耐受(shòu)氯離子濃度的範圍。
4.提高生化係統DO
適(shì)當提(tí)高生化係統中的(de)溶解氧,以(yǐ)保證活性汙泥的活性(xìng)。
5.排放剩餘汙泥
加大剩(shèng)餘活性汙泥(ní)的排放,確保汙泥(ní)的(de)生長在對數生長期,以提高汙染物的去除效率(lǜ)。
6.投加營養源
提高溶解氧的同(tóng)時,汙泥的新陳代謝加快。為保證汙泥(ní)的新陳代謝,應確保營養的(de)充足,如有需要可適當投加一(yī)定營養源,來保證(zhèng)汙泥的活(huó)性。