氯離子對汙(wū)水處理中細菌的影響及(jí)對策
來源:抖阴app成人環保 發布時間:2023-03-28
高濃(nóng)度氯離子對廢水生物處理的毒害作用主要是通過升(shēng)高的環境滲(shèn)透壓而破壞微生物(wù)的細胞膜和菌體(tǐ)內的酶,從而破壞(huài)微生物的生理活(huó)動。
微生物在等滲透壓下生長良好,如(rú)微生物在質量(liàng)為5~8.5g/L的NaC1溶液中;在低滲透壓(p(NaC1)=0.1g/L)下,溶液(yè)水分(fèn)子大量滲入微生物體內,使微生物細胞發生膨脹,嚴重(chóng)者破裂,導致微生物死亡;在高滲透壓,(p(NaC1)=200g/L)下,微生物體內水分子大量滲到體外(wài)(即:脫水),使細胞發生質壁分離。
微生(shēng)物的單位(wèi)結(jié)構是細胞,細胞壁相當於半滲透膜,在氯離子濃度小於等(děng)於2000mg/L時,細胞壁(bì)可承受的滲透壓為0.5-1.0大氣壓,即使加上細胞壁和細胞質膜有一定的堅韌性和(hé)彈性,細胞(bāo)壁可(kě)承受的滲透壓也不會大於5-6大氣壓。
但當水溶液(yè)中的氯離子濃度在5000mg/L以上時,滲透壓(yā)大約將增大至(zhì)10-30大(dà)氣壓,在這樣大的滲透壓下,微生物體內的(de)水分子會大量滲(shèn)透(tòu)到體外溶液中,造成細胞失水而(ér)發生質壁分離,嚴重者微生物死亡。工程經驗數據表明:當廢水(shuǐ)中的氯離(lí)濃度(dù)大於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(lǜ)離(lí)子(zǐ)濃度大於8000mg/L時(shí),會造成汙泥體積膨脹,水麵泛出大量泡沫,微生物(wù)會相繼死亡。
抑製(zhì)汙泥活性的表現
當生化係統氯(lǜ)離子濃度大幅(fú)度突變時(shí),汙(wū)泥的碳化性能和硝化性能(néng)會很快減弱甚至消失,導致COD去除率明顯下降,硝化過程亞硝酸鹽累積,即使提高汙水中的溶解氧,效果不明顯。也就是說,活(huó)性汙泥對氯(lǜ)離子濃度具有一定的(de)容忍性,當氯離子濃度(dù)超過一定值時,係統(tǒng)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逐漸變化對係統的幹擾更大。隨著氯離子的升高,有機物降解速率下降,因此低F/M(養料(liào)與活性汙泥在(zài)質(zhì)量(liàng)上的比值(zhí))更適合(hé)含氯離子廢水(shuǐ)的處理。
氯離子改變汙(wū)泥中微生物的組成,改變了汙泥的沉澱性和出水SS,導致汙泥流失嚴重,活性汙泥的濃度下降,汙泥指數升高,30分鍾(zhōng)沉降率(lǜ)下降。
活性汙泥鏡檢結果來看,低鹽度時顯示其中生物相比較豐富,絲狀細菌、菌膠團、原生動(dòng)物種類繁多,活性汙泥顆粒很大,菌膠團呈封閉狀,絮凝體具(jù)有(yǒu)一定的緊密度。隨著來(lái)水氯離子濃度的升(shēng)高,當氯離子突變由原來的150mg/L增至1000mg/L時,絲狀菌及原生(shēng)動物基本不存在,而菌膠團變(biàn)得更為密實,此(cǐ)時絮體變得細小(xiǎo),異常緊密。汙水中有機物的降(jiàng)解主(zhǔ)要靠汙水中大量微生(shēng)物的共同作用完成,氯離子增加導致活性汙泥中微生(shēng)物中屬數量減少,從而使有機物(wù)降解速(sù)率下降。
汙水生化處理係統中氯離子含量超過多少會(huì)對微生物產生(shēng)影響
(1)隨著鹽(yán)度的升高,活(huó)性汙(wū)泥的生長受到影響。其生長曲線的變化表現在:適應期變長(zhǎng);對數增長期的生長(zhǎng)速度(dù)變慢;減速生長期的(de)曆時變長;
(2)鹽度加強了微生物的呼吸作用和(hé)細(xì)胞的(de)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。雖然延長曝氣時間可以提高有機物的去除效率,但是超一定時間,隨著曝氣時間的增加有機物去除率的升高緩慢。就經濟考(kǎo)慮,通過延(yán)長曝(pù)氣時間來提高高鹽有機物去除率的方法不可取;
(4)無機鹽使活性汙(wū)泥的沉(chén)降性加強。隨著鹽度的(de)增加(jiā),汙(wū)泥指數下降;
(5)處理高鹽汙水(shuǐ)馴化活性汙泥是處理係(xì)統取得成功的一個必要手段。活性汙泥的馴化過程就是使微生物代謝方(fāng)式逐漸適應高鹽環境,並使耐鹽菌大量繁(fán)殖的過程。
如(rú)何(hé)消(xiāo)除氯離子的影響?
1.活性汙泥的馴(xùn)化
通過逐步提高生(shēng)化進水氯(lǜ)離子含量,微生物會通過自身的滲透壓調節機製來平衡細胞(bāo)內的滲透壓或保護細胞內的原生質,這些調節機製(zhì)包括聚集(jí)低分(fèn)子(zǐ)量物質來形成新的胞外保護層,調節(jiē)自身的代謝途徑,改變(biàn)基(jī)因組(zǔ)成等。
因此,正常活性汙泥可以(yǐ)在一定(dìng)氯離子度範圍內通過一定時間的馴化處理高氯離子(zǐ)廢水(shuǐ),雖然活性汙泥通(tōng)過馴化(huà)可以提高係統耐氯離子範圍,提高係統的處理效率,但是,馴化活性(xìng)汙泥中的微生物對氯離子(zǐ)的耐受範圍有限,而且對環境(jìng)的變化敏(mǐn)感。當(dāng)氯離子環境突然變化時,微生(shēng)物的適應(yīng)性會立(lì)刻消失.馴化隻是微生物適應環境的暫時生(shēng)理調整,不具有遺傳特(tè)性。這種適應性的敏感(gǎn)對汙水處理很不利(lì)。
活性(xìng)汙泥的(de)馴化時間一般為7-10d,馴化可(kě)提高汙泥微生物對鹽濃(nóng)度(dù)的耐受程度(dù),馴化(huà)初期活性汙(wū)泥濃度(dù)減少,是由於鹽溶液的增加對(duì)微(wēi)生物產生毒害,使部分微生物死亡,表現(xiàn)為負增長,在馴(xùn)化(huà)後(hòu)期適應了環境(jìng)的微(wēi)生物開始繁殖,故活(huó)性(xìng)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(qù)除情況為例,馴化初期與馴化後期COD去(qù)除率分別為:60%、80%和40%、60%。
2.稀釋高氯離子濃度的廢水
為降低進生化係統氯離子的濃度,可將進水進行稀(xī)釋,使氯離子低於毒域值,生物處理就不會受到抑(yì)製。它的優點是方法(fǎ)簡單,易於操作和管理;缺點是增(zēng)加了處理規模、基建(jiàn)投資和(hé)運行費用。針對洋裏汙水廠而言,由於進水量大且連續(xù)運(yùn)行,即使通過在線儀表(biǎo)測得某一時間氯離子濃度高,但進行針對(duì)性的稀釋的可操作性較差。故該方法更適用於產(chǎn)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(chù)理流程,適當(dāng)選擇厭氧工藝流程來降低後序好氧段的耐受氯離子濃度的範圍。
4.提高生化係統DO
適當提(tí)高(gāo)生化係(xì)統(tǒng)中的溶解氧,以保證活性汙泥(ní)的活性。
5.排放剩餘汙泥
加大剩餘活性汙泥的排放,確保汙泥的生長在對數生長期,以提高汙染物的去除(chú)效率。
6.投(tóu)加營養源
提高溶解氧的同時,汙泥的(de)新陳代(dài)謝加(jiā)快。為保證汙泥(ní)的新陳代謝,應確保營(yíng)養的充足,如(rú)有需要可適當投加一定營養(yǎng)源,來保證(zhèng)汙泥的活性。