氯離子(zǐ)對汙水處理中細菌的影響及(jí)對策
來源:忘忧草日本在线播放WWW盛(shèng)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(zhǔ)要是通過升高的環境滲(shèn)透壓(yā)而破壞微生物的細胞(bāo)膜(mó)和菌體內的酶,從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,如微生物在質量為5~8.5g/L的NaC1溶液中;在低滲透壓(yā)(p(NaC1)=0.1g/L)下,溶液水(shuǐ)分子大量滲入微生物體內,使微生物細胞發生膨脹,嚴重者破(pò)裂,導致微生物死(sǐ)亡;在高滲透壓,(p(NaC1)=200g/L)下,微生物體(tǐ)內水分子大量(liàng)滲到體外(wài)(即:脫水),使(shǐ)細胞發生質壁分離。
微生物的單位(wèi)結構是細胞,細(xì)胞壁相當於半滲透膜,在氯離子濃度小於等於(yú)2000mg/L時,細胞壁可承受的滲透壓為(wéi)0.5-1.0大氣壓,即使加上細(xì)胞壁和細胞質膜有一定(dìng)的堅韌性和彈性,細胞壁可承受的滲(shèn)透壓也不會大於5-6大氣(qì)壓(yā)。
但當水溶液中的氯離子濃度在5000mg/L以(yǐ)上時(shí),滲透壓大約將增大至10-30大氣壓,在這樣大的滲透壓(yā)下,微生物體內的水分(fèn)子(zǐ)會(huì)大量滲透(tòu)到體外溶液中,造成細胞失水而發生質壁分離,嚴重者微生物死亡。工程經驗數據(jù)表明:當廢水中的氯離濃度大於2000mg/L時,微生物的活性將受到抑止,COD去除率會明顯下降;當廢水中的氯離子濃度大於8000mg/L時,會造(zào)成汙泥體積膨脹,水麵泛出大量泡沫,微生物會相繼死亡。
抑製(zhì)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(de)碳化性能和硝化(huà)性能會很快減(jiǎn)弱甚至消失,導致COD去除率明顯下降,硝(xiāo)化過程亞硝酸鹽累積,即使提高汙水中(zhōng)的溶(róng)解氧(yǎng),效果不明顯。也就是說,活性汙泥對氯離子濃度具(jù)有一定的容忍性,當氯(lǜ)離(lí)子濃度超過(guò)一定值時,係(xì)統降(jiàng)解能力下降(jiàng),直至係統(tǒng)失去處理能(néng)力。
氯離子突(tū)然變化比(bǐ)氯離子逐漸變化對係統的幹(gàn)擾更(gèng)大。隨著氯離子的升高,有機物降解(jiě)速率下降,因此低F/M(養(yǎng)料與活性汙泥在質(zhì)量上的比值)更適合含氯離子(zǐ)廢水的處理。
氯離子改變汙泥中微生物的(de)組成,改變了汙泥的沉澱性和出水SS,導(dǎo)致(zhì)汙泥流失嚴重,活性汙泥的(de)濃度下降,汙泥指數升高(gāo),30分鍾沉降率下降。
活性汙泥鏡(jìng)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、原生動物種類繁多,活性汙泥(ní)顆粒很大,菌膠團呈(chéng)封閉狀,絮凝體具有一(yī)定的(de)緊密度。隨著(zhe)來水氯離子(zǐ)濃度的升高,當氯離子(zǐ)突變由原來的150mg/L增至(zhì)1000mg/L時,絲狀菌及原生(shēng)動物基(jī)本(běn)不存在,而菌膠團變得更為密實,此(cǐ)時絮(xù)體變得細(xì)小,異常(cháng)緊密(mì)。汙水中有機物的降解主(zhǔ)要靠汙水中大量微生(shēng)物的共同作用完成,氯(lǜ)離子增加導致活性汙泥中微生(shēng)物(wù)中屬數量減(jiǎn)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(zǐ)含量超過多少會對微生物產生影響
(1)隨著鹽度的(de)升高,活性汙泥的生長受到影響。其生長曲線的變化表現在:適應期變長;對數增長期的(de)生長速度變慢;減速(sù)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(de)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(dìng)時間,隨著(zhe)曝氣時間的增(zēng)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(gāo)高鹽有機物去除(chú)率(lǜ)的方法不可取;
(4)無機鹽使活性(xìng)汙泥(ní)的(de)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的一個必要手段。活性汙泥的(de)馴化過程就是(shì)使微生物代謝方式逐漸適應高鹽環境,並使(shǐ)耐鹽菌大量繁殖的過程。
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(zǐ)含量,微生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(huò)保護細(xì)胞內的原生質,這些調節機製包括聚集低分子量物質(zhì)來(lái)形成新的胞外保護(hù)層,調節自身的代謝途徑,改變基因組成(chéng)等。
因此,正常活(huó)性汙泥可(kě)以在(zài)一定氯離子度範圍內通過一定時間的馴化處理高氯離子廢水,雖然活(huó)性汙泥通過馴化可(kě)以提高係統耐氯離子範圍,提高係統的處理效率,但是,馴化活性汙泥中(zhōng)的(de)微生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(zǐ)環(huán)境(jìng)突然變化時,微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。這種適應性(xìng)的敏感對(duì)汙水處理很不利。
活(huó)性汙泥的馴化(huà)時間一般為7-10d,馴(xùn)化可提高汙泥微生物對鹽濃度的耐受程度,馴化初期活性(xìng)汙泥濃度減少,是(shì)由於鹽溶液(yè)的增加對微生物產生毒害,使部分微生物死亡,表現為負增長,在馴化後期適應(yīng)了環境的微生物開始繁殖,故活性汙泥濃度(dù)增(zēng)多。以1.5%、2.5%的氯化鈉溶液(yè)中活性汙泥對COD的(de)去(qù)除情況(kuàng)為例,馴化初期與(yǔ)馴(xùn)化後期COD去除率分別為(wéi):60%、80%和40%、60%。
2.稀(xī)釋高氯(lǜ)離子濃度的廢水
為降低進生(shēng)化係統氯離子的濃度,可將進水進行稀釋(shì),使氯離子低於毒域值,生物處理就不會受到抑製。它的優點是方法簡單,易於操作和管理;缺點(diǎn)是增加了處理規模、基建投資和運行費用。針對洋裏汙水(shuǐ)廠而言(yán),由於進水量大且連續運行,即使通過在線儀表測得某(mǒu)一時間氯離子濃度高,但進行針對性的(de)稀釋的可操作性較差。故該方法更適用於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(tóng)濃(nóng)度的氯離(lí)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後序好(hǎo)氧段的(de)耐受氯離子濃度的範圍。
4.提高生化係統(tǒng)DO
適當提高生化係統中的溶解氧,以保證(zhèng)活性汙泥的活性(xìng)。
5.排放(fàng)剩餘汙泥
加大剩餘活性汙泥的排放(fàng),確保汙(wū)泥的生長在對數生長期,以提高汙染物的去除效率。
6.投加營養源
提高溶解氧(yǎng)的同時(shí),汙(wū)泥的新陳代謝(xiè)加快。為保證汙泥的新(xīn)陳代謝,應確保營養的充足,如有需要可適當投加一定營養源,來(lái)保證(zhèng)汙泥的活(huó)性。