氯離子對汙水(shuǐ)處理中細菌(jun1)的影響及對策
來源:亚洲国产一区二区三区波多野结衣(shèng)環保 發布時(shí)間:2023-03-28
高濃度氯離子對廢(fèi)水生物處理的毒害作用主要是通過升(shēng)高的環境滲透壓而破壞微生物的細胞膜和菌體內的酶,從而破壞微生物的生理活動。
微生物在等滲透壓下生長良(liáng)好,如微生物(wù)在質量為5~8.5g/L的NaC1溶液中(zhōng);在低滲(shèn)透壓(p(NaC1)=0.1g/L)下,溶液水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(即:脫(tuō)水),使細胞發生質壁分離。
微生物的單位結構是(shì)細胞,細胞壁相當於半滲透(tòu)膜,在氯離子濃(nóng)度小(xiǎo)於等於(yú)2000mg/L時,細胞壁可承受的滲透壓為0.5-1.0大氣壓,即使加上細胞壁和細胞質膜有一定的(de)堅(jiān)韌性和(hé)彈性,細胞壁可承受的(de)滲透壓也不會大於5-6大氣壓(yā)。
但(dàn)當水溶液中的氯離子濃度在5000mg/L以上時,滲透壓大約將(jiāng)增(zēng)大至10-30大氣(qì)壓,在這樣大的滲(shèn)透壓下,微生物體內的水分子(zǐ)會大量滲透(tòu)到體外溶液(yè)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(dāng)廢(fèi)水中的氯離濃度大於2000mg/L時,微生物的活性(xìng)將受(shòu)到抑止,COD去除率會明(míng)顯下降;當廢水中的氯離子濃度大於8000mg/L時(shí),會造成汙泥體積膨脹,水麵泛出大量泡沫,微生物會相繼死亡。
抑製(zhì)汙泥活性的表現
當生(shēng)化係統氯離子濃(nóng)度(dù)大幅(fú)度突變時,汙泥的碳化性(xìng)能和硝化性能會很快減弱甚至消(xiāo)失,導致(zhì)COD去(qù)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,活性汙泥對氯離子濃度具有一定的容(róng)忍性,當氯離子濃(nóng)度超過一定值時,係統降解能力下降(jiàng),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(xì)統的幹擾更大。隨著氯離子的升高,有機物降(jiàng)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處理。
氯(lǜ)離子改變汙泥中微生(shēng)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(wū)泥的濃度下降,汙泥指數升高,30分鍾沉降率下降。
活性汙泥鏡檢結果來看(kàn),低鹽度時顯示(shì)其中生物相比(bǐ)較豐富,絲狀(zhuàng)細(xì)菌、菌膠團(tuán)、原生動物種類繁多,活性汙泥顆粒很大,菌膠團呈封閉狀,絮凝體具有一定的緊密度。隨著來水氯離(lí)子濃度的升高,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本不存在,而菌膠團(tuán)變得更為密實,此時絮體(tǐ)變得細小,異(yì)常緊密。汙水中有機物(wù)的降解主要(yào)靠汙水中大量微生物的共同作用完成,氯離子增加導致活性汙泥中微生物中屬數量減少(shǎo),從而使有機物降解速率下降。
汙水生(shēng)化處理係統中氯離子含量超過多少會對(duì)微生物產生影響
(1)隨著鹽(yán)度的升高,活性汙泥的生長受到影響。其生長曲線的變化表(biǎo)現在:適應期變長;對數增長期的生(shēng)長速(sù)度變慢;減速生(shēng)長期的曆時變長;
(2)鹽度加強了微生物的呼吸作用和(hé)細胞(bāo)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。雖然延長曝氣時間可以提高(gāo)有(yǒu)機物的去除效率,但是超一定時間,隨著(zhe)曝氣時間的增加有機物去除率的升(shēng)高緩慢。就經濟考慮(lǜ),通過延長曝(pù)氣時間來提高高鹽有機物去除率的方法不可取;
(4)無機鹽使活性汙泥的沉降性加強。隨著鹽度的增加(jiā),汙(wū)泥指數下降;
(5)處理高(gāo)鹽汙水馴化活性汙泥是處理係統取得成功(gōng)的一個必要手段。活性汙(wū)泥的馴化過程就是使微生(shēng)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(xiāo)除氯離子的影響?
1.活性(xìng)汙泥的馴化
通過(guò)逐(zhú)步提高生化進水氯離子含量,微生物會通過自身的滲透壓調節(jiē)機製來平衡細胞內的滲透壓或保護細(xì)胞內的(de)原生質,這些調節機製包括聚集低分子(zǐ)量物(wù)質來形成新的胞外保護層,調(diào)節自身的代謝途徑,改變(biàn)基因組成等。
因此,正常活性(xìng)汙泥可以在一(yī)定氯(lǜ)離子度範圍內通過一定時間的馴化處理高氯離子廢水,雖(suī)然(rán)活性汙泥通過(guò)馴(xùn)化(huà)可以提高係統耐氯離子範圍(wéi),提高係統(tǒng)的(de)處理(lǐ)效(xiào)率,但(dàn)是,馴化活(huó)性汙泥中的微生物對氯離子的耐受範圍有限(xiàn),而(ér)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(shí)生理調整,不具有遺傳特性。這種適應性的敏(mǐn)感對汙水處理很不利。
活性(xìng)汙泥的馴化時間一般為7-10d,馴化可(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(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(zēng)長,在馴化後期適應了環境的微生(shēng)物開始繁殖(zhí),故活性(xìng)汙泥濃度增(zēng)多。以1.5%、2.5%的氯化鈉溶液中活性汙泥對COD的去除情況為例,馴化初期與馴(xùn)化後期COD去除率分別為:60%、80%和40%、60%。
2.稀釋高氯離子濃(nóng)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(dú)域值,生物處理就不會受(shòu)到抑製。它的優點是方法簡單(dān),易於(yú)操作和管理;缺點是增加了處理規模、基建(jiàn)投資和運行費用。針對洋裏汙水廠而言,由於進(jìn)水量大且連續運行,即(jí)使通過在線儀表測得某一時間氯離子濃(nóng)度高,但進行針對性的稀釋的可操作(zuò)性較差。故該(gāi)方法更適用於(yú)產生高氯離子濃度廢水的工廠企(qǐ)業。
3.選(xuǎn)擇合理的工藝流程
針(zhēn)對不同濃度的氯離子(zǐ)含量選(xuǎn)擇(zé)不同的處理流(liú)程,適當選擇厭氧工藝(yì)流程來降低後序好氧段的耐(nài)受氯離子濃度的範(fàn)圍。
4.提高生化係統DO
適當(dāng)提高生化係統中的溶解氧,以保證(zhèng)活性汙泥的活性。
5.排放剩餘(yú)汙泥
加大剩餘活性汙泥的排放,確保汙泥的(de)生長在對數生長期,以提高(gāo)汙染物的去除效(xiào)率。
6.投加營養源
提(tí)高溶(róng)解氧的同時,汙泥的新(xīn)陳代謝加快。為保證汙泥的新陳代謝,應確保營養的充足,如有需要可適當投加一定營養源,來保證汙泥的活性。