氯離子對汙水(shuǐ)處理中細(xì)菌的影響及對策
來源:www91環保(bǎo) 發布時間:2023-03-28
高濃度氯離子對(duì)廢水生物處理的毒害(hài)作用主要是通過升高的環境滲(shèn)透壓而破壞微生物的細胞膜和菌體內的酶,從而破(pò)壞微生物的生理活(huó)動。
微生物(wù)在等滲(shèn)透壓下生長良(liáng)好,如微(wēi)生物在質量為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(wēi)生物體內,使微生物細胞發生膨脹,嚴重者破裂(liè),導致微生物死亡;在高滲透(tòu)壓,(p(NaC1)=200g/L)下(xià),微生物體內(nèi)水分(fèn)子大量滲(shèn)到(dào)體外(wài)(即:脫水),使細胞發生質壁分離。
微生物的單位結構是細胞,細胞壁相當(dāng)於半滲透膜,在氯離子濃度小於等於2000mg/L時,細胞壁可承(chéng)受的滲透(tòu)壓(yā)為0.5-1.0大氣壓,即使加上細胞壁和細(xì)胞質膜有一定的堅韌性和彈(dàn)性,細胞壁可承受的滲透壓也不(bú)會大於5-6大氣壓。
但當水溶液中的氯離子濃度在5000mg/L以上時,滲透壓大(dà)約將增大(dà)至10-30大氣壓,在這樣大的滲(shèn)透壓下,微生物體內的水(shuǐ)分子會大量滲透到體外溶液中,造成細胞(bāo)失(shī)水而發生質壁分離,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(shí),會造成汙泥體積膨脹,水麵泛出大量泡沫,微生物會相繼(jì)死亡(wáng)。
抑製(zhì)汙泥活性的表現
當生化(huà)係統氯離子濃度大幅度突變時,汙泥的(de)碳化性能(néng)和硝化性能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(guǒ)不明顯。也就(jiù)是說,活性汙泥對氯離子濃度具有一定的容忍性,當氯離子濃度超過一定(dìng)值時,係統降解能力下降,直(zhí)至係統失去處理能力。
氯離子突然(rán)變(biàn)化比氯離子逐漸變化對係統(tǒng)的(de)幹擾更大。隨著氯離子的升高,有機物降解速(sù)率下降,因此低F/M(養料與活性汙泥在質量(liàng)上的比值)更適(shì)合(hé)含氯離子廢水的處理。
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,導致汙泥流失嚴重,活性汙泥的濃(nóng)度下降(jiàng),汙泥指數升高,30分鍾沉降率下降。
活性汙泥(ní)鏡檢結果來看,低鹽(yán)度時顯示其中(zhōng)生物相比(bǐ)較豐富,絲狀細菌(jun1)、菌膠團、原生動物種類繁多,活性汙泥顆(kē)粒很大,菌膠團呈封(fēng)閉狀,絮(xù)凝體具有一定的緊密度。隨著來水氯離子濃度的升高,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(wù)基本不存(cún)在,而(ér)菌膠團變得更為密實,此時絮體變得細小(xiǎo),異常緊密(mì)。汙水(shuǐ)中有機物的降解主(zhǔ)要靠汙水中(zhōng)大(dà)量微(wēi)生物(wù)的共同作用完成,氯(lǜ)離子增加導致活性汙泥中微生物中屬數(shù)量減(jiǎn)少,從而使有(yǒu)機物降解速率下降。
汙水生化處理係(xì)統中氯(lǜ)離子(zǐ)含量超過多少會對微生物產(chǎn)生影(yǐng)響
(1)隨著鹽度的升高(gāo),活性(xìng)汙泥的生長受到影響。其生長曲線的變化表現(xiàn)在:適應期變長(zhǎng);對數增長期的生長速度變慢;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細胞的溶胞作用;
(3)鹽度降低了有機物的可生(shēng)物降解性和可降解程度。使(shǐ)有機物的去除率和降解速率下降。雖然(rán)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(jiān),隨著曝氣時間的增加有(yǒu)機物去除率的升高緩慢。就經(jīng)濟考慮,通過延長曝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(ní)的沉降性加強。隨著鹽(yán)度的(de)增加(jiā),汙泥指數下降;
(5)處理高鹽(yán)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。活性汙泥的馴化過程就是使微(wēi)生物(wù)代謝方式(shì)逐漸適應高鹽(yán)環境,並使耐鹽菌大量繁殖的過程。
如何消除(chú)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含量,微生物會通過自身的滲透壓調節機製來平衡細胞內(nèi)的滲(shèn)透壓或保(bǎo)護細胞內的原生質,這些調節機製包括聚(jù)集低分子量物質來形成新的胞外保護層,調節自身的(de)代謝途徑(jìng),改變基因組成等。
因此,正(zhèng)常活性汙泥可以在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(fèi)水,雖然活性汙泥通過馴化可以提高係統耐氯(lǜ)離(lí)子範圍,提高係統的處理效率,但是,馴化活(huó)性汙泥中的微生物(wù)對氯離子的耐受範圍有(yǒu)限,而且(qiě)對環境的變化敏感。當氯離子環境突然變化時,微生物的適應性會立刻消失.馴化隻是(shì)微生物適應環(huán)境的暫時生理調整,不具(jù)有遺傳特性。這種適應性的敏感對汙水處理很不利。
活性汙泥(ní)的馴化時間一般為7-10d,馴化可提高汙泥微生物對鹽濃(nóng)度的耐受程(chéng)度,馴化初期活性汙泥濃(nóng)度減少,是由於鹽溶液的增加對微生物產生毒害,使(shǐ)部分微生物死亡(wáng),表現為負增長,在馴化後期適應了環境的微生物開始繁殖,故活(huó)性汙泥濃度(dù)增多。以1.5%、2.5%的氯化鈉溶液中活性(xìng)汙泥對COD的去除情況為例,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(lǜ)離子濃度的廢(fèi)水
為降低進(jìn)生化係統氯離子的濃度,可將進水進(jìn)行稀釋,使氯離子低於毒域值,生物處理就(jiù)不會受到抑製。它的優點是(shì)方法簡(jiǎn)單,易於操作和管理;缺點是增加(jiā)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(xù)運行,即使通過在線儀(yí)表(biǎo)測得某一時間氯離子濃度高,但進行針對性的(de)稀釋的可(kě)操作(zuò)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
針對不同濃度的氯離(lí)子含量選擇不同的處理流程,適當選擇(zé)厭氧工藝流程來(lái)降低後序好(hǎo)氧段(duàn)的耐受氯離子(zǐ)濃度的(de)範圍。
4.提高生化係統DO
適當提高生化係統中的溶解氧,以保證活性汙(wū)泥的活性。
5.排放剩餘(yú)汙泥
加大剩餘活性汙泥的排放,確保汙泥的生長在對數生長期,以(yǐ)提高汙染物的去除效率。
6.投加營養源
提高溶解氧的同時,汙泥的新陳代謝加快。為(wéi)保證(zhèng)汙泥的新陳代謝(xiè),應確保營養的充足,如(rú)有需要可適當投加一定營養源,來保(bǎo)證汙泥的活性。