氯(lǜ)離子對汙水處(chù)理中細菌的影響及對策(cè)
來源:人妻系列电影環保 發布(bù)時間(jiān):2023-03-28
高濃度氯離子對廢(fèi)水生(shēng)物處理的毒害作用(yòng)主要是通過升高的環(huán)境滲透壓而破壞微生物的細(xì)胞膜和菌體內的酶,從而破(pò)壞微生物的生(shēng)理活動。
微生物在等滲透壓下生長良好,如微生物在(zài)質量為5~8.5g/L的NaC1溶液中;在低滲透(tòu)壓(p(NaC1)=0.1g/L)下,溶液水分(fèn)子大量滲入微生物體內,使微生(shēng)物細胞發生膨脹,嚴重者破(pò)裂,導(dǎo)致微(wēi)生物死亡;在高滲透壓(yā),(p(NaC1)=200g/L)下,微生物體內水分子大量滲到體外(即:脫水),使細胞發生質壁分離。
微生物的單位結構是細(xì)胞,細胞壁相當於(yú)半滲透膜,在氯(lǜ)離子濃度(dù)小於等於2000mg/L時,細胞壁可承受的滲透壓為0.5-1.0大氣壓(yā),即使加上細胞壁和細胞(bāo)質膜有(yǒu)一定的堅韌性和彈性,細胞壁可承受的滲(shèn)透壓也不會大於5-6大氣壓。
但當水溶(róng)液中的氯離子濃度在5000mg/L以上時,滲透壓大約將增大至10-30大氣壓,在(zài)這樣大的滲透壓下,微(wēi)生(shēng)物體內的水分子會大量滲透到體外溶液中,造成細胞失水而發生質壁分離,嚴重者微生物死亡。工程經驗(yàn)數據表明(míng):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(huì)明顯下降;當廢水中的氯離子濃度大於8000mg/L時,會造成汙泥體積膨脹,水(shuǐ)麵泛出大量泡沫,微生物會相(xiàng)繼死亡。
抑製汙泥活性的表現
當生化係統氯離子濃度大(dà)幅度突變時,汙泥的碳化性(xìng)能和硝化(huà)性能會很快減弱甚至消失,導致COD去除率明顯下(xià)降(jiàng),硝化過程(chéng)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(xìng)汙泥對(duì)氯離子濃度具有一定的容忍(rěn)性,當氯離子濃度超過一定值時,係(xì)統降解能力下降(jiàng),直(zhí)至係統失(shī)去(qù)處理(lǐ)能(néng)力。
氯離子突然變化比氯離(lí)子逐漸變化對係統的幹擾更大。隨著氯離子的升(shēng)高(gāo),有機物(wù)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處理。
氯離子改變汙泥中微生物(wù)的組成,改變了汙泥的沉(chén)澱性和出水SS,導(dǎo)致汙泥流失嚴重,活性汙泥的濃度下降,汙泥指數升高(gāo),30分鍾沉降率下降。
活性汙泥鏡檢結果來看,低鹽度時顯示其中生(shēng)物相比較豐富,絲狀細菌、菌膠團、原生動物種類繁多,活(huó)性汙泥顆粒很(hěn)大,菌膠團呈封閉狀,絮(xù)凝體(tǐ)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,絲狀菌及原生動物基本(běn)不存在,而菌膠團(tuán)變得更(gèng)為密實,此時絮體變得細小,異(yì)常緊密。汙水中有機物的降解主要靠汙水中大量微生物的共同作用完成,氯離子(zǐ)增加導致(zhì)活(huó)性汙泥中微生物(wù)中屬數量(liàng)減少,從而使有機物降解(jiě)速率下降。
汙水生化處理係統中氯離子含(hán)量超過多少會對微(wēi)生物產生影響
(1)隨著鹽度的升高,活性汙泥的生長受到影響。其生長(zhǎng)曲線的變化表現在(zài):適應期變長;對數(shù)增長期的生長速度變(biàn)慢;減速(sù)生長期的曆時變長;
(2)鹽度加強了微生物(wù)的呼吸作用(yòng)和細胞的溶胞作用;
(3)鹽度(dù)降(jiàng)低了有機物的可生物降解性和可降解程(chéng)度(dù)。使有機物的去除率和(hé)降解速率下降。雖然延(yán)長曝氣時間可以(yǐ)提高有機物(wù)的去除效率,但是超一定時間,隨著曝氣時間的(de)增加有機物去除率的升高緩慢。就經濟考慮,通過延長曝氣時間來提高高鹽有(yǒu)機物去(qù)除率的方(fāng)法不可取;
(4)無機鹽使活性汙泥的(de)沉降性加強。隨著鹽度的增加,汙泥指數下降(jiàng);
(5)處理高鹽汙水馴化活性汙泥是處(chù)理係統取得成功的一個必要手段。活性汙泥的馴(xùn)化過程就是使微生物代謝方式逐漸適應高鹽環境(jìng),並使耐鹽菌大量繁殖的過程(chéng)。
如何消除氯離子的影響?
1.活性汙泥的馴化(huà)
通過逐步提高(gāo)生化進水氯離子含量,微生物(wù)會通過自身的滲透壓調節機製(zhì)來平衡細胞內的滲透壓或保護細胞內的原生(shēng)質,這些調節機製包括(kuò)聚集低分子量物質來形成新的胞外保護層,調節自身的代(dài)謝(xiè)途徑,改變(biàn)基因組(zǔ)成等。
因此,正常活性汙泥可以在一定氯離子度範圍內(nèi)通過一定時間的馴(xùn)化處理高氯離(lí)子廢水,雖然活性汙泥通(tōng)過馴化可以提高係統耐氯離子範圍,提高係統(tǒng)的處理效率,但是,馴化活性汙泥(ní)中的微生物對氯離子的耐受範圍有限(xiàn),而且對環境的變化敏感。當氯離子(zǐ)環境突然變化時,微生物的適應性會立(lì)刻(kè)消失(shī).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。這種適應性的敏感對汙水處理很不利。
活性汙泥的馴化時間一般為7-10d,馴化可提高汙泥微生物對鹽濃度的耐受程度,馴化(huà)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(shēng)毒害,使部分微生物死亡,表現(xiàn)為負增長,在馴(xùn)化後期適應了環(huán)境的微生物開始繁殖,故活(huó)性汙泥濃度增(zēng)多。以1.5%、2.5%的氯(lǜ)化鈉溶液中(zhōng)活性汙泥對COD的去除情況為例(lì),馴(xùn)化(huà)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(lí)子濃度的廢水
為降低進生化係統氯離子的(de)濃度,可將進(jìn)水進行稀釋,使(shǐ)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(fǎ)簡單,易於操作和管理;缺點是增(zēng)加了(le)處理規模、基建投資和運(yùn)行費用。針對洋(yáng)裏汙水廠而言,由於進水量大且連(lián)續運行(háng),即使通過在(zài)線儀表測(cè)得某一時間氯離子濃度高,但進行針(zhēn)對(duì)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
針對不同濃度的氯(lǜ)離子含量(liàng)選擇不同的處理(lǐ)流程,適當選擇厭氧(yǎng)工藝流程來降低後序(xù)好氧段的耐受氯離子濃度的範圍。
4.提高生(shēng)化係統(tǒng)DO
適當提高生化係統中的溶解氧,以保證活(huó)性汙泥的活性。
5.排放剩餘汙泥
加大剩餘(yú)活性汙泥的排放,確(què)保汙泥的生長在對數生長期,以提高汙染(rǎn)物的去(qù)除效率。
6.投加營養源
提(tí)高溶解氧的同時,汙泥的新陳代謝加快。為保證汙泥的新陳代謝,應確保(bǎo)營養(yǎng)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。