Zakaj je odpadno vodo z visoko vsebnostjo soli tako težko čistiti? Najprej moramo razumeti, kaj je odpadna voda z visoko vsebnostjo soli in kakšen vpliv ima na biokemični sistem! Ta članek obravnava le biokemijsko čiščenje odpadne vode z visoko vsebnostjo soli!
1. Kaj je odpadna voda z visoko vsebnostjo soli?
Odpadna voda z visoko vsebnostjo soli se nanaša na odpadno vodo s skupno vsebnostjo soli najmanj 1 % (kar ustreza 10.000 mg/L). V glavnem prihaja iz kemičnih obratov ter zbiranja in predelave nafte in zemeljskega plina. Ta odpadna voda vsebuje različne snovi (vključno s solmi, olji, organskimi težkimi kovinami in radioaktivnimi snovmi). Slana odpadna voda nastaja iz številnih virov, količina vode pa se iz leta v leto povečuje. Odstranjevanje organskih onesnaževal iz slane odpadne vode ima pomemben vpliv na okolje. Za čiščenje se uporabljajo biološke metode. Visoko koncentrirane soli imajo zaviralni učinek na mikroorganizme. Za čiščenje se uporabljajo fizikalne in kemične metode, ki zahtevajo velike naložbe in visoke obratovalne stroške, zato je težko doseči pričakovani učinek čiščenja. Uporaba bioloških metod za čiščenje takšne odpadne vode je še vedno v središču raziskav doma in v tujini.
Vrste in kemijske lastnosti organskih snovi v odpadni vodi z visoko vsebnostjo soli se zelo razlikujejo glede na proizvodni proces, vendar so vsebovane soli večinoma soli, kot so Cl-, SO42-, Na+, Ca2+. Čeprav so ti ioni bistvena hranila za rast mikroorganizmov, igrajo pomembno vlogo pri spodbujanju encimskih reakcij, vzdrževanju membranskega ravnovesja in uravnavanju osmotskega tlaka med rastjo mikroorganizmov. Če pa je koncentracija teh ionov previsoka, bo to imelo zaviralne in toksične učinke na mikroorganizme. Glavne manifestacije so: visoka koncentracija soli, visok osmotski tlak, dehidracija mikrobnih celic, kar povzroči ločevanje celične protoplazme; izsoljevanje zmanjša aktivnost dehidrogenaze; visoka vsebnost kloridnih ionov Bakterije so strupene; ko je koncentracija soli visoka, se gostota odpadne vode poveča, aktivno blato pa zlahka plava in se izgublja, kar resno vpliva na učinek čiščenja biološkega sistema.
2. Vpliv slanosti na biokemične sisteme
1. Povzroči dehidracijo in smrt mikroorganizmov
Pri višjih koncentracijah soli so glavni vzrok spremembe osmotskega tlaka. Notranjost bakterije je polzaprto okolje. Za ohranitev svoje vitalnosti mora z zunanjim okoljem izmenjevati koristne snovi in energijo. Vendar pa mora tudi preprečiti vstop večine zunanjih snovi, da se prepreči poškodba notranje biokemije. Motnje in oviranje odziva.
Zaradi povečanja koncentracije soli je koncentracija raztopine znotraj bakterij nižja od zunanjega sveta. Poleg tega se zaradi značilnosti premikanja vode od nizke do visoke koncentracije v bakterijah izgubi velika količina vode, kar povzroči spremembe v njihovem notranjem biokemičnem reakcijskem okolju in na koncu uniči njihov biokemični reakcijski proces, dokler se ta ne prekine. Bakterije umrejo.
2. Motenje procesa absorpcije mikrobnih snovi in blokiranje njihove smrti
Celična membrana ima značilnost selektivne prepustnosti za filtriranje snovi, ki so škodljive za življenjske aktivnosti bakterij, in absorpcijo snovi, koristnih za njihove življenjske aktivnosti. Na ta proces absorpcije neposredno vplivajo koncentracija raztopine, čistost materiala itd. zunanjega okolja. Dodatek soli povzroči, da se absorpcijsko okolje bakterij moti ali blokira, kar sčasoma zavre ali celo odmre. To stanje se zelo razlikuje glede na posamezne bakterijske razmere, vrstne razmere, vrste soli in koncentracijo soli.
3. Zastrupitev in smrt mikroorganizmov
Nekatere soli bodo vstopile v notranjost bakterij skupaj z njihovimi življenjskimi aktivnostmi in uničile njihove notranje biokemične reakcijske procese, nekatere pa bodo interagirale z bakterijsko celično membrano, zaradi česar se bodo njihove lastnosti spremenile in jih ne bodo več ščitile ali pa ne bodo več mogle absorbirati določenih škodljivih snovi za bakterije. Koristne snovi pa bodo s tem zavrle življenjsko aktivnost bakterij ali pa bodo bakterije umrle. Med njimi so soli težkih kovin, ki jih uporabljajo nekatere metode sterilizacije.
Raziskave kažejo, da se vpliv visoke slanosti na biokemijsko čiščenje odraža predvsem v naslednjih vidikih:
1. Z naraščanjem slanosti se vpliva na rast aktivnega blata. Spremembe v njegovi krivulji rasti so naslednje: obdobje prilagoditve se podaljša; stopnja rasti v logaritemskem obdobju rasti se upočasni; in trajanje obdobja upočasnitve rasti se podaljša.
2. Slanost krepi mikrobno dihanje in celično lizo.
3. Slanost zmanjšuje biorazgradljivost in razgradljivost organske snovi. Zmanjšajte hitrost odstranjevanja in razgradnje organske snovi.
3. Kako visoko koncentracijo soli lahko prenese biokemični sistem?
V skladu s „Standardom kakovosti vode za odplake, ki se odvajajo v mestno kanalizacijo“ (CJ-343-2010) mora kakovost odplak, ki se odvajajo v mestno kanalizacijo, pri vstopu v čistilno napravo za sekundarno čiščenje izpolnjevati zahteve stopnje B (tabela 1), med katerimi so klor, kemikalije 600 mg/L, sulfati 600 mg/L.
V skladu z Dodatkom 3 »Koda za načrtovanje zunanje drenaže« (GBJ 14-87) (izdaji GB50014-2006 in 2011 ne določata vsebnosti soli), »Dovoljena koncentracija škodljivih snovi v dovodni vodi bioloških čistilnih naprav«, je dovoljena koncentracija natrijevega klorida 4000 mg/L.
Podatki inženirskih izkušenj kažejo, da se aktivnost mikroorganizmov zavre in stopnja odstranjevanja KPK znatno zmanjša, ko je koncentracija kloridnih ionov v odpadni vodi večja od 2000 mg/L; ko je koncentracija kloridnih ionov v odpadni vodi večja od 8000 mg/L, se poveča volumen blata. Zaradi širjenja se na površini vode pojavi velika količina pene, mikroorganizmi pa drug za drugim umrejo.
V normalnih okoliščinah menimo, da je mogoče koncentracijo kloridnih ionov večjo od 2000 mg/L in vsebnost soli manj kot 2 % (kar ustreza 20000 mg/L) obdelati z metodo aktivnega blata. Vendar pa višja kot je vsebnost soli, daljši je čas aklimatizacije. Vendar ne pozabite na eno stvar: vsebnost soli v vhodni vodi mora biti stabilna in ne sme preveč nihati, sicer biokemični sistem tega ne bo mogel prenesti.
4. Ukrepi za biokemijsko čiščenje odpadne vode z visoko vsebnostjo soli
1. Udomačitev aktivnega blata
Ko je slanost manjša od 2 g/L, se lahko slane odplake očistijo z udomačitvijo. Z postopnim povečevanjem vsebnosti soli v biokemični napajalni vodi bodo mikroorganizmi uravnavali osmotski tlak v celicah ali zaščitili protoplazmo v celicah s svojimi lastnimi mehanizmi za uravnavanje osmotskega tlaka. Ti regulativni mehanizmi vključujejo kopičenje snovi z nizko molekulsko maso, ki tvorijo novo zunajcelično zaščitno plast in se uravnavajo. Presnovne poti, spremembe v genetski sestavi itd.
Zato lahko navadno aktivno blato za določeno časovno obdobje čisti odpadno vodo z visoko vsebnostjo soli v določenem območju koncentracije soli. Čeprav lahko aktivno blato z udomačitvijo poveča območje tolerance na sol v sistemu in izboljša učinkovitost čiščenja sistema, imajo mikroorganizmi z udomačitvijo aktivnega blata omejeno območje tolerance na sol in so občutljivi na spremembe v okolju. Ko se okolje s kloridnimi ioni nenadoma spremeni, prilagodljivost mikroorganizmov takoj izgine. Udomačitev je le začasna fiziološka prilagoditev mikroorganizmov okolju in nima genetskih značilnosti. Ta prilagodljiva občutljivost je zelo škodljiva za čiščenje odplak.
Čas aklimatizacije aktivnega blata je običajno 7–10 dni. Aklimatizacija lahko izboljša toleranco mikroorganizmov v blatu na koncentracijo soli. Zmanjšanje koncentracije aktivnega blata v zgodnji fazi aklimatizacije je posledica povečanja števila mikroorganizmov, ki zastrupljajo solno raztopino, in povzročitve smrti nekaterih mikroorganizmov. Rast kaže negativno. V kasnejši fazi udomačitve se mikroorganizmi, ki so se prilagodili spremenjenemu okolju, začnejo razmnoževati, zato se koncentracija aktivnega blata poveča. Z odstranitvijoKODZ aktivnim blatom v 1,5 % in 2,5 % raztopinah natrijevega klorida so na primer stopnje odstranjevanja KPK v zgodnji in pozni fazi aklimatizacije: 60 %, 80 % oziroma 40 % oziroma 60 %.
2. Razredčite vodo
Da bi zmanjšali koncentracijo soli v biokemičnem sistemu, lahko dovodno vodo razredčimo tako, da je vsebnost soli nižja od mejne vrednosti toksičnosti, biološko čiščenje pa ne bo ovirano. Prednost metode je v njeni preprostosti in enostavnem upravljanju; slabost pa v povečanju obsega predelave, naložb v infrastrukturo in obratovalnih stroškov.
3. Izberite bakterije, ki so odporne na sol
Halotolerantne bakterije so splošen izraz za bakterije, ki lahko prenašajo visoke koncentracije soli. V industriji so to večinoma obvezni sevi, ki so presejani in obogateni. Trenutno je najvišja vsebnost soli, ki jo je mogoče prenašati, približno 5 %, stabilna. Veljajo tudi za odpadno vodo z visoko vsebnostjo soli. Biokemijska metoda čiščenja!
4. Izberite razumen potek procesa
Za različne koncentracije kloridnih ionov so izbrani različni postopki obdelave, anaerobni postopek pa je ustrezno izbran za zmanjšanje tolerančnega območja koncentracije kloridnih ionov v naslednjem aerobnem delu.
Ko je slanost večja od 5 g/L, je izhlapevanje in koncentriranje za razsoljevanje najcenejša in najučinkovitejša metoda. Druge metode, kot so metode za gojenje bakterij, ki vsebujejo sol, imajo težave, ki jih je v industrijski praksi težko izvajati.
Podjetje Lianhua lahko zagotovi hiter analizator KPK za testiranje odpadne vode z visoko vsebnostjo soli, saj lahko naš kemični reagent zaščiti več deset tisoč motenj kloridnih ionov.
Čas objave: 25. januar 2024
