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氯離子對污水處理中細菌的影響及對策

      高濃度氯離子通過(guò)破壞微生物的細胞膜和酶、抑制微生物活性、抑制污泥活性以及改變污泥性質(zhì)等方式,對廢水生物處理產(chǎn)生毒害作用,影響廢水處理的效率和效果,現在格林環(huán)保幫助大家進(jìn)行詳細解讀。

      微生物在等滲透壓下生長(cháng)良好,如微生物在質(zhì)量為5~8.5g/L的NaC1溶液中;在低滲透壓(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(fā)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:脫水),使細胞發(fā)生質(zhì)壁分離。

      微生物的單位結構是細胞,細胞壁相當于半滲透膜,在氯離子濃度小于等于2000mg/L時(shí),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(zhì)膜有一定的堅韌性和彈性,細胞壁可承受的滲透壓也不會(huì )大于5-6大氣壓。

      但當水溶液中的氯離子濃度在5000mg/L以上時(shí),滲透壓大約將增大至10-30大氣壓,在這樣大的滲透壓下,微生物體內的水分子會(huì )大量滲透到體外溶液中,造成細胞失水而發(fā)生質(zhì)壁分離,嚴重者微生物死亡。工程經(jīng)驗數據表明:當廢水中的氯離濃度大于2000mg/L時(shí),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于8000mg/L時(shí),會(huì )造成污泥體積膨脹,水面泛出大量泡沫,微生物會(huì )相繼死亡。

一、抑制污泥活性的表現

      當生化系統氯離子濃度大幅度突變時(shí),污泥的碳化性能和硝化性能會(huì )很快減弱甚至消失,導致COD去除率明顯下降,硝化過(guò)程亞硝酸鹽累積,即使提高污水中的溶解氧,效果不明顯。也就是說(shuō),活性污泥對氯離子濃度具有一定的容忍性,當氯離子濃度超過(guò)一定值時(shí),系統降解能力下降,直至系統失去處理能力。

      氯離子突然變化比氯離子逐漸變化對系統的干擾更大。隨著(zhù)氯離子的升高,有機物降解速率下降,因此低F/M(養料與活性污泥在質(zhì)量上的比值)更適合含氯離子廢水的處理。

      氯離子改變污泥中微生物的組成,改變了污泥的沉淀性和出水SS,導致污泥流失嚴重,活性污泥的濃度下降,污泥指數升高,30分鐘沉降率下降。

      活性污泥鏡檢結果來(lái)看,低鹽度時(shí)顯示其中生物相比較豐富,絲狀細菌、菌膠團、原生動(dòng)物種類(lèi)繁多,活性污泥顆粒很大,菌膠團呈封閉狀,絮凝體具有一定的緊密度。隨著(zhù)來(lái)水氯離子濃度的升高,當氯離子突變由原來(lái)的150mg/L增至1000mg/L時(shí),絲狀菌及原生動(dòng)物基本不存在,而菌膠團變得更為密實(shí),此時(shí)絮體變得細小,異常緊密。污水中有機物的降解主要靠污水中大量微生物的共同作用完成,氯離子增加導致活性污泥中微生物中屬數量減少,從而使有機物降解速率下降。

二、污水生化處理系統中氯離子含量超過(guò)多少會(huì )對微生物產(chǎn)生影響

      (1)隨著(zhù)鹽度的升高,活性污泥的生長(cháng)受到影響。其生長(cháng)曲線(xiàn)的變化表現在:適應期變長(cháng);對數增長(cháng)期的生長(cháng)速度變慢;減速生長(cháng)期的歷時(shí)變長(cháng);

      (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(cháng)曝氣時(shí)間可以提高有機物的去除效率,但是超一定時(shí)間,隨著(zhù)曝氣時(shí)間的增加有機物去除率的升高緩慢。就經(jīng)濟考慮,通過(guò)延長(cháng)曝氣時(shí)間來(lái)提高高鹽有機物去除率的方法不可??;

      (4)無(wú)機鹽使活性污泥的沉降性加強。隨著(zhù)鹽度的增加,污泥指數下降;

      (5)處理高鹽污水馴化活性污泥是處理系統取得成功的一個(gè)必要手段?;钚晕勰嗟鸟Z化過(guò)程就是使微生物代謝方式逐漸適應高鹽環(huán)境,并使耐鹽菌大量繁殖的過(guò)程。

三、如何消除氯離子的影響?

      (1)活性污泥的馴化

      通過(guò)逐步提高生化進(jìn)水氯離子含量,微生物會(huì )通過(guò)自身的滲透壓調節機制來(lái)平衡細胞內的滲透壓或保護細胞內的原生質(zhì),這些調節機制包括聚集低分子量物質(zhì)來(lái)形成新的胞外保護層,調節自身的代謝途徑,改變基因組成等。

      因此,正?;钚晕勰嗫梢栽谝欢入x子度范圍內通過(guò)一定時(shí)間的馴化處理高氯離子廢水,雖然活性污泥通過(guò)馴化可以提高系統耐氯離子范圍,提高系統的處理效率,但是,馴化活性污泥中的微生物對氯離子的耐受范圍有限,而且對環(huán)境的變化敏感。當氯離子環(huán)境突然變化時(shí),微生物的適應性會(huì )立刻消失.馴化只是微生物適應環(huán)境的暫時(shí)生理調整,不具有遺傳特性。這種適應性的敏感對污水處理很不利。

      活性污泥的馴化時(shí)間一般為7-10d,馴化可提高污泥微生物對鹽濃度的耐受程度,馴化初期活性污泥濃度減少,是由于鹽溶液的增加對微生物產(chǎn)生毒害,使部分微生物死亡,表現為負增長(cháng),在馴化后期適應了環(huán)境的微生物開(kāi)始繁殖,故活性污泥濃度增多。以1.5%、2.5%的氯化鈉溶液中活性污泥對COD的去除情況為例,馴化初期與馴化后期COD去除率分別為:60%、80%和40%、60%。

      (2)稀釋高氯離子濃度的廢水

      為降低進(jìn)生化系統氯離子的濃度,可將進(jìn)水進(jìn)行稀釋?zhuān)孤入x子低于毒域值,生物處理就不會(huì )受到抑制。它的優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單,易于操作和管理;缺點(diǎn)是增加了處理規模、基建投資和運行費用。針對洋里污水廠(chǎng)而言,由于進(jìn)水量大且連續運行,即使通過(guò)在線(xiàn)儀表測得某一時(shí)間氯離子濃度高,但進(jìn)行針對性的稀釋的可操作性較差。故該方法更適用于產(chǎn)生高氯離子濃度廢水的工廠(chǎng)企業(yè)。

      (3)選擇合理的工藝流程

      針對不同濃度的氯離子含量選擇不同的處理流程,適當選擇厭氧工藝流程來(lái)降低后序好氧段的耐受氯離子濃度的范圍。

      (4)提高生化系統DO

      適當提高生化系統中的溶解氧,以保證活性污泥的活性。

      (5)排放剩余污泥

      加大剩余活性污泥的排放,確保污泥的生長(cháng)在對數生長(cháng)期,以提高污染物的去除效率。

      (6)投加營(yíng)養源

      提高溶解氧的同時(shí),污泥的新陳代謝加快。為保證污泥的新陳代謝,應確保營(yíng)養的充足,如有需要可適當投加一定營(yíng)養源,來(lái)保證污泥的活性。

 

      綜上所述,格林環(huán)保污水處理做出如下提醒:微生物在適宜滲透壓下生長(cháng)良好,過(guò)高或過(guò)低的滲透壓會(huì )導致細胞膨脹或脫水死亡。氯離子濃度超過(guò)一定值會(huì )抑制微生物活性,影響污水處理效果。通過(guò)活性污泥馴化或稀釋廢水可降低氯離子影響。

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