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          什么是高鹽水和高鹽廢水對生化系統的影響


          為什么高鹽廢水這么難處理,我們要先了解什么是高鹽廢水,和高鹽廢水對生化系統的的影響!本文僅討論高鹽廢水的生化處理!


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          一、什么是高鹽廢水?








          高鹽廢水是指總含鹽質量分數至少1%的廢水。其主要來自化工廠及石油和天然氣的采集加工等。這種廢水含有多種物質(包括鹽、油、有機重金屬和放射性物質)。含鹽廢水的產生途徑廣泛,水量也逐年增加。去除含鹽污水中的有機污染物對環境造成的影響至關重要。采用生物法進行處理,高濃度的鹽類物質對微生物具有抑制作用,采用物化法處理,投資大,運行費用高,且難以達到預期的凈化效果。采用生物法對此類廢水進行處理,仍是目前國內外研究的重點。

          高含鹽量有機廢水的有機物根據生產過程不同,所含有機物的種類及化學性質差異較大,但所含鹽類物質多為Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等鹽類物質。雖然這些離子都是微生物生長所必需的營養元素,在微生物的生長過程中起著促進酶反應,維持膜平衡和調節滲透壓的重要作用。但是若這些離子濃度過高,會對微生物產生抑制和毒害作用,主要表現:鹽濃度高、滲透壓高、微生物細胞脫水引起細胞原生質分離;鹽析作用使脫氫酶活性降低;氯離子高對細菌有毒害作用;鹽濃度高,廢水的密度增加,活性污泥易上浮流失,從而嚴重影響生物處理系統的凈化效果。


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          二、鹽度對生化系統的影響


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          1、導致微生物脫水死亡


          鹽濃度較高的情況下,滲透壓的變化是主因。細菌的內部是一個半封閉的環境,必須與外部環境發生對其有利的物質與能量的交換才能維持其生命活性,但是也必須阻止絕大部分的外界物質進入,以避免對其內部的生物化學反應的干擾與阻撓。

          鹽濃度增加,導致細菌內部溶液濃度低于外界,又因為水從低濃度向高濃度移動的特性,導致細菌體內水分大量流失引起其內部生物化學反應環境變化,最終破壞其生物化學反應進程直至中斷,菌體死亡。


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          2、使微生物物質吸收過程受干擾阻斷死亡





          細胞膜有選擇透過的特性,以過濾對細菌生命活動有害的物質,吸收對其生命活動有益的物質。而這個吸收過程受外部環境的溶液濃度,物質純度等情況直接影響,而鹽的加入導致細菌的吸收環境受到干擾或者阻斷,最終引起細菌生命活性受到抑制甚至死亡。這種情況因細菌個體情況,品種情況,鹽的種類及鹽的濃度差異較大。


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          3、使微生物中毒死亡






          有些鹽會隨著細菌的生命活動進入細菌內部,破壞其內部的生物化學反應進程,有些會與細菌的細胞膜發生作用,導致其性質轉變而不再起到保護作用或者不再能吸收某些對細菌有益的物質,進而導致細菌的生命活性受到抑制或者菌體死亡。其中以重金屬鹽為代表,一些殺菌方法既是利用此原理。


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          研究表明,高鹽度對生化處理的影響主要體現在以下幾個方面:

          (1)隨著鹽度的升高,活性污泥的生長受到影響。其生長曲線的變化表現在:適應期變長;對數增長期的生長速度變慢;減速生長期的歷時變長。

          (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。


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          三、生化系統能承受多高鹽分濃度?



          根據《污水排入城鎮下水道水質標準》(CJ-343-2010)中規定,進入污水處理廠進行二級處理時,排入城鎮下水道的污水水質應符合B等級(表1)的規定,其中氯化物600mg/L、硫酸鹽6000 mg/L。

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          根據《室外排水設計規范》(GBJ 14-87)(GB50014-2006及2011年版對鹽分沒有特別說明)附錄三“生物處理構筑物進水中有害物質容許濃度””,氯化鈉容許濃度為4000mg/L。

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          工程經驗數據表明:當廢水中的氯離子濃度大于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于8000mg/L時,會造成污泥體積膨脹,水面泛出大量泡沫,微生物會相繼死亡。

          正常情況下,我們認為氯離子濃度大于2000mg/L,鹽分小于2%(相當于20000mg/L)是不影響生化系統處理效果,可以利用活性污泥法處理的,不過根據如果馴化合理,鹽分3%-4%利用活性污泥法穩定達標的也遇到過(社區有5%調試成功的案例),但是要記住一點,進水鹽分要保證穩定,不能波動過大,要不生化系統是承受不了崩潰的!


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          四、生化系統處理高鹽廢水的措施



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          1、活性污泥的馴化



          在鹽度小于2g/L條件下,可通過馴化處理含鹽污水。通過逐步提高生化進水鹽分,微生物會通過自身的滲透壓調節機制來平衡細胞內的滲透壓或保護細胞內的原生質,這些調節機制包括聚集低分子量物質來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}分濃度范圍內通過一定時間的馴化處理高鹽廢水,雖然活性污泥通過馴化可以提高系統耐鹽范圍,提高系統的處理效率,但是,馴化活性污泥中的微生物對鹽分的耐受范圍有限,而且對環境的變化敏感。當氯離子環境突然變化時,微生物的適應性會立刻消失.馴化只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污水處理的很不利。

          活性污泥的馴化時間一般為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生毒害,使部分微生物死亡,表現為負增長,在馴化后期適應了改環境的微生物開始繁殖,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%。


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          2、稀釋進水



          為降低進生化系統鹽分的濃度,可將進水進行稀釋,使鹽分低于毒域值,生物處理就不會受到抑制。它的優點是方法簡單,易于操作和管理;缺點是增加了處理規模、基建投資和運行費用。


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          3、選擇耐鹽菌



          耐鹽菌是一種可以耐受高濃度鹽分的細菌的總稱,工業中多為篩選富集的專性菌種,目前最高鹽分可以耐受5%左右可以穩定運行,也算是一種高鹽廢水的一種處理生化手段!


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          4、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降低后序好氧段的耐受氯離子濃度的范圍。

          在鹽度大于5g/L時,蒸發濃縮除鹽是最經濟也是最有效的可行辦法。

                 對于此類高COD、高鹽廢水,必須采取有效措施進行處理。否則,必將造成嚴重的環境污染。因此,對于化工生產中產生的各種高鹽廢水,需要按照高鹽廢水的不同來源、性質進行分類并選擇最優工藝處理。潤凱干燥可以對于此類高COD、高鹽廢水處理上實現技術突破,用高鹽廢水干燥機進行高鹽廢水干化實驗,成功地試驗了多種雜鹽廢水,解決了高鹽廢水處置領域的工藝痛點.高鹽廢水干燥機是一種內加熱傳導型轉動干燥設備,濕物料在滾筒外壁上獲得以導熱方式傳遞的熱量,脫除水分,達到所要求的濕水含量.熱量由筒內壁傳到筒外壁,再穿過料膜,其熱效率高,可連續操作,故廣泛應用于液態物料或帶狀物料的干燥,對膏狀和粘稠物料更適用。 高鹽廢水蒸發一體機是由常州潤凱干燥自主研發的一種內加熱傳導型轉動干燥設備,濕物料在滾筒外壁上獲得以導熱方式傳遞的熱量,脫除水份,達到所要求的濕水含量.熱量由筒內壁傳到筒外壁,再穿過料膜,其熱效率高,可連續操作,故廣泛應用于液態物料或帶狀物料的干燥,常州潤凱的高鹽廢水干燥機對設備膏狀和粘稠物料更適用。

          特點:

             (1)熱效率高:

                筒內供給的熱量,除少量熱輻射和筒體的端蓋部分散熱損失外,大部分熱量用于濕分氣化,熱效率可高達70~80%

             (2)干燥速率大:

                筒壁上濕料膜的傳熱與傳質過程,由里至外,方向一致,溫度梯度較大, 使料膜表面保持較高的蒸發強度,一般可達30~70kgH:0/m.h。

              (3)產品的干燥質量穩定:

                 滾筒供熱方式便于控制,筒內溫度和間壁的傳熱速率能保持相對穩定,使料膜能處于穩定傳熱狀態下干燥,產品的質量可獲得保證。

              (4)適用范圍較廣:

                 采用滾筒干燥的液相物料,必須具有流動性、粘附性和對熱的穩定性物料的形態可為溶液、非均相的懸浮液、乳濁液、溶膠等。對紙漿、紡織物、賽璐珞等帶狀物料也可采用。

              (5)單機的生產能力:

                 受到筒體尺寸的限制 一般滾筒干燥器的干燥面積,不宜過大。單筒的干燥面積,很少超過12m。同一規格的設備,其處理料液的能力,還受到料液性質、濕含量控制、料膜厚度、滾筒轉速等因素的影響,變化幅度較大,一般在50~2000kg/h。

             (6)供熱介質簡便:

                 常用飽和水蒸氣,壓力范圍為2~6kgf/com,很少超過8kgf/cm。對某些要求在低溫下干燥的物料,可采取熱水作為熱媒:對要在較高的溫度下干燥的物料,也可用熱媒或高沸點有機物作為熱媒。



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