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氯離子對污水處理生化系統(tǒng)的影響
日期:2025-02-24 瀏覽:170次

氯離子影響機理

 

高濃度氯離子對廢水生物處理的毒害作用主要是通過升高的環(huán)境滲透壓而破壞微生物的細胞膜和菌體內(nèi)的酶,從而破壞微生物的生理活動。

 

微生物在等滲透壓下生長良好,如微生物在質(zhì)量為5~8.5gLNaC1溶液中;在低滲透壓(p(NaC1)=0.1gL)下,溶液水分子大量滲入微生物體內(nèi),使微生物細胞發(fā)生膨脹,嚴(yán)重者破裂,導(dǎo)致微生物死亡;在高滲透壓,(p(NaC1)=200gL)下,微生物體內(nèi)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(jié)構(gòu)是細胞,細胞壁相當(dāng)于半滲透膜,在氯離子濃度小于等于2000mg/L時,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大于5-6大氣壓。

 

但當(dāng)水溶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,在這樣大的滲透壓下,微生物體內(nèi)的水分子會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(yán)重者微生物死亡。工程經(jīng)驗數(shù)據(jù)表明:當(dāng)廢水中的氯離濃度大于2000mg/L時,微生物的活性將受到抑止,COD去除率會明顯下降;當(dāng)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。

 

抑制污泥活性的表現(xiàn)

 

當(dāng)生化系統(tǒng)氯離子濃度大幅度突變時,污泥的碳化性能和硝化性能會很快減弱甚至消失,導(dǎo)致COD去除率明顯下降,硝化過程亞硝酸鹽累積,即使提高污水中的溶解氧,效果不明顯。也就是說,活性污泥對氯離子濃度具有一定的容忍性,當(dāng)氯離子濃度超過一定值時,系統(tǒng)降解能力下降,直至系統(tǒng)失去處理能力。

 

氯離子突然變化比氯離子逐漸變化對系統(tǒng)的干擾更大。隨著氯離子的升高,有機物降解速率下降,因此低F/M(養(yǎng)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(dǎo)致污泥流失嚴(yán)重,活性污泥的濃度下降,污泥指數(shù)升高,30分鐘沉降率下降。

 

活性污泥鏡檢結(jié)果來看,低鹽度時顯示其中生物相比較豐富,絲狀細菌、菌膠團、原生動物種類繁多,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。隨著來水氯離子濃度的升高,當(dāng)氯離子突變由原來的150mg/L增至1000mgL時,絲狀菌及原生動物基本不存在,而菌膠團變得更為密實,此時絮體變得細小,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(dǎo)致活性污泥中微生物中屬數(shù)量減少,從而使有機物降解速率下降。

 

如何消除氯離子的影響?

 

1、活性污泥的馴化

 

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(diào)節(jié)機制來平衡細胞內(nèi)的滲透壓或保護細胞內(nèi)的原生質(zhì),這些調(diào)節(jié)機制包括聚集低分子量物質(zhì)來形成新的胞外保護層,調(diào)節(jié)自身的代謝途徑,改變基因組成等。

 

因此,正常活性污泥可以在一定氯離子度范圍內(nèi)通過一定時間的馴化處理高氯離子廢水,雖然活性污泥通過馴化可以提高系統(tǒng)耐氯離子范圍,提高系統(tǒng)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(dāng)氯離子環(huán)境突然變化時,微生物的適應(yīng)性會立刻消失.馴化只是微生物適應(yīng)環(huán)境的暫時生理調(diào)整,不具有遺傳特性。這種適應(yīng)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(chǎn)生毒害,使部分微生物死亡,表現(xiàn)為負增長,在馴化后期適應(yīng)了改環(huán)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%40%60%

 

2、稀釋高氯離子濃度的廢水

 

為降低進生化系統(tǒng)氯離子的濃度,可將進水進行稀釋,使氯離子低于毒域值,生物處理就不會受到抑制。它的優(yōu)點是方法簡單,易于操作和管理;缺點是增加了處理規(guī)模、基建投資和運行費用。針對洋里污水廠而言,由于進水量大且連續(xù)運行,即使通過在線儀表測得某一時間氯離子濃度高,但進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(dāng)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。

 

4、提高生化系統(tǒng)DO

 

適當(dāng)提高生化系統(tǒng)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,確保污泥的生長在對數(shù)生長期,以提高污染物的去除效率。

 

6、投加營養(yǎng)源

 

提高溶解氧的同時,污泥的新陳代謝加快。為保證污泥的新陳代謝,應(yīng)確保營養(yǎng)的充足,如有需要可適當(dāng)投加一定營養(yǎng)源,來保證污泥的活性。

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