污水处理技术工艺

高盐废水生物处理可行性分析

发布日期:2019-08-23 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

随着水资源的短缺,废水(高盐废水)的处理和循环利用受到越来越多的关注。高盐度废水是指含有有机物和总溶解固体的废水,至少3.5吨。这些废水主要来自于直接使用海水期间的排放;某些工业工业的排放,如生产化学试剂、石油、印刷和染色等;以及其他含盐废水的排放,如大船上的污水等。这些流出物除了含有有机污染物外,还含有大量无机盐,如cl-、so2-4、na+、ca2+等离子。虽然这些离子都是微生物生长所必需的营养素,但高浓度会抑制微生物的生长,使废水无法达到预期的处理效果。它是目前难处理的废水之一。

目前,含盐有机废水有两种主要的处理方法:非生物方法(物理、化学)和生物法。由于这种废水中溶解性有机物含量高,一般物理和化学方法难以处理,处理成本高。然而,由于其经济、高效和无害的特点,生物处理应是首选。在通过生物处理处理高盐废水中,由于废水中的高盐浓度,传统的生物处理方法受到极大的限制,这将抑制微生物的生长。因此,特别有必要加强对特殊微生物的研究和讨论,即嗜盐微生物,其在高盐环境下仍能降解污染物。

本文从盐度对生物处理系统中有机物去除率及对氮,磷去除的影响等方面综述了高盐废水生物处理的研究进展。分析了高盐废水生物处理的可行性。未来高盐废水生物处理的研究方向,为今后高盐废水的有效处理提供有用的信息。

1。高盐度对生物处理系统中有机污染物降解效率的影响

盐度对有机化合物降解效率的影响并不一致。大多数人认为高盐环境对生化治疗有抑制作用。在高盐度的环境中,微生物代谢酶活性受阻,生物生长缓慢,产出系数低。英格拉姆对杆菌的研究发现,当nacl浓度为10g/l时,微生物呼吸速率降低。lawtongw的研究表明,当nacl浓度为20g/l时,就会导致滴滤器排污率下降。实验表明,随着盐浓度的增加,土壤中的bd去除率降低。daviisem报告说,利用活性污泥系统对含盐量不超过12的废水进行了试验处理。实验结果表明,废水中的臭素去除率仅为28<lunk;GT;~43&lunk;GT;,试验操作困难。

然而,一些学者却得出了相反的结论。 他们认为高盐度不会降低废水生物处理中有机物的去除率,适当的含盐量可以改善污泥絮凝,同时也在生物处理系统中发挥稳定的作用..

Woolard等人。在序批式生物膜反应器(SBR)中培养嗜盐微生物以处理含有1%至15%盐的合成含酚废水,即使盐含量高达15%(150g / L)。去除率仍然在99%左右。 Hamoda和Al-Atlar对活性污泥法处理含盐废水(10g / L和30g / L)的研究表明,在高盐度环境下,生物活性和有机物去除率得到提高,TOC去除率为0g。氯化钠。在/ L,10g / L和30g / L时,它们分别为96.3%,98.9%和99.2%。他们认为,在高盐度环境中,微生物生长没有受到抑制,反而促进了一些嗜盐菌的生长,使得反应器内部微生物浓度的增加降低了有机负荷,也改善了污泥的絮凝。可以看出,嗜盐微生物对高盐度环境的适应性强于普通微生物,基于嗜盐微生物的生物处理系统更稳定。

2。高盐度对生物处理系统脱氮效率的影响

高盐度可以抑制硝化细菌和反硝化细菌,但许多研究结果表明,如果污泥在高盐环境中有足够的驯化时间,使得硝化细菌和反硝化细菌大量增殖,该系统可以对反硝化产生良好的效果。..然而,关于盐度对硝化和反硝化的影响,有一些不一致甚至矛盾的结论。

2.1高盐度对硝化作用的影响

盐抑制硝化细菌的生长,硝化细菌对盐浓度和盐的影响很敏感。用盐水处理后,RoseM F发现50g / L NaCl系统中氨的去除率为48%,而不含NaCl的氨去除率高达94%。 ChenG H等人发现盐度为4.12 g / L的NaCl有利于硝化作用,但高于此浓度则会降低。

2.2高盐度对反硝化的影响

许多研究已经证实,反硝化可以在高盐环境中进行。例如,vanderhoekp等人发现nacl或na2co3在30g/l时可以进行反硝化。大部分研究结果显示反硝化效率随摄取量盐度的增加而降低,但yoshies等人则得到10个盐度的反硝化活性高于2个盐度的反硝化活性。在盐度作用下,反硝化细菌和非嗜盐反硝化细菌可以共存并相互竞争基质。然而,在10个盐碱下,嗜盐细菌的反硝化细菌可能占主导地位,从而改善反硝化。效率。

对相反的结论进行分析的原因可以是:(1)系统的结构和实验条件(例如,温度、pH、含有废水中微生物的抑制的化合物等)的差异。(2)系统微生物的类型,例如使用单一或混合的微生物、驯化的或未驯化的微生物;(3)将盐添加到系统中的方式,例如突然添加或逐渐添加。

此外,研究表明硝化细菌在硝化过程中对盐化硝化细菌更敏感,在硝化作用达到一定盐度后会发生大量亚硝酸盐积累。由于反硝化细菌可以直接还原NO-2-N,因此可以通过NH + 4-N※NO-2 -N-N2(即短程硝化和反硝化生物脱氮)实现生物脱氮。短程硝化反硝化生物脱氮工艺可以减少硝化阶段的需氧量,减少反硝化阶段的有机碳源。因此,它可以控制温度,pH值,溶解氧,游离氨和污泥龄。抑制硝化细菌的活性或减少硝化细菌的数量,实现短程硝化。

三。高盐度对生物处理系统除磷效率的影响

国内外对高盐条件下生物除磷的研究不多。据报道,高盐条件下除磷效果不理想。

利用SBR反应器研究了盐度对氮、磷去除的影响。当盐度大于5g/L时,磷的去除率大大降低,不能进行生物除磷。结果表明,当废水中的盐浓度从0g/L增加到60g/L时,PO3+4-P的去除率由84%降至22%。

李玲玲的研究发现,在盐环境中长期驯化后,多磷酸盐细菌能够适应高盐环境:当废水中的盐浓度低于32.5g / L时,有氧磷吸收3到7小时后,出水PO3 + 4-P浓度低于0.5g / L;当盐含量超过35g / L时,好氧磷吸收速率显着降低。

目前对高盐废水除磷规律的研究较少,除磷效果不理想。其原因分析可能与多磷酸菌对盐度的敏感程度以及研究者的驯化方法和驯化时间有关。多磷菌在受高盐度影响时,不能通过调节自身的新陈代谢立即适应高盐环境,导致驯化时间的短除磷功能显著降低,甚至完全丧失除磷功能。

高盐废水生物处理的可行性分析及未来研究方向

当适应于淡水环境的微生物受到高盐废水的影响时,其正常代谢功能会受到抑制。然而,在高盐环境中,微生物通过它们自身的渗透压调节机制平衡细胞内渗透压或保护细胞内原生质体,所述渗透压调节机制包括低分子量物质如氨基酸、糖、甘氨酸三甲基内盐的细胞聚集以形成新的保护层,调节它们自身的代谢,改变基因基因,从而高盐度的细菌可以通过选择性培养驯化。该系统可获得较好的处理效果。

国内外大量的研究实验证明,一些特殊的微生物可以在高盐环境中降解有机污染物。

1995年,阿联酋大学的Hamodam F利用活性污泥全混合反应器在不同污泥龄(3-20天)和有机负荷(0.5-2.5 kg CODcr/(kgvss.d)下进行了平行控制实验。结果表明,盐度对无伴生废水没有影响。活性污泥系统具有明显的抑制作用,但经过一段时间的驯化后,系统中活性污泥浓度增加,活性污泥中微生物种群组成发生显著变化,TOC去除率大于96%。

国内学者也在这方面进行了相应的研究。Anlin等人探讨了盐对二级接触氧化处理废水的影响。Yangjian用sbr方法处理含盐、油发酵的工业废水,对梁赞惠等高盐度有机废水进行吹冷预处理后,采用sbbr(顺序批次生物膜反应器)进行处理,取得了良好的效果。

此外,在诸如盐湖、死海、盐田和海洋等天然高盐环境中也存在耐非常高盐度的嗜盐菌。一些研究表明,将嗜盐菌接种到污水处理结构中可有效去除高盐废水中的有机物。如Estrellaaspe和其他海洋沉积物接种可有效地处理钓鱼地废水。耐盐、嗜盐微生物的广泛存在为高盐废水的生物处理提供了保证。

综上所述,利用生物系统处理高盐有机工业废水是可行的,表明嗜盐菌在含盐有机废水处理中具有一定的应用前景。然而,在实际工程中,采用生化法直接处理高盐生产废水(指非稀释和预提盐)远远不够广泛,因此生化法可广泛用于咸水处理有机废水。应用方面,还有很多更深入的研究。

(1)在处理高盐度工业废水时,驯化的耐盐微生物对盐度的耐受性有限,污泥需要长期驯化。因此,在高盐度环境中直接利用嗜盐菌是一种快速有效的方法。充分利用盐渍土和卤水资源,从环境中筛选和分离嗜盐微生物,用分子生物学方法进行鉴定和分类,丰富和培养高效的嗜盐微生物,并将其应用于高盐环境的治理。-含盐有机废水。

(2)无机盐对微生物的生长有很大影响,特别是在高盐环境中。由于微生物的处理工艺、废水水质、操作条件和驯化方法的不同,得出的结论大相径庭。因此,对嗜盐细菌脱盐机理的研究仍将是处理高盐度废水及如何利用耐盐细菌的研究热点。此外,还需要进一步研究和探讨合适结构处理高盐废水的机理。

(3)证明了高盐环境中氮化合物的去除率降低,提高高盐环境中氮化合物的去除率是今后研究的关键。采用固定化微生物技术制备耐盐耐氮微生物制剂,可直接添加到反应器中,实现快速高效的反硝化。

高盐废水生物处理可行性分析

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