高濃度含鹽廢水處理的生物流程
(1)調(diào)節(jié)池。含鹽廢水調(diào)節(jié)池考慮的主要因素是廢水鹽濃度的變化,除生產(chǎn)波動(dòng)周期、沖擊因素外,應(yīng)重點(diǎn)考慮水中鹽濃度的變化和如何進(jìn)行調(diào)整,如低含鹽水量的減少或過(guò)高含鹽來(lái)水的沖擊。
(2)曝氣池。根據(jù)廢水中含鹽類型不同,曝氣池選擇也應(yīng)有所不同。生物處理含CaCL2較高的廢水,應(yīng)采用傳統(tǒng)曝氣方式。鈣離子能增加活性污泥的絮體強(qiáng)度,高CaCL2可使污泥中灰分達(dá)到40%~50%,污泥密度增加,曝氣池中的污泥濃度可在5000mg/L以上。因此,應(yīng)采用提升力較大的傳統(tǒng)曝氣、深井曝氣、流化床曝氣等曝氣方法。曝氣也應(yīng)選用氣泡較大、提升力較強(qiáng)的散流曝氣器等曝氣方式。不可采用氣泡較小的微孔曝氣器和可變孔曝氣器,防止曝氣孔被無(wú)機(jī)鹽堵塞,不利于曝氣池的攪動(dòng)。在水量小于
在用SBR工藝處理高鹽廢水時(shí),由于SBR是瀑氣,沉淀一體,所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候要充分考慮到沉淀時(shí)間,尤其是在處理含高濃度的鈉鹽的廢水,含鈉鹽的廢水沉淀效果差,故沉淀時(shí)間應(yīng)該相應(yīng)延長(zhǎng),再就是在為了減少潷水器對(duì)沉淀的污泥的干擾,潷水的深度也應(yīng)該相應(yīng)減小。在處理鹽度波動(dòng)較大的廢水的時(shí)候,仍然需要設(shè)置調(diào)節(jié)池。
生物膜工藝是處理高鹽度廢水的理想工藝,如瀑氣生物濾池工藝,接觸氧化工藝曝氣等,在處理鈣鹽含量高的廢水時(shí),要注意填料或者濾料的選擇,在瀑氣生物濾池中要設(shè)計(jì)較大的反沖洗強(qiáng)度和時(shí)間。接觸氧化池的填料也宜采用空隙率較高的類型,填料的安裝要考慮到易于拆卸和沖洗,防止廢水處理過(guò)程中形成的碳酸鈣堵塞填料。含NaCl較高的廢水生物處理時(shí),污泥灰分含量低于含CaCL2廢水,而含鹽廢水密度大,在污泥膨脹或曝氣池受到?jīng)_擊污泥解體時(shí),菌膠團(tuán)比含CaCL2廢水容易上浮流失,因此含NaCl較高的廢水生物處理最好采用生物膜法。
(3)二沉池。二沉池表面負(fù)荷應(yīng)有一定的余量,主要是考慮廢水密度增加,不利于污泥沉淀,尤其是含NaCl廢水。處理水量較大時(shí),特別是含CaCL2廢水,最好采用周邊傳動(dòng)式刮泥機(jī),以適應(yīng)污泥濃度高、密度大的特點(diǎn)。在采用傳統(tǒng)活性污泥法處理高CaCL2廢水時(shí),應(yīng)適當(dāng)加大污泥回流量,以減少?gòu)U水波動(dòng)造成的沖擊,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
(4)污泥脫水。由于含CaCL2廢水生物處理的剩余污泥含鈣鹽多,有利于脫水,可不用加絮凝劑。經(jīng)濃縮后的污泥濃度可大于
在處理鈣離子濃度高的廢水時(shí),由于活性污泥中的無(wú)機(jī)成分高,有機(jī)物去除能力較低,較低的負(fù)荷情況下運(yùn)行,污染物的去除率要高于高負(fù)荷條件下,但是延時(shí)曝氣又不太適合處理高鹽廢水,因?yàn)槲勰帻g長(zhǎng),水力停留時(shí)間長(zhǎng),活性污泥容易老化,絮凝性能變差,最終影響出水效果。
此過(guò)程需要培養(yǎng)性能很好的適鹽微生物,適鹽微生物的研究屬于極端分子生物學(xué)研究范疇,由于研究起步較晚,目前對(duì)適鹽微生物的分類和新種發(fā)現(xiàn)有限。適鹽機(jī)理的研究主要依靠適鹽生理特異結(jié)構(gòu)和特性生理特性兩方面進(jìn)行。在此我簡(jiǎn)要介紹四種。
一紫膜原理(光能質(zhì)子泵)
嗜鹽菌多是好氣化能異養(yǎng)類型,一些鹽桿菌的種可進(jìn)行厭氧呼吸.細(xì)胞含類胡蘿卜素,菌體呈紅色、桃紅、紫色,大多數(shù)不運(yùn)動(dòng),只有少數(shù)種靠叢生鞭毛緩慢運(yùn)動(dòng),采用二分分裂法進(jìn)行繁殖,無(wú)休眠狀態(tài),不產(chǎn)生孢子.極端嗜鹽菌的細(xì)胞膜上具有呈六面格子狀的紫色斑塊,稱為紫膜。它是個(gè)巧妙的光能轉(zhuǎn)換器。在光能驅(qū)動(dòng)下將光能轉(zhuǎn)化為ATP。某些嗜鹽菌會(huì)產(chǎn)生大量的胞外多聚物(PGA、PHA)和胞內(nèi)多聚物(PHB),在不同條件下的研究發(fā)現(xiàn),其多聚物的產(chǎn)生受環(huán)境條件很大,C、N、P等抑制了多聚物的產(chǎn)量。
二嗜鹽菌的Na依存性
嗜鹽菌要在高鹽環(huán)境下生存,Na對(duì)維持細(xì)胞膜、細(xì)胞壁構(gòu)造和功能有特別重要的作用.Na與細(xì)胞膜成分發(fā)生特異作用而增強(qiáng)了膜的機(jī)械強(qiáng)度,有利于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定.若把嗜鹽菌的細(xì)胞放在蒸餾水中,便會(huì)立即發(fā)生溶菌,要維持細(xì)胞膜的構(gòu)造,鹽類的存在是必不可少的,尤其是Na+的存在對(duì)阻止嗜鹽菌的溶菌起著重要作用;在細(xì)胞膜的功能方面,嗜鹽菌中氨基酸和糖的能動(dòng)運(yùn)輸系統(tǒng)內(nèi)必需有Na存在,而且Na作為產(chǎn)能的呼吸反應(yīng)中一個(gè)必需因子起著作用;Na被束縛在嗜鹽菌細(xì)胞壁的外表面,起著維持細(xì)胞完整性的重要作用.
三吸鉀排鈉作用
嗜鹽菌的生長(zhǎng)雖然需要高鈉的環(huán)境,細(xì)胞內(nèi)的Na濃度并不高,如鹽桿菌光介導(dǎo)的H+質(zhì)子泵具有Na+/K+反向轉(zhuǎn)運(yùn)功能,即具有吸收和濃縮K+和向胞外排放Na+的能力.K+作為一種相容性溶質(zhì),可以調(diào)節(jié)滲透壓達(dá)到細(xì)胞內(nèi)外平衡,其濃度高達(dá)7mol/L,以維持內(nèi)外同樣的水活度.例如嗜鹽厭氧菌、嗜鹽硫還原菌及嗜鹽古菌是采用細(xì)胞內(nèi)積累高濃度K+來(lái)對(duì)抗胞外的高滲環(huán)境.例酵母中的Na+/H+反向載體可以將多余的鹽分排出體外,提高酵母的耐鹽性.
四積累相容物質(zhì)
中度嗜鹽菌是通過(guò)在細(xì)胞內(nèi)積累一些被稱為相容性溶質(zhì)(Compatible solutes) 的物質(zhì)來(lái)抵抗細(xì)胞外的高滲透壓。任何處于高滲環(huán)境中的生物其細(xì)胞內(nèi)必須含有一定濃度的溶質(zhì)以保持細(xì)胞內(nèi)外滲透壓的平衡,維持細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能。通常細(xì)胞內(nèi)積累的溶質(zhì)不同于細(xì)胞外的主要溶質(zhì),同時(shí)這些細(xì)胞內(nèi)溶質(zhì)不能妨礙細(xì)胞的其它代謝途徑,因此被稱為相容性溶質(zhì)。相容性溶質(zhì)是一些高度水溶性的小分子物質(zhì),如糖,糖醇,其它的醇類,氨基酸,及氨基酸的衍生物。它們可以在高NaCl 濃度中保持細(xì)胞內(nèi)的低水活度,從而保持細(xì)胞內(nèi)酶的活性。不同的生物各自積累不同的相容性溶質(zhì)
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”