Hvers vegna er svona erfitt að meðhöndla frárennslisvatn með miklu saltinnihaldi? Við verðum fyrst að skilja hvað frárennslisvatn með miklu saltinnihaldi er og hvaða áhrif það hefur á lífefnafræðilega kerfið! Þessi grein fjallar eingöngu um lífefnafræðilega meðhöndlun á frárennslisvatni með miklu saltinnihaldi!
1. Hvað er frárennslisvatn með miklu saltinnihaldi?
Saltríkt skólp vísar til skólps með að minnsta kosti 1% heildarsaltinnihald (jafngildir 10.000 mg/L). Það kemur aðallega frá efnaverksmiðjum og söfnun og vinnslu olíu og jarðgass. Þetta skólp inniheldur fjölbreytt efni (þar á meðal sölt, olíur, lífræn þungmálma og geislavirk efni). Saltríkt skólp er framleitt úr fjölbreyttum uppsprettum og vatnsmagnið eykst ár frá ári. Að fjarlægja lífræn mengunarefni úr saltríku skólpi hefur mikil áhrif á umhverfið. Líffræðilegar aðferðir eru notaðar til meðhöndlunar. Saltefni með mikilli styrk hafa hamlandi áhrif á örverur. Eðlisfræðilegar og efnafræðilegar aðferðir eru notaðar til meðhöndlunar, sem krefst mikillar fjárfestingar og mikils rekstrarkostnaðar, og það er erfitt að ná tilætluðum hreinsunaráhrifum. Notkun líffræðilegra aðferða til að meðhöndla slíkt skólp er enn í brennidepli rannsókna heima og erlendis.
Tegundir og efnafræðilegir eiginleikar lífræns efnis í lífrænu frárennslisvatni með miklu saltinnihaldi eru mjög mismunandi eftir framleiðsluferlinu, en söltin sem eru í þeim eru að mestu leyti sölt eins og Cl-, SO42-, Na+, Ca2+. Þó að þessar jónir séu nauðsynleg næringarefni fyrir vöxt örvera, gegna þær mikilvægu hlutverki í að efla ensímhvörf, viðhalda jafnvægi í himnunni og stjórna osmósuþrýstingi við vöxt örvera. Hins vegar, ef styrkur þessara jóna er of hár, mun það hafa hamlandi og eitruð áhrif á örverur. Helstu einkenni eru: hár saltstyrkur, hár osmósuþrýstingur, ofþornun örverufrumna, sem veldur aðskilnaði frumfrumna; útsöltun dregur úr dehýdrógenasa virkni; bakteríur með háu klóríðjóninnihaldi eru eitraðar; saltstyrkurinn er hár, eðlisþyngd frárennslisvatnsins eykst og virkjað sey flýtur auðveldlega og tapast, sem hefur alvarleg áhrif á hreinsunaráhrif líffræðilegs meðhöndlunarkerfisins.
2. Áhrif seltu á lífefnafræðileg kerfi
1. Leiða til ofþornunar og dauða örvera
Við hærri saltþéttni eru breytingar á osmósuþrýstingi aðalorsökin. Innra umhverfi bakteríu er hálflokað. Hún verður að skiptast á gagnlegum efnum og orku við ytra umhverfi til að viðhalda lífsþrótti sínum. Hins vegar verður hún einnig að koma í veg fyrir að flest ytri efni komist inn til að forðast að skaða innri lífefnafræðina. Truflun og hindrun á svörun.
Aukning á saltþéttni veldur því að styrkur lausnarinnar inni í bakteríunum er lægri en í umheiminum. Þar að auki, vegna þess að vatn færist úr lágum styrk í háan styrk, tapast mikið magn af vatni í bakteríunum, sem veldur breytingum á innra lífefnafræðilegu viðbragðsumhverfi þeirra og eyðileggur að lokum lífefnafræðilega viðbragðsferlið þar til það er rofið, og bakteríurnar deyja.
2. Að trufla upptöku örveruefna og hindra dauða þeirra
Frumuhimnan hefur þann eiginleika að geta síað efni sem eru skaðleg fyrir lífsstarfsemi baktería og tekið upp efni sem eru gagnleg fyrir lífsstarfsemi þeirra. Þetta frásogsferli er undir beinum áhrifum af styrk lausnarinnar, hreinleika efnisins o.s.frv. í ytra umhverfi. Viðbót salts veldur því að frásogsumhverfi bakteríanna truflast eða stíflast, sem að lokum veldur því að lífsstarfsemi bakteríanna hamlast eða jafnvel deyr. Þessi staða er mjög mismunandi eftir aðstæðum einstakra baktería, tegundum, salttegundum og saltstyrk.
3. Eitrun og dauði örvera
Sum sölt komast inn í bakteríurnar ásamt lífsstarfsemi þeirra og eyðileggja innri lífefnafræðileg viðbrögð þeirra. Sum sölt hafa samskipti við frumuhimnu bakteríunnar, sem veldur því að eiginleikar þeirra breytast og vernda þá ekki lengur eða geta ekki lengur tekið upp ákveðin skaðleg efni fyrir bakteríurnar. Gagnleg efni, sem veldur því að lífsstarfsemi bakteríanna hamlast eða bakteríurnar deyja. Meðal þeirra eru þungmálmsölt dæmigerð og sumar sótthreinsunaraðferðir nota þessa meginreglu.
Rannsóknir sýna að áhrif mikillar seltu á lífefnafræðilega meðferð birtast aðallega í eftirfarandi þáttum:
1. Þegar selta eykst hefur það áhrif á vöxt virks seyru. Breytingarnar á vaxtarferlinum eru eftirfarandi: aðlögunartímabilið lengist; vaxtarhraðinn í lógaritmískum vaxtartímabili hægist; og lengd hægingarvaxtartímabilsins lengist.
2. Saltstyrkur eykur öndun örvera og frumueyðingu.
3. Salta dregur úr lífrænni niðurbrjótanleika og niðurbrotshæfni lífræns efnis. Minnkar fjarlægingarhraða og niðurbrotshraða lífræns efnis.
3. Hversu háan saltstyrk þolir lífefnafræðilega kerfið?
Samkvæmt „Vatnsgæðastaðli fyrir skólp sem rennur í þéttbýlisfráveitur“ (CJ-343-2010), þegar skólp er rennt inn í skólphreinsistöð til annars stigs hreinsunar, ætti gæði skólps sem rennur í þéttbýlisfráveitur að vera í samræmi við kröfur B-flokks (Tafla 1), þar á meðal klór, efni 600 mg/L og súlfat 600 mg/L.
Samkvæmt 3. viðauka „Regla um hönnun útidreifingar“ (GBJ 14-87) (útgáfur GB50014-2006 og 2011 tilgreina ekki saltinnihald), „Leyfilegur styrkur skaðlegra efna í inntaksvatni líffræðilegra meðferðarmannvirkja“, er leyfilegur styrkur natríumklóríðs 4000 mg/L.
Reynsla verkfræðinnar sýnir að þegar klóríðjónaþéttni í frárennslisvatni er meiri en 2000 mg/L, þá minnkar virkni örvera og fjarlæging á COD minnkar verulega; þegar klóríðjónaþéttni í frárennslisvatni er meiri en 8000 mg/L, þá eykst rúmmál seyjunnar. Þensla myndast, mikið magn af froðu myndast á vatnsyfirborðinu og örverurnar deyja hver á fætur annarri.
Við venjulegar aðstæður teljum við að hægt sé að meðhöndla klóríðjónaþéttni sem er meiri en 2000 mg/L og saltinnihald minna en 2% (jafngildir 20000 mg/L) með virku seyjuaðferðinni. Hins vegar, því hærra sem saltinnihaldið er, því lengri er aðlögunartíminn. En munið eitt, saltinnihald vatnsins sem kemur inn verður að vera stöðugt og má ekki sveiflast of mikið, annars mun lífefnafræðilega kerfið ekki geta þolað það.
4. Ráðstafanir til lífefnafræðilegrar meðhöndlunar á frárennslisvatni með miklu saltinnihaldi
1. Innheimta virkjaðs seyru
Þegar selta er minni en 2 g/L er hægt að hreinsa salt skólp með tamningu. Með því að auka saltinnihald lífefnafræðilegs fóðurvatns smám saman munu örverur jafna osmósuþrýstinginn innan frumnanna eða vernda frumplasma innan frumnanna með eigin stjórnkerfum fyrir osmósuþrýstingi. Þessir stjórnkerfum fela í sér uppsöfnun efna með lágan mólþunga til að mynda nýtt utanfrumuhlífðarlag og stjórna sér sjálfum. Efnaskiptaferlar, breytingar á erfðasamsetningu o.s.frv.
Þess vegna getur venjulegt virkt sey meðhöndlað frárennslisvatn með miklu saltinnihaldi innan ákveðins saltstyrksbils með því að nota það í ákveðinn tíma. Þó að virkt sey geti aukið saltþol kerfisins og bætt skilvirkni meðhöndlunar kerfisins með því að nota það í ræktun, þá hefur örverur takmarkað þol fyrir salti og eru viðkvæmar fyrir breytingum í umhverfinu. Þegar klóríðjónaumhverfið breytist skyndilega hverfur aðlögunarhæfni örvera strax. Meðhöndlun er aðeins tímabundin lífeðlisfræðileg aðlögun örvera að umhverfinu og hefur engin erfðafræðileg einkenni. Þessi aðlögunarnæmi er mjög skaðleg fyrir skólphreinsun.
Aðlögunartími virks seyru er almennt 7-10 dagar. Aðlögun getur bætt þol seyruörvera gagnvart saltþéttni. Minnkun á styrk virks seyru á fyrstu stigum aðlögunar er vegna aukinnar eitrunar örvera af völdum saltlausna og dauða sumra örvera. Það sýnir neikvæðan vöxt. Á síðari stigum tamningar byrja örverur sem hafa aðlagað sig að breyttu umhverfi að fjölga sér, þannig að styrkur virks seyru eykst. Með því að fjarlægjaÞORSKSem dæmi, með virku seyju í 1,5% og 2,5% natríumklóríðlausnum, eru fjarlægingarhraðarnir fyrir COD á fyrstu og síðari aðlögunarstigum: 60%, 80% og 40%, 60% í sömu röð.
2. Þynnið vatnið
Til að draga úr saltstyrk í lífefnafræðilega kerfinu er hægt að þynna innkomandi vatn þannig að saltinnihaldið sé lægra en eiturefnamörk og líffræðilega meðhöndlunin hamlist ekki. Kosturinn er að aðferðin er einföld og auðveld í notkun og stjórnun; ókosturinn er að hún eykur vinnslustærð, fjárfestingu í innviðum og rekstrarkostnað.
3. Veldu saltþolnar bakteríur
Halóþolnar bakteríur eru almennt hugtak yfir bakteríur sem þola mikið saltmagn. Í iðnaði eru þetta aðallega skyldustofnar sem eru skimaðir og auðgaðir. Eins og er þolir það hæsta saltinnihald, um 5%, og það getur starfað stöðugt. Það er einnig talið vera tegund af frárennslisvatni með miklu saltinnihaldi. Lífefnafræðileg aðferð til meðhöndlunar!
4. Veldu sanngjarnt ferli
Mismunandi meðhöndlunarferli eru valin fyrir mismunandi styrk klóríðjónainnihalds og loftfirrt ferli er valið á viðeigandi hátt til að minnka þolbil klóríðjónastyrks í síðari loftfirrtu hlutanum.
Þegar selta er meiri en 5 g/L er uppgufun og þétting til afsöltunar hagkvæmasta og áhrifaríkasta aðferðin. Aðrar aðferðir, eins og aðferðir til að rækta saltinnihaldandi bakteríur, hafa vandamál sem eru erfið í framkvæmd í iðnaði.
Lianhua fyrirtækið getur útvegað hraðvirka COD greiningartæki til að prófa frárennslisvatn með miklu saltinnihaldi því efnahvarfefnið okkar getur varið tugþúsundir klóríðjóna truflana.
Birtingartími: 25. janúar 2024
