Wie hoch ist der Salzgehalt, der biochemisch behandelt werden kann?

Warum ist salzreiches Abwasser so schwer zu reinigen? Wir müssen zunächst verstehen, was salzreiches Abwasser ist und welche Auswirkungen salzreiches Abwasser auf das biochemische System hat! In diesem Artikel geht es ausschließlich um die biochemische Behandlung von stark salzhaltigem Abwasser!

1. Was ist salzreiches Abwasser?
Unter salzreichem Abwasser versteht man Abwasser mit einem Gesamtsalzgehalt von mindestens 1 % (entspricht 10.000 mg/L). Es stammt hauptsächlich aus Chemieanlagen sowie der Sammlung und Verarbeitung von Erdöl und Erdgas. Dieses Abwasser enthält eine Vielzahl von Stoffen (darunter Salze, Öle, organische Schwermetalle und radioaktive Stoffe). Salzhaltiges Abwasser entsteht aus den verschiedensten Quellen und die Wassermenge nimmt von Jahr zu Jahr zu. Die Entfernung organischer Schadstoffe aus salzhaltigem Abwasser hat erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt. Zur Behandlung kommen biologische Methoden zum Einsatz. Hochkonzentrierte Salzstoffe wirken hemmend auf Mikroorganismen. Zur Behandlung werden physikalische und chemische Methoden eingesetzt, was große Investitionen und hohe Betriebskosten erfordert und es schwierig ist, den erwarteten Reinigungseffekt zu erzielen. Der Einsatz biologischer Methoden zur Behandlung solcher Abwässer steht nach wie vor im Fokus der Forschung im In- und Ausland.
Die Arten und chemischen Eigenschaften der organischen Substanz in salzreichen organischen Abwässern variieren stark je nach Produktionsprozess, aber die enthaltenen Salze sind meist Salze wie Cl-, SO42-, Na+, Ca2+. Obwohl diese Ionen essentielle Nährstoffe für das Wachstum von Mikroorganismen sind, spielen sie eine wichtige Rolle bei der Förderung enzymatischer Reaktionen, der Aufrechterhaltung des Membrangleichgewichts und der Regulierung des osmotischen Drucks während des Wachstums von Mikroorganismen. Ist die Konzentration dieser Ionen jedoch zu hoch, kommt es zu hemmenden und toxischen Wirkungen auf Mikroorganismen. Die Haupterscheinungen sind: hohe Salzkonzentration, hoher osmotischer Druck, Dehydrierung mikrobieller Zellen, was zur Trennung des Zellprotoplasmas führt; Aussalzen verringert die Dehydrogenaseaktivität; hohe Chloridionen. Bakterien sind giftig; Die Salzkonzentration ist hoch, die Dichte des Abwassers nimmt zu und Belebtschlamm schwimmt leicht und geht verloren, wodurch die Reinigungswirkung des biologischen Klärsystems erheblich beeinträchtigt wird.

2. Einfluss des Salzgehalts auf biochemische Systeme
1. Führt zur Dehydrierung und zum Absterben von Mikroorganismen
Bei höheren Salzkonzentrationen sind Veränderungen des osmotischen Drucks die Hauptursache. Das Innere eines Bakteriums ist eine halbgeschlossene Umgebung. Um seine Vitalität aufrechtzuerhalten, muss es nützliche Materialien und Energie mit der äußeren Umgebung austauschen. Es muss jedoch auch verhindern, dass die meisten externen Substanzen eindringen, um eine Schädigung der internen Biochemie zu vermeiden. Störung und Behinderung der Reaktion.
Der Anstieg der Salzkonzentration führt dazu, dass die Konzentration der Lösung innerhalb der Bakterien geringer ist als in der Außenwelt. Darüber hinaus geht aufgrund der Eigenschaft des Wassers, von einer niedrigen zu einer hohen Konzentration zu wechseln, eine große Menge Wasser in den Bakterien verloren, was zu Veränderungen in ihrer internen biochemischen Reaktionsumgebung führt und letztendlich ihren biochemischen Reaktionsprozess zerstört, bis er unterbrochen wird. , sterben die Bakterien ab.

2. Beeinträchtigung des Absorptionsprozesses mikrobieller Substanzen und Blockierung ihres Absterbens
Die Zellmembran verfügt über die Eigenschaft einer selektiven Permeabilität, um Substanzen zu filtern, die für die Lebensaktivitäten der Bakterien schädlich sind, und Substanzen zu absorbieren, die für ihre Lebensaktivitäten nützlich sind. Dieser Absorptionsprozess wird direkt von der Lösungskonzentration, der Materialreinheit usw. der äußeren Umgebung beeinflusst. Die Zugabe von Salz führt dazu, dass die bakterielle Absorptionsumgebung beeinträchtigt oder blockiert wird, was schließlich dazu führt, dass die Lebensaktivität der Bakterien gehemmt wird oder sogar abstirbt. Diese Situation variiert stark aufgrund individueller Bakterienbedingungen, Artenbedingungen, Salzarten und Salzkonzentrationen.
3. Vergiftung und Tod von Mikroorganismen
Einige Salze gelangen im Zuge ihrer Lebensaktivitäten in das Innere der Bakterien und zerstören deren interne biochemische Reaktionsprozesse, andere interagieren mit der Zellmembran der Bakterien, wodurch sich ihre Eigenschaften ändern und sie nicht mehr schützen oder bestimmte Salze nicht mehr aufnehmen können Schadstoffe für die Bakterien. Nützliche Substanzen, die dazu führen, dass die lebenswichtige Aktivität von Bakterien gehemmt wird oder die Bakterien absterben. Unter ihnen sind Schwermetallsalze die repräsentativsten, und einige Sterilisationsmethoden nutzen dieses Prinzip.
Untersuchungen zeigen, dass sich die Auswirkungen eines hohen Salzgehalts auf die biochemische Behandlung hauptsächlich in den folgenden Aspekten widerspiegeln:
1. Mit zunehmendem Salzgehalt wird das Wachstum von Belebtschlamm beeinträchtigt. Die Veränderungen in seiner Wachstumskurve sind wie folgt: Die Anpassungsperiode wird länger; die Wachstumsrate in der logarithmischen Wachstumsperiode wird langsamer; und die Dauer der Verzögerungswachstumsperiode wird länger.
2. Salzgehalt stärkt die mikrobielle Atmung und Zelllyse.
3. Der Salzgehalt verringert die biologische Abbaubarkeit und Abbaubarkeit organischer Stoffe. Reduzieren Sie die Entfernungs- und Abbaurate organischer Stoffe.

3. Wie hoch ist die Salzkonzentration, die das biochemische System aushält?
Gemäß dem „Wasserqualitätsstandard für in städtische Abwasserkanäle eingeleitetes Abwasser“ (CJ-343-2010) sollte die Qualität des in städtische Abwasserkanäle eingeleiteten Abwassers beim Eintritt in eine Kläranlage zur Sekundärbehandlung den Anforderungen der Klasse B entsprechen (Tabelle 1), darunter Chlorchemikalien 600 mg/L, Sulfat 600 mg/L.
Gemäß Anhang 3 des „Code for Design of Outdoor Drainage“ (GBJ 14-87) (in den Ausgaben GB50014-2006 und 2011 wird der Salzgehalt nicht spezifiziert): „Zulässige Konzentration schädlicher Substanzen im Zulaufwasser biologischer Kläranlagen“ Die zulässige Natriumchloridkonzentration beträgt 4000 mg/L.
Technische Erfahrungsdaten zeigen, dass bei einer Chloridionenkonzentration im Abwasser von mehr als 2000 mg/L die Aktivität von Mikroorganismen gehemmt und die CSB-Entfernungsrate erheblich verringert wird; Wenn die Chloridionenkonzentration im Abwasser mehr als 8000 mg/l beträgt, erhöht sich das Schlammvolumen. Durch die Ausdehnung entsteht eine große Menge Schaum auf der Wasseroberfläche und Mikroorganismen sterben nacheinander ab.
Unter normalen Umständen gehen wir davon aus, dass eine Chloridionenkonzentration von mehr als 2000 mg/L und ein Salzgehalt von weniger als 2 % (entspricht 20000 mg/L) mit der Belebtschlammmethode behandelt werden können. Allerdings ist die Eingewöhnungszeit umso länger, je höher der Salzgehalt ist. Aber bedenken Sie eines: Der Salzgehalt des einströmenden Wassers muss stabil sein und darf nicht zu stark schwanken, sonst hält das biochemische System dem nicht stand.

4. Maßnahmen zur biochemischen Systembehandlung salzreicher Abwässer
1. Domestizierung von Belebtschlamm
Wenn der Salzgehalt weniger als 2 g/L beträgt, können salzhaltige Abwässer durch Domestizierung behandelt werden. Durch die schrittweise Erhöhung des Salzgehalts des biochemischen Speisewassers gleichen Mikroorganismen den osmotischen Druck in den Zellen aus oder schützen das Protoplasma in den Zellen durch ihre eigenen Mechanismen zur Regulierung des osmotischen Drucks. Zu diesen Regulationsmechanismen gehört die Anreicherung niedermolekularer Substanzen, um eine neue extrazelluläre Schutzschicht zu bilden und sich selbst zu regulieren. Stoffwechselwege, Veränderungen der genetischen Zusammensetzung usw.
Daher kann normaler Belebtschlamm durch Domestizierung für einen bestimmten Zeitraum salzreiches Abwasser innerhalb eines bestimmten Salzkonzentrationsbereichs behandeln. Obwohl Belebtschlamm den Salztoleranzbereich des Systems erhöhen und die Behandlungseffizienz des Systems durch Domestizierung verbessern kann, haben Mikroorganismen bei der Domestizierung von Belebtschlamm einen begrenzten Toleranzbereich für Salz und reagieren empfindlich auf Veränderungen in der Umgebung. Wenn sich die Chloridionenumgebung plötzlich ändert, verschwindet die Anpassungsfähigkeit der Mikroorganismen sofort. Die Domestizierung ist nur eine vorübergehende physiologische Anpassung von Mikroorganismen an die Umwelt und weist keine genetischen Merkmale auf. Diese adaptive Empfindlichkeit wirkt sich sehr nachteilig auf die Abwasserbehandlung aus.
Die Akklimatisierungszeit von Belebtschlamm beträgt in der Regel 7-10 Tage. Die Akklimatisierung kann die Toleranz der Schlammmikroorganismen gegenüber der Salzkonzentration verbessern. Die Verringerung der Belebtschlammkonzentration im frühen Stadium der Akklimatisierung ist auf die Zunahme der Salzlösung zurückzuführen, die Mikroorganismen vergiftet und zum Absterben einiger Mikroorganismen führt. Es zeigt ein negatives Wachstum. Im späteren Stadium der Domestizierung beginnen sich Mikroorganismen, die sich an die veränderte Umgebung angepasst haben, zu vermehren, sodass die Konzentration an Belebtschlamm zunimmt. Die Entfernung vonKABELJAUAm Beispiel von Belebtschlamm in 1,5 %iger und 2,5 %iger Natriumchloridlösung betragen die CSB-Entfernungsraten in der frühen und späten Akklimatisierungsphase: 60 %, 80 % bzw. 40 %, 60 %.
2. Verdünnen Sie das Wasser
Um die Salzkonzentration im biochemischen System zu reduzieren, kann das einströmende Wasser so verdünnt werden, dass der Salzgehalt unter dem toxischen Grenzwert liegt und die biologische Reinigung nicht beeinträchtigt wird. Ihr Vorteil besteht darin, dass die Methode einfach und leicht zu bedienen und zu verwalten ist; Der Nachteil besteht darin, dass der Verarbeitungsumfang, die Infrastrukturinvestitionen und die Betriebskosten steigen. ​
3. Wählen Sie salztolerante Bakterien aus
Halotolerante Bakterien sind eine allgemeine Bezeichnung für Bakterien, die hohe Salzkonzentrationen vertragen. In der Industrie handelt es sich meist um obligatorische Stämme, die gescreent und angereichert werden. Derzeit kann der höchste Salzgehalt bei etwa 5 % toleriert werden und ein stabiler Betrieb erfolgen. Es gilt auch als eine Art salzreiches Abwasser. Eine biochemische Behandlungsmethode!
4. Wählen Sie einen sinnvollen Prozessablauf
Für unterschiedliche Konzentrationen des Chloridionengehalts werden unterschiedliche Behandlungsprozesse ausgewählt, und der anaerobe Prozess wird entsprechend ausgewählt, um den Toleranzbereich der Chloridionenkonzentration im anschließenden aeroben Abschnitt zu verringern. ​
Wenn der Salzgehalt mehr als 5 g/L beträgt, ist die Verdampfung und Konzentration zur Entsalzung die wirtschaftlichste und effektivste Methode. Andere Verfahren, beispielsweise Verfahren zur Kultivierung salzhaltiger Bakterien, weisen Probleme auf, die in der industriellen Praxis nur schwer umzusetzen sind.

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