¿Por qué son tan difíciles de tratar las aguas residuales con alto contenido de sal?¡Primero debemos comprender qué son las aguas residuales con alto contenido de sal y el impacto de las aguas residuales con alto contenido de sal en el sistema bioquímico!¡Este artículo solo analiza el tratamiento bioquímico de aguas residuales con alto contenido de sal!
1. ¿Qué son las aguas residuales con alto contenido de sal?
Las aguas residuales con alto contenido de sal se refieren a aguas residuales con un contenido total de sal de al menos el 1% (equivalente a 10.000 mg/L).Proviene principalmente de plantas químicas y de la recolección y procesamiento de petróleo y gas natural.Estas aguas residuales contienen una variedad de sustancias (incluidas sales, aceites, metales pesados orgánicos y materiales radiactivos).Las aguas residuales saladas se producen a través de una amplia gama de fuentes y la cantidad de agua aumenta año tras año.La eliminación de contaminantes orgánicos de las aguas residuales saladas tiene un impacto importante en el medio ambiente.Para el tratamiento se utilizan métodos biológicos.Las sustancias salinas en alta concentración tienen un efecto inhibidor sobre los microorganismos.Para el tratamiento se utilizan métodos físicos y químicos, lo que requiere grandes inversiones y altos costos operativos, y es difícil lograr el efecto de purificación esperado.El uso de métodos biológicos para tratar dichas aguas residuales sigue siendo el foco de la investigación en el país y en el extranjero.
Los tipos y propiedades químicas de la materia orgánica en las aguas residuales orgánicas con alto contenido de sal varían mucho según el proceso de producción, pero las sales contenidas son en su mayoría sales como Cl-, SO42-, Na+, Ca2+.Aunque estos iones son nutrientes esenciales para el crecimiento de microorganismos, desempeñan un papel importante en la promoción de reacciones enzimáticas, el mantenimiento del equilibrio de la membrana y la regulación de la presión osmótica durante el crecimiento de los microorganismos.Sin embargo, si la concentración de estos iones es demasiado alta, tendrá efectos inhibidores y tóxicos sobre los microorganismos.Las principales manifestaciones son: alta concentración de sal, alta presión osmótica, deshidratación de las células microbianas, provocando la separación del protoplasma celular;la sal reduce la actividad deshidrogenasa;iones altos de cloruro Las bacterias son tóxicas;la concentración de sal es alta, la densidad de las aguas residuales aumenta y el lodo activado flota fácilmente y se pierde, afectando gravemente el efecto de purificación del sistema de tratamiento biológico.
2. Efecto de la salinidad en los sistemas bioquímicos.
1. Conducir a la deshidratación y muerte de microorganismos.
En concentraciones más altas de sal, la causa principal son los cambios en la presión osmótica.El interior de una bacteria es un ambiente semicerrado.Debe intercambiar materiales y energía beneficiosos con el entorno externo para mantener su vitalidad.Sin embargo, también debe impedir la entrada de la mayoría de sustancias externas para no dañar la bioquímica interna.Interferencia y obstrucción de la respuesta.
El aumento de la concentración de sal hace que la concentración de la solución dentro de las bacterias sea menor que en el mundo exterior.Además, debido a la característica del agua que pasa de una concentración baja a una concentración alta, las bacterias pierden una gran cantidad de agua, lo que provoca cambios en su entorno de reacción bioquímica interna y, en última instancia, destruye su proceso de reacción bioquímica hasta que se interrumpe., las bacterias mueren.
2. Interferir con el proceso de absorción de sustancias microbianas y bloquear su muerte.
La membrana celular tiene la característica de permeabilidad selectiva para filtrar sustancias nocivas para las actividades de la vida bacteriana y absorber sustancias beneficiosas para sus actividades vitales.Este proceso de absorción se ve directamente afectado por la concentración de la solución, la pureza del material, etc. del entorno externo.La adición de sal hace que el entorno de absorción bacteriana se interfiera o bloquee, lo que eventualmente provoca que la actividad vital bacteriana se inhiba o incluso muera.Esta situación varía mucho debido a las condiciones bacterianas individuales, las condiciones de las especies, los tipos de sal y las concentraciones de sal.
3. Envenenamiento y muerte de microorganismos.
Algunas sales entrarán al interior de las bacterias junto con sus actividades vitales, destruyendo sus procesos de reacción bioquímica interna, y otras interactuarán con la membrana celular bacteriana, haciendo que sus propiedades cambien y ya no las protejan o ya no puedan absorber ciertas sustancias nocivas para las bacterias.Sustancias beneficiosas, lo que provoca que se inhiba la actividad vital de las bacterias o que las bacterias mueran.Entre ellos, las sales de metales pesados son las representativas y algunos métodos de esterilización utilizan este principio.
Las investigaciones muestran que el impacto de la alta salinidad en el tratamiento bioquímico se refleja principalmente en los siguientes aspectos:
1. A medida que aumenta la salinidad, se afecta el crecimiento de lodos activados.Los cambios en su curva de crecimiento son los siguientes: el período de adaptación se hace más largo;la tasa de crecimiento en el período de crecimiento logarítmico se vuelve más lenta;y la duración del período de desaceleración del crecimiento se hace más larga.
2. La salinidad fortalece la respiración microbiana y la lisis celular.
3. La salinidad reduce la biodegradabilidad y la degradabilidad de la materia orgánica.Reducir la tasa de eliminación y la tasa de degradación de la materia orgánica.
3. ¿Qué alta concentración de sal puede soportar el sistema bioquímico?
De acuerdo con la “Norma de Calidad del Agua para Aguas Residuales Vertidas al Alcantarillado Urbano” (CJ-343-2010), al ingresar a una planta de tratamiento de aguas residuales para tratamiento secundario, la calidad de las aguas residuales vertidas al alcantarillado urbano debe cumplir con los requisitos del Grado B (Tabla 1), entre los cuales cloro Químicos 600 mg/L, sulfato 600 mg/L.
Según el Apéndice 3 del “Código para el diseño de drenaje exterior” (GBJ 14-87) (las ediciones GB50014-2006 y 2011 no especifican el contenido de sal), “Concentración permitida de sustancias nocivas en el agua de entrada de las estructuras de tratamiento biológico”, la concentración permitida de cloruro de sodio es de 4000 mg/l.
Los datos de la experiencia de ingeniería muestran que cuando la concentración de iones cloruro en las aguas residuales es superior a 2000 mg/L, se inhibirá la actividad de los microorganismos y la tasa de eliminación de DQO se reducirá significativamente;cuando la concentración de iones cloruro en las aguas residuales es superior a 8000 mg/L, aumentará el volumen de lodo.Expansión, aparece una gran cantidad de espuma en la superficie del agua y los microorganismos morirán uno tras otro.
En circunstancias normales, creemos que una concentración de iones de cloruro superior a 2000 mg/L y un contenido de sal inferior al 2% (equivalente a 20000 mg/L) pueden tratarse mediante el método de lodo activado.Sin embargo, cuanto mayor sea el contenido de sal, mayor será el tiempo de aclimatación.Pero recuerde una cosa: el contenido de sal del agua entrante debe ser estable y no puede fluctuar demasiado, de lo contrario el sistema bioquímico no podrá resistirlo.
4. Medidas para el tratamiento bioquímico de aguas residuales con alto contenido de sal
1. Domesticación de lodos activados
Cuando la salinidad es inferior a 2 g/l, las aguas residuales saladas se pueden tratar mediante la domesticación.Al aumentar gradualmente el contenido de sal del agua de alimentación bioquímica, los microorganismos equilibrarán la presión osmótica dentro de las células o protegerán el protoplasma dentro de las células a través de sus propios mecanismos de regulación de la presión osmótica.Estos mecanismos reguladores incluyen la acumulación de sustancias de bajo peso molecular para formar una nueva capa protectora extracelular y autorregularse.Vías metabólicas, cambios en la composición genética, etc.
Por lo tanto, el lodo activado normal puede tratar aguas residuales con alto contenido de sal dentro de un cierto rango de concentración de sal mediante la domesticación durante un período de tiempo determinado.Aunque el lodo activado puede aumentar el rango de tolerancia a la sal del sistema y mejorar la eficiencia del tratamiento del sistema mediante la domesticación, la domesticación del lodo activado Los microorganismos tienen un rango de tolerancia limitado a la sal y son sensibles a los cambios en el medio ambiente.Cuando el entorno de los iones cloruro cambia repentinamente, la adaptabilidad de los microorganismos desaparecerá inmediatamente.La domesticación es sólo un ajuste fisiológico temporal de los microorganismos para adaptarse al medio ambiente y no tiene características genéticas.Esta sensibilidad adaptativa es muy perjudicial para el tratamiento de aguas residuales.
El tiempo de aclimatación de los lodos activados es generalmente de 7 a 10 días.La aclimatación puede mejorar la tolerancia de los microorganismos del lodo a la concentración de sal.La reducción de la concentración de lodos activados en la fase inicial de aclimatación se debe al aumento de la solución salina que envenena los microorganismos y provoca la muerte de algunos microorganismos.Muestra un crecimiento negativo.En la última etapa de domesticación, los microorganismos que se han adaptado al entorno modificado comienzan a reproducirse, por lo que aumenta la concentración de lodo activado.Tomando la eliminación deBACALAOmediante lodos activados en soluciones de cloruro de sodio al 1,5% y 2,5% como ejemplo, las tasas de eliminación de DQO en las etapas temprana y tardía de aclimatación son: 60%, 80% y 40%, 60% respectivamente.
2. Diluir el agua
Para reducir la concentración de sal en el sistema bioquímico, el agua entrante se puede diluir de modo que el contenido de sal sea inferior al valor límite tóxico y no se inhiba el tratamiento biológico.Su ventaja es que el método es sencillo y fácil de operar y gestionar;su desventaja es que aumenta la escala de procesamiento, la inversión en infraestructura y los costos operativos.
3. Seleccione bacterias tolerantes a la sal
Las bacterias halotolerantes son un término general para las bacterias que pueden tolerar altas concentraciones de sal.En la industria, se trata en su mayoría de cepas obligadas que se analizan y enriquecen.Actualmente, el contenido de sal más alto se puede tolerar en alrededor del 5% y puede funcionar de manera estable.También se considera un tipo de agua residual con alto contenido de sal.¡Un método de tratamiento bioquímico!
4. Elija un flujo de proceso razonable
Se seleccionan diferentes procesos de tratamiento para diferentes concentraciones de contenido de iones cloruro, y el proceso anaeróbico se selecciona apropiadamente para reducir el rango de tolerancia de la concentración de iones cloruro en la sección aeróbica posterior.
Cuando la salinidad es superior a 5 g/L, la evaporación y concentración para desalinización es el método más económico y eficaz.Otros métodos, tales como los métodos para cultivar bacterias que contienen sal, tienen problemas que son difíciles de aplicar en la práctica industrial.
La empresa Lianhua puede proporcionar un analizador de DQO rápido para analizar aguas residuales con alto contenido de sal porque nuestro reactivo químico puede proteger decenas de miles de interferencias de iones de cloruro.
Hora de publicación: 25 de enero de 2024
