میزان نمک قابل درمان بیوشیمیایی چقدر است؟

چرا تصفیه فاضلاب با نمک زیاد سخت است؟ ابتدا باید بفهمیم که فاضلاب پر نمک چیست و تاثیر فاضلاب پر نمک بر سیستم بیوشیمیایی! این مقاله فقط به تصفیه بیوشیمیایی فاضلاب پر نمک می پردازد!

1. فاضلاب پر نمک چیست؟
فاضلاب پر نمک به فاضلابی اطلاق می شود که میزان نمک آن حداقل 1% (معادل 10000 میلی گرم در لیتر) باشد. عمدتاً از کارخانه های شیمیایی و جمع آوری و فرآوری نفت و گاز طبیعی می آید. این فاضلاب حاوی مواد مختلفی (از جمله نمک، روغن، فلزات سنگین آلی و مواد رادیواکتیو) است. فاضلاب شور از طریق طیف وسیعی از منابع تولید می شود و میزان آب سال به سال در حال افزایش است. حذف آلاینده های آلی از پساب های شور تاثیر مهمی بر محیط زیست دارد. برای درمان از روش های بیولوژیکی استفاده می شود. مواد نمکی با غلظت بالا اثر مهاری بر میکروارگانیسم ها دارند. روش های فیزیکی و شیمیایی برای درمان استفاده می شود که نیاز به سرمایه گذاری زیاد و هزینه های عملیاتی بالا دارد و دستیابی به اثر تصفیه مورد انتظار دشوار است. استفاده از روش‌های بیولوژیکی برای تصفیه این گونه فاضلاب‌ها همچنان مورد توجه تحقیقات داخلی و خارجی است.
انواع و خواص شیمیایی مواد آلی در فاضلاب های آلی پر نمک بسته به فرآیند تولید بسیار متفاوت است، اما نمک های موجود بیشتر نمک هایی مانند Cl-، SO42-، Na+، Ca2+ هستند. اگرچه این یون ها مواد مغذی ضروری برای رشد میکروارگانیسم ها هستند، اما نقش مهمی در ترویج واکنش های آنزیمی، حفظ تعادل غشا و تنظیم فشار اسمزی در طول رشد میکروارگانیسم ها دارند. اما اگر غلظت این یون ها خیلی زیاد باشد، اثرات بازدارنده و سمی روی میکروارگانیسم ها خواهد داشت. تظاهرات اصلی عبارتند از: غلظت بالای نمک، فشار اسمزی بالا، کم آبی سلول های میکروبی، باعث جدا شدن پروتوپلاسم سلولی می شود. نمک زدایی فعالیت دهیدروژناز را کاهش می دهد. یون های کلرید بالا باکتری ها سمی هستند. غلظت نمک زیاد است، چگالی فاضلاب افزایش می‌یابد و لجن فعال به راحتی شناور می‌شود و از بین می‌رود، بنابراین تأثیر جدی بر اثر تصفیه سیستم تصفیه بیولوژیکی می‌گذارد.

2. اثر شوری بر سیستم های بیوشیمیایی
1. منجر به کم آبی و مرگ میکروارگانیسم ها می شود
در غلظت های بالاتر نمک، تغییر در فشار اسمزی علت اصلی است. فضای داخلی یک باکتری یک محیط نیمه بسته است. برای حفظ حیات خود باید مواد و انرژی مفید را با محیط خارجی مبادله کند. با این حال، همچنین باید از ورود بیشتر مواد خارجی برای جلوگیری از آسیب رساندن به بیوشیمی داخلی جلوگیری کند. تداخل و ممانعت از پاسخ.
افزایش غلظت نمک باعث می شود غلظت محلول در داخل باکتری نسبت به دنیای خارج کمتر شود. علاوه بر این، به دلیل حرکت آب از غلظت کم به غلظت زیاد، مقدار زیادی آب در باکتری ها از بین می رود و باعث تغییراتی در محیط واکنش بیوشیمیایی داخلی آنها می شود و در نهایت فرآیند واکنش بیوشیمیایی آنها را تا زمانی که قطع می شود از بین می برد. ، باکتری ها می میرند.

2. تداخل در فرآیند جذب مواد میکروبی و جلوگیری از مرگ آنها
غشای سلولی دارای ویژگی نفوذ پذیری انتخابی برای فیلتر کردن مواد مضر برای فعالیت های حیات باکتریایی و جذب مواد مفید برای فعالیت های حیاتی آن است. این فرآیند جذب مستقیماً تحت تأثیر غلظت محلول، خلوص مواد و غیره محیط خارجی است. افزودن نمک باعث تداخل یا مسدود شدن محیط جذب باکتری می شود و در نهایت باعث مهار فعالیت حیات باکتری یا حتی مرگ می شود. این وضعیت به دلیل شرایط باکتریایی فردی، شرایط گونه، انواع نمک و غلظت نمک بسیار متفاوت است.
3. مسمومیت و مرگ میکروارگانیسم ها
برخی از نمک‌ها همراه با فعالیت‌های حیاتی‌شان به داخل باکتری‌ها وارد می‌شوند و فرآیندهای واکنش بیوشیمیایی داخلی آن‌ها را از بین می‌برند و برخی با غشای سلولی باکتری‌ها برهم‌کنش می‌کنند و باعث می‌شوند که خواص آن‌ها تغییر کند و دیگر از آنها محافظت نکنند یا دیگر قادر به جذب برخی خاص نباشند. مواد مضر برای باکتری ها مواد مفیدی که باعث می شود فعالیت حیاتی باکتری ها مهار شود یا باکتری ها بمیرند. در این میان نمک‌های فلزات سنگین معرف آن هستند و برخی از روش‌های استریل‌سازی از این اصل استفاده می‌کنند.
تحقیقات نشان می دهد که تأثیر شوری بالا بر تصفیه بیوشیمیایی عمدتاً در جنبه های زیر منعکس می شود:
1. با افزایش شوری، رشد لجن فعال تحت تأثیر قرار می گیرد. تغییرات در منحنی رشد آن به شرح زیر است: دوره سازگاری طولانی تر می شود. سرعت رشد در دوره رشد لگاریتمی کندتر می شود. و طول دوره رشد کندتر طولانی تر می شود.
2. شوری باعث تقویت تنفس میکروبی و لیز سلولی می شود.
3. شوری باعث کاهش زیست تخریب پذیری و تجزیه پذیری مواد آلی می شود. کاهش سرعت حذف و سرعت تجزیه مواد آلی.

3. سیستم بیوشیمیایی چقدر غلظت نمک را می تواند تحمل کند؟
طبق "استاندارد کیفیت آب برای فاضلاب تخلیه شده به فاضلاب شهری" (CJ-343-2010)، هنگام ورود به تصفیه خانه فاضلاب برای تصفیه ثانویه، کیفیت فاضلاب تخلیه شده به فاضلاب شهری باید با الزامات درجه B مطابقت داشته باشد (جدول) 1) از جمله مواد شیمیایی کلر 600 میلی گرم در لیتر، سولفات 600 میلی گرم در لیتر.
مطابق ضمیمه 3 "کد طراحی زهکشی در فضای باز" (GBJ 14-87) (ویرایش های GB50014-2006 و 2011 محتوای نمک را مشخص نکرده اند)، "غلظت مجاز مواد مضر در آب ورودی سازه های تصفیه بیولوژیکی"، غلظت مجاز کلرید سدیم 4000 میلی گرم در لیتر است.
داده های تجربی مهندسی نشان می دهد که وقتی غلظت یون کلرید در فاضلاب بیشتر از 2000 میلی گرم در لیتر باشد، فعالیت میکروارگانیسم ها مهار می شود و میزان حذف COD به طور قابل توجهی کاهش می یابد. هنگامی که غلظت یون کلرید در فاضلاب بیشتر از 8000 میلی گرم در لیتر باشد، حجم لجن افزایش می یابد. با انبساط، مقدار زیادی کف روی سطح آب ظاهر می شود و میکروارگانیسم ها یکی پس از دیگری می میرند.
در شرایط عادی، ما معتقدیم که غلظت یون کلرید بیشتر از 2000 میلی گرم در لیتر و محتوای نمک کمتر از 2٪ (معادل 20000 میلی گرم در لیتر) را می توان با روش لجن فعال تصفیه کرد. با این حال، هر چه میزان نمک بیشتر باشد، زمان سازگاری طولانی‌تر است. اما یک چیز را به یاد داشته باشید، محتوای نمک آب ورودی باید پایدار باشد و نمی تواند زیاد نوسان کند، در غیر این صورت سیستم بیوشیمیایی نمی تواند آن را تحمل کند.

4. اقدامات برای تصفیه سیستم بیوشیمیایی فاضلاب پر نمک
1. اهلی سازی لجن فعال
هنگامی که شوری کمتر از 2 گرم در لیتر باشد، فاضلاب شور را می توان از طریق اهلی کردن تصفیه کرد. با افزایش تدریجی محتوای نمک آب خوراک بیوشیمیایی، میکروارگانیسم‌ها فشار اسمزی درون سلول‌ها را متعادل می‌کنند یا از پروتوپلاسم درون سلول‌ها از طریق مکانیسم‌های تنظیم فشار اسمزی خود محافظت می‌کنند. این مکانیسم های تنظیمی شامل تجمع مواد با وزن مولکولی کم برای تشکیل یک لایه محافظ خارج سلولی جدید و تنظیم خود هستند. مسیرهای متابولیک، تغییرات در ترکیب ژنتیکی و غیره.
بنابراین، لجن فعال معمولی می‌تواند پساب‌های پر نمک را در محدوده غلظت نمک معین از طریق اهلی‌سازی برای مدت زمان معینی تصفیه کند. اگرچه لجن فعال می تواند محدوده تحمل نمک سیستم را افزایش دهد و راندمان تصفیه سیستم را از طریق اهلی سازی بهبود بخشد، اما اهلی سازی لجن فعال میکروارگانیسم ها محدوده تحمل محدودی برای نمک دارند و به تغییرات محیطی حساس هستند. هنگامی که محیط یون کلرید به طور ناگهانی تغییر می کند، سازگاری میکروارگانیسم ها بلافاصله از بین می رود. اهلی شدن تنها یک تنظیم فیزیولوژیکی موقتی میکروارگانیسم ها برای سازگاری با محیط است و هیچ ویژگی ژنتیکی ندارد. این حساسیت تطبیقی ​​برای تصفیه فاضلاب بسیار مضر است.
زمان سازگاری لجن فعال عموماً 10-7 روز است. سازگاری می تواند تحمل میکروارگانیسم های لجن را به غلظت نمک بهبود بخشد. کاهش غلظت لجن فعال در مراحل اولیه سازگاری به دلیل افزایش میکروارگانیسم های مسموم کننده محلول نمک و مرگ برخی از میکروارگانیسم ها است. رشد منفی را نشان می دهد. در مرحله بعدی اهلی سازی، میکروارگانیسم هایی که با محیط تغییریافته سازگار شده اند شروع به تولید مثل می کنند، بنابراین غلظت لجن فعال افزایش می یابد. در نظر گرفتن حذف ازCODبا استفاده از لجن فعال در محلول های کلرید سدیم 1.5% و 2.5% به عنوان مثال، میزان حذف COD در مراحل اولیه و اواخر سازگاری به ترتیب: 60%، 80% و 40%، 60% می باشد.
2. آب را رقیق کنید
به منظور کاهش غلظت نمک در سیستم بیوشیمیایی، می توان آب ورودی را رقیق کرد تا میزان نمک کمتر از حد مجاز سمی باشد و از تصفیه بیولوژیکی جلوگیری شود. مزیت آن این است که روش ساده و آسان برای کار و مدیریت است. نقطه ضعف آن افزایش مقیاس پردازش، سرمایه گذاری زیرساخت و هزینه های عملیاتی است. را
3. باکتری های مقاوم به نمک را انتخاب کنید
باکتری هالوتولرانت یک اصطلاح کلی برای باکتری هایی است که می توانند غلظت های بالای نمک را تحمل کنند. در صنعت، آنها بیشتر سویه های اجباری هستند که غربال و غنی می شوند. در حال حاضر، بالاترین میزان نمک را می توان در حدود 5٪ تحمل کرد و می تواند به طور پایدار عمل کند. همچنین نوعی فاضلاب پر نمک نیز محسوب می شود. روش درمانی بیوشیمیایی!
4. یک جریان فرآیند معقول را انتخاب کنید
فرآیندهای مختلف تصفیه برای غلظت‌های مختلف محتوای یون کلرید انتخاب می‌شوند و فرآیند بی‌هوازی به‌طور مناسب برای کاهش دامنه تحمل غلظت یون کلرید در بخش هوازی بعدی انتخاب می‌شود. را
هنگامی که شوری بیشتر از 5 گرم در لیتر باشد، تبخیر و غلظت برای نمک زدایی اقتصادی ترین و موثرترین روش است. روش‌های دیگر، مانند روش‌های کشت باکتری‌های حاوی نمک، مشکلاتی دارند که در عمل صنعتی دشوار است.

شرکت Lianhua می تواند تجزیه و تحلیل COD سریع را برای آزمایش فاضلاب با نمک بالا ارائه دهد زیرا معرف شیمیایی ما می تواند از ده ها هزار تداخل یون کلرید محافظت کند.