Effekter av kloridioner på bakterier i avløpsvannbehandling og mottiltak

Mikroorganismer vokser godt under isotonisk trykk, for eksempel i NaCl-løsning med en masse på 5-8,5 g/L. Under lavt osmotisk trykk (p(NaCl)=0,1g/L), trenger en stor mengde vannmolekyler i løsningen inn i mikroorganismen, noe som fører til at mikrobielle celler sveller og brister i alvorlige tilfeller, noe som fører til mikroorganismens død. Under høyt osmotisk trykk (p(NaCl)=200g/L), trenger en stor mengde vannmolekyler i mikroorganismen inn i kroppen (dvs. dehydrering), og får cellen til å gjennomgå plasmolyse.

Enhetsstrukturen til mikroorganismer er cellen, og celleveggen tilsvarer en semipermeabel membran. Når kloridionkonsentrasjonen er mindre enn eller lik 2000mg/L, er det osmotiske trykket som celleveggen tåler 0,5-1,0 atmosfærer. Selv om celleveggen og cytoplasmatisk membran har en viss seighet og elastisitet, vil det osmotiske trykket som celleveggen tåler ikke være større enn 5-6 atmosfærer.

Når imidlertid kloridionkonsentrasjonen i den vandige løsningen er over 5000 mg/L, vil det osmotiske trykket øke til ca. 10-30 atmosfærer. Under et så høyt osmotisk trykk vil en stor mengde vannmolekyler i mikroorganismene trenge inn i løsningen utenfor kroppen og forårsake celledehydrering og plasmolyse, og i alvorlige tilfeller vil mikroorganismene dø. Teknisk erfaring viser at når kloridionkonsentrasjonen i avløpsvannet er større enn 2000mg/L, vil aktiviteten til mikroorganismer hemmes og COD-fjerningshastigheten vil synke betydelig; når kloridionkonsentrasjonen i avløpsvannet er større enn 8000mg/L, vil det føre til at slamvolumet utvider seg, en stor mengde skum vil dukke opp på vannoverflaten, og mikroorganismene vil dø etter hverandre.

Manifestasjoner av hemmende slamaktivitet

Når kloridionkonsentrasjonen i det biokjemiske systemet endres drastisk, vil karboniserings- og nitrifikasjonsegenskapene til slammet raskt svekkes eller til og med forsvinne, noe som resulterer i en betydelig reduksjon i COD-fjerningshastighet og akkumulering av nitritt i nitrifikasjonsprosessen. Selv om det oppløste oksygenet i kloakken økes, er ikke effekten åpenbar. Aktivert slam har med andre ord en viss toleranse for kloridionkonsentrasjon. Når kloridionekonsentrasjonen overstiger en viss verdi, reduseres nedbrytningskapasiteten til systemet inntil systemet mister sin prosesseringskapasitet.

Plutselige endringer i kloridioner forstyrrer systemet mer enn gradvise endringer i kloridioner. Når kloridioner øker, avtar nedbrytningshastigheten av organisk materiale, så lavt F/M (forholdet næringsstoffer til aktivert slam i masse) er mer egnet for behandling av kloridionholdig avløpsvann.

Kloridioner endrer sammensetningen av mikroorganismer i slam, endrer sedimenteringen av slam og avløp SS, noe som resulterer i alvorlig slamtap, en reduksjon i konsentrasjonen av aktivert slam, en økning i slamindeksen og en reduksjon i 30-minutters sedimentering sats.

I følge resultatene fra den mikroskopiske undersøkelsen av aktivert slam er den biologiske fasen relativt rik ved lav saltholdighet, med et bredt utvalg av filamentøse bakterier, flokker og protozoer. De aktiverte slampartiklene er store, flokkene er lukkede, og flokkene har en viss grad av kompakthet. Med økningen av kloridionkonsentrasjonen i det innkommende vannet, når kloridionet plutselig øker fra de opprinnelige 150mg/L til 1000mg/L, eksisterer de filamentøse bakteriene og protozoene i utgangspunktet ikke, og flokkene blir tettere. På dette tidspunktet blir flokkene små og unormalt kompakte. Nedbrytningen av organisk materiale i kloakk fullføres hovedsakelig ved felles handling av et stort antall mikroorganismer i kloakk. Økningen av kloridioner fører til en reduksjon i antall mikroorganismer i det aktiverte slammet, og reduserer dermed nedbrytningshastigheten av organisk materiale.

Hvor mye kloridioninnhold i det biokjemiske rensesystemet for kloakk vil påvirke mikroorganismer

(1) Når saltinnholdet øker, påvirkes veksten av aktivert slam. Endringene i vekstkurven manifesteres i: tilpasningsperioden blir lengre; veksthastigheten til den logaritmiske vekstperioden blir langsommere; varigheten av retardasjonsvekstperioden blir lengre;

(2) Salinitet forbedrer respirasjonen av mikroorganismer og lysis av celler;

(3) Saltholdighet reduserer biologisk nedbrytbarhet og nedbrytbarhet av organisk materiale. Fjerningshastigheten og nedbrytningshastigheten av organisk materiale reduseres. Selv om forlengelse av luftetiden kan forbedre fjerningseffektiviteten av organisk materiale, er økningen i fjerningshastigheten av organisk materiale langsom etter en viss tid med økningen av luftetiden. Fra et økonomisk perspektiv er metoden for å øke fjerningshastigheten av organisk materiale med høyt saltinnhold ved å forlenge luftetiden ikke tilrådelig;

(4) Uorganiske salter øker sedimenteringen av aktivert slam. Når saltinnholdet øker, synker slamindeksen;

(5) Behandling av kloakk med høyt saltinnhold, akklimatisering av aktivert slam er et nødvendig middel for å lykkes med behandlingssystemet. Akklimatiseringsprosessen av aktivert slam er prosessen med å gradvis tilpasse metabolismen av mikroorganismer til miljøet med høyt saltinnhold og la salttolerante bakterier formere seg i store antall.

Hvordan eliminere påvirkningen av kloridioner?

01 Domestisering av aktivert slam

Ved gradvis å øke kloridioninnholdet i biokjemisk innflyt, vil mikroorganismer balansere det intracellulære osmotiske trykket eller beskytte protoplasmaet i cellene gjennom sine egne osmotiske trykkreguleringsmekanismer. Disse reguleringsmekanismene inkluderer aggregering av lavmolekylære stoffer for å danne et nytt ekstracellulært beskyttende lag, regulering av deres egne metabolske veier, endring av genetisk sammensetning, etc.

Derfor kan normalt aktivert slam behandle avløpsvann med høyt kloridion innenfor et visst kloridionområde gjennom en viss domestiseringsperiode. Selv om aktivert slam kan forbedre systemets kloridiontoleranseområde og forbedre systemets behandlingseffektivitet gjennom domestisering, har mikroorganismene i det domestiserte aktiverte slammet et begrenset toleranseområde for kloridioner og er følsomme for miljøendringer. Når kloridionemiljøet plutselig endres, vil tilpasningsevnen til mikroorganismer forsvinne umiddelbart. Domestisering er kun en midlertidig fysiologisk tilpasning for mikroorganismer for å tilpasse seg miljøet og har ikke genetiske egenskaper. Denne adaptive følsomheten er svært ugunstig for kloakkbehandling.

Akklimatiseringstiden for aktivert slam er vanligvis 7-10 dager. Akklimatisering kan forbedre slammikroorganismers toleranse for saltkonsentrasjon. Konsentrasjonen av aktivert slam synker i det tidlige stadiet av akklimatisering fordi økningen av saltløsning er giftig for mikroorganismer, noe som får noen mikroorganismer til å dø, og viser negativ vekst. I det senere stadiet av akklimatisering begynner mikroorganismer som har tilpasset seg miljøet å formere seg, slik at konsentrasjonen av aktivert slam øker. Hvis man tar fjerning av COD med aktivert slam i 1,5 % og 2,5 % natriumkloridløsninger som et eksempel, er COD-fjerningsgraden i de tidlige og sene stadiene av akklimatisering henholdsvis 60 %, 80 % og 40 %, 60 %.

02 Fortynn avløpsvann med høy kloridionkonsentrasjon

For å redusere konsentrasjonen av kloridioner som kommer inn i det biokjemiske systemet, kan influenten fortynnes slik at kloridionene er lavere enn den toksiske terskelverdien, og den biologiske behandlingen vil ikke hemmes. Dens fordeler er enkle metoder, enkel betjening og administrasjon; Ulempene er økt behandlingsskala, infrastrukturinvesteringer og driftskostnader. For Yangli avløpsrenseanlegg, på grunn av det store innløpsvolumet og den kontinuerlige driften, selv om kloridionkonsentrasjonen er høy på et bestemt tidspunkt målt med online-instrumenter, er funksjonen for målrettet fortynning dårlig. Derfor er denne metoden mer egnet for fabrikker og bedrifter som produserer avløpsvann med høy kloridionkonsentrasjon.

03 Velg en rimelig prosessflyt

Velg forskjellige behandlingsprosesser for forskjellige konsentrasjoner av kloridioninnhold, og velg passende anaerobe prosessstrømmer for å redusere toleranseområdet for kloridionkonsentrasjon i det påfølgende aerobe stadiet.

04  Øk DO til det biokjemiske systemet og øk det oppløste oksygenet i det biokjemiske systemet på passende måte for å sikre aktiviteten til det aktiverte slammet.

05  Utslipp av restslam

Øk utslippet av gjenværende aktivert slam for å sikre at slammet vokser i den logaritmiske vekstperioden for å forbedre fjerningseffektiviteten av forurensninger.

06 Legg til næringskilde

Mens det øker oppløst oksygen, akselereres metabolismen av slam. For å sikre omsetningen av slam bør det sikres tilstrekkelig næring. Om nødvendig kan en viss næringskilde tilsettes for å sikre aktiviteten y av slam.