高鹽度廢水的生物處理研究

沈曉慶

摘要：隨著我國(guó)當(dāng)前科技水平的不斷提高，在進(jìn)行高鹽度廢水處理工作中，生物處理得到了廣泛的利用，不僅可以滿(mǎn)足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，還有助于提升最終的應(yīng)用效果。為了使高鹽度廢水生物處理技術(shù)能夠發(fā)揮應(yīng)有的價(jià)值，在實(shí)際工作中需要了解高鹽度廢水生物處理的特點(diǎn)，從而在后期工作實(shí)施奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文論述了高鹽度廢水的生物處理特點(diǎn)和主要的技術(shù)類(lèi)型。

關(guān)鍵詞：高鹽度;廢水;生物處理

一、高鹽度廢水生物處理的概述

在進(jìn)行高鹽度廢水生物處理工作之前，需要了解高鹽度廢水生物處理的特點(diǎn)和含義，從而為后續(xù)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。高鹽度廢水其中的含鹽量高于2%，海水直接利用和工業(yè)產(chǎn)生的廢水中的含量都是比較高的，另外在一些化工行業(yè)生產(chǎn)中也會(huì)產(chǎn)生一些高鹽廢水，如果并沒(méi)有進(jìn)行排放的話，那么會(huì)對(duì)空氣和水環(huán)境造成一定的影響。在新時(shí)期下，為了滿(mǎn)足我國(guó)對(duì)于水資源的要求以及標(biāo)準(zhǔn)，需要加強(qiáng)對(duì)高鹽度廢水處理的重視程度，融入我國(guó)先進(jìn)的科技手段，提升廢水處理的效果以及水平，從而防止對(duì)人們身體健康造成嚴(yán)重的威脅。另外，如果這些廢水沒(méi)有經(jīng)過(guò)有效處理就排放到周邊水環(huán)境的話，那么會(huì)對(duì)我國(guó)環(huán)境造成非常嚴(yán)重的污染，在新時(shí)期下，要適當(dāng)?shù)亟梃b國(guó)外在高鹽度廢水處理工作中的一些經(jīng)驗(yàn)，融入先進(jìn)的生物處理技術(shù)，解決以往處理工作中的難題。在以往高鹽度廢水處理工作中，采取的是物理的方式進(jìn)行優(yōu)化，整個(gè)操作過(guò)程是非常繁瑣的，這種傳統(tǒng)的工藝模式會(huì)消耗大量的能源，并且整體的成本投入也是比較高昂的，因此在實(shí)際工作中需要加強(qiáng)對(duì)高鹽度廢水生物處理的有效研究，從而實(shí)現(xiàn)高鹽度廢水的合理性處理。我國(guó)相關(guān)部門(mén)紛紛加強(qiáng)了對(duì)高鹽度廢水生物處理的有效研究以及分析，并且加強(qiáng)了對(duì)基礎(chǔ)和設(shè)備投入力度，從而使得高鹽度廢水生物處理得到了有效的發(fā)展，多方位的滿(mǎn)足當(dāng)前高鹽度廢水生物處理的要求，從而使得相關(guān)工藝能夠得到有效的改善以及調(diào)整，為我國(guó)工業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、高鹽廢水對(duì)生化系統(tǒng)的影響

1.微生物脫水

廢水中鹽分濃度較高的話，會(huì)影響滲透壓的變化，微生物內(nèi)部必須和外部發(fā)生物質(zhì)和能量的交換才能維持其活性，滲透壓決定著生物體和環(huán)境兩者之間水分子傳導(dǎo)的方向，高鹽環(huán)境導(dǎo)致微生物內(nèi)部物質(zhì)濃度低于外界，水份從微生物內(nèi)部不斷流失到環(huán)境中去，使得一些細(xì)胞活性在不斷的降低甚至還會(huì)出現(xiàn)死亡的問(wèn)題。

2.影響微生物吸收受阻

微生物的細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性，用于過(guò)濾對(duì)其有害的物質(zhì)并吸收對(duì)其有益的物質(zhì)，該過(guò)程直接受到外埠環(huán)境的影響，鹽分較高會(huì)導(dǎo)致微生物的吸收環(huán)境受到干擾、阻斷，抑制微生物的活性甚至死亡。

3.微生物中毒

有些種類(lèi)的鹽進(jìn)入到了微生物內(nèi)部，會(huì)與微生物的組織發(fā)生作用，破壞微生物正常的生理活動(dòng)，比如Hg、Ag鹽與帶陰電荷的菌體蛋白質(zhì)結(jié)合使其變性（與細(xì)菌酶蛋白的巰基結(jié)合），常見(jiàn)的殺菌方法就是利用這個(gè)原理。

經(jīng)研究表明，鹽分對(duì)生化處理的影響主要有如下表現(xiàn)：

1.鹽分影響活性污泥的生長(zhǎng)，使其適應(yīng)期變長(zhǎng)、生長(zhǎng)速度變緩、減速增長(zhǎng)期歷時(shí)變長(zhǎng);

2.鹽分加劇了微生物溶胞和呼吸作用;

3.鹽分同時(shí)降低有機(jī)物質(zhì)的降解效果。

三、常見(jiàn)的高鹽度廢水生物處理技術(shù)

1.好氧生物系統(tǒng)

1.1影響

好氧生物系統(tǒng)在高鹽度廢水生物處理工作中是比較常見(jiàn)的，在實(shí)際實(shí)施的過(guò)程中，要根據(jù)生物處理本身的原理，加強(qiáng)對(duì)高鹽度廢水的合理性利用，從而提升實(shí)際的處理效果。在實(shí)際工作中要開(kāi)展必要性的實(shí)驗(yàn)工作有助于了解好氧生物系統(tǒng)對(duì)于高鹽度廢水的影響作用，從不同角度優(yōu)化實(shí)際的工作方案以及處理模式，從而實(shí)現(xiàn)工藝的不斷調(diào)整和優(yōu)化。在廢水中，在實(shí)際工作中需要做好嚴(yán)度的有效測(cè)量，通過(guò)好氧生物體系所產(chǎn)生的抑制作用來(lái)進(jìn)行日常的處理，另外對(duì)于污泥來(lái)說(shuō)要進(jìn)行適當(dāng)?shù)鸟Z化，之后再配合著微生物處理方式來(lái)應(yīng)對(duì)在高鹽分廢水處理工作中所遇到的難題，整體處理效果能夠符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)以及要求，另外也可以調(diào)節(jié)水中的一些高鹽物質(zhì)，研究數(shù)據(jù)表明，如果水中的鹽度越高的話，那么整個(gè)馴化時(shí)間也會(huì)越長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)馴化之后其中的菌群會(huì)發(fā)生一定的變化。研究數(shù)據(jù)表明鹽濃度的變化對(duì)于生物處理的影響是比較突出的，濃度過(guò)高時(shí)實(shí)際工藝無(wú)法有序的進(jìn)行，研究數(shù)據(jù)表明當(dāng)降低反應(yīng)器內(nèi)的鹽濃度時(shí)，那么去除率可以高達(dá)75%左右。在利用生物濾池進(jìn)行研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)具有穩(wěn)定性活性的污泥會(huì)受到不同鹽度的沖擊，在系統(tǒng)恢復(fù)的過(guò)程中，沖突幅度較小的部分恢復(fù)是比較快的，當(dāng)系統(tǒng)再次穩(wěn)定時(shí)去除無(wú)機(jī)鹽要比平時(shí)低10%，從中可以看出高含鹽廢水的生物處理能夠根據(jù)鹽濃度的大幅度變化，影響生物處理技術(shù)的合理性實(shí)施。在高含鹽有機(jī)廢水生物處理工作中，需要加強(qiáng)對(duì)鹽濃度的監(jiān)測(cè)以及控制，從而使得鹽濃度能夠波動(dòng)在合理的范圍中起到重要的控制效果，也有助于使整個(gè)生物處理技術(shù)保持在穩(wěn)定的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)中，防止對(duì)后續(xù)運(yùn)行造成一定的影響。

1.2實(shí)際運(yùn)用

在鹽度小于2g/L條件下，可通過(guò)馴化培養(yǎng)耐鹽活性污泥，逐步提高生化系統(tǒng)進(jìn)水鹽分，微生物通過(guò)自身的調(diào)節(jié)機(jī)制平衡細(xì)胞內(nèi)的滲透壓，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的存活和繁殖，并且形成菌膠團(tuán)保證了廢水生化處理能夠具備良好的效果。在對(duì)高鹽度廢水活性污泥進(jìn)行馴化時(shí)，通過(guò)城市污水處理廠的回流污泥進(jìn)行了進(jìn)一步的馴化研究，在進(jìn)行處理時(shí)要進(jìn)行必要性的馴化，經(jīng)過(guò)馴化的污泥去除率得到了有效的提高，比如在吸附能力和氧化能力方面均可以滿(mǎn)足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。如果在實(shí)際實(shí)施時(shí)，一些沒(méi)有經(jīng)過(guò)馴化的污泥直接投放到其中進(jìn)行處理的話，那么會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的中毒現(xiàn)象。一些活性污泥在成熟之后，外觀顏色也呈現(xiàn)出淺黃色，證明了活性污泥對(duì)于鹽度適應(yīng)的可能性。但是在實(shí)際實(shí)施時(shí)還存在著一定的問(wèn)題，訓(xùn)化活性污泥對(duì)鹽分耐受程度有限，當(dāng)鹽分濃度發(fā)生變化時(shí)，其適應(yīng)性會(huì)立即消失，并且微生物的適應(yīng)能力只是暫時(shí)的，不具備遺傳特性。

2.厭氧生物系統(tǒng)

在進(jìn)行高鹽度廢水生物處理工作中，厭氧生物技術(shù)也得到了廣泛性的利用，在實(shí)際實(shí)施的過(guò)程中能夠具備較為完善的實(shí)用性，通過(guò)連續(xù)性馴化厭氧污泥能夠適應(yīng)更高的鹽度，對(duì)于鹽度的抗沖擊性是比較強(qiáng)的。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，高溫細(xì)菌產(chǎn)生的污泥聚集會(huì)導(dǎo)致中溫細(xì)菌沒(méi)有污泥聚集或者是凝聚的現(xiàn)象，這也是在實(shí)際工作中需要特別注意的問(wèn)題。在近年來(lái)隨著我國(guó)科技水平的不斷提高，厭氧技術(shù)也得到了不斷的發(fā)展，在研究方面取得了一定的進(jìn)步，對(duì)于厭氧技術(shù)的處理不僅從高濃度有機(jī)廢水中延伸，還從處理含低離子濃度的廢水向高離子濃度的廢水進(jìn)行過(guò)度。國(guó)外有研究UASB反應(yīng)器通過(guò)接種產(chǎn)甲烷顆粒污泥搭載某種海洋菌處理含高濃度氨氮鹽分廢水，成功將廢水處理達(dá)標(biāo)，另有研究通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了鹽分從30g/L迅速上升到50g/L或急速下降到0，該海洋型經(jīng)過(guò)1-2周的適應(yīng)恢復(fù)，反應(yīng)器仍能達(dá)到最初處理效果。接種耐鹽菌不僅能實(shí)現(xiàn)了使反應(yīng)器適應(yīng)高鹽度廢水，還能適應(yīng)鹽度的變化帶來(lái)的沖擊。

3.厭氧和好氧組合工藝

由于厭氧生物系統(tǒng)和好氧生物系統(tǒng)在高鹽度廢水處理工作中得到了廣泛性的實(shí)施，但是最終的效果并不是那么理想，所以一些科學(xué)家將厭氧和好氧工藝進(jìn)行了相互的結(jié)合，構(gòu)成了新型的處理方式。在實(shí)際實(shí)施的過(guò)程中，需要根據(jù)有機(jī)物密度的特點(diǎn)和種類(lèi)選擇正確的組合方式，并且考慮處理中的成本投入。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的全方位分析以及了解，厭氧反應(yīng)對(duì)于高鹽度來(lái)說(shuō)具備較為完善的沖擊能力，在經(jīng)過(guò)訓(xùn)化之后，能夠重新達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)中，并且所需要的時(shí)間要比未經(jīng)馴化的系統(tǒng)要少。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和要求選擇正確的處理技術(shù)，從而提升實(shí)際的應(yīng)用效果。

4.先進(jìn)的工藝

在進(jìn)行高鹽度廢水生物處理技術(shù)實(shí)施的過(guò)程中，需要選擇先進(jìn)的工藝，保證整個(gè)生化系統(tǒng)能夠具備平穩(wěn)性的特征，提升高鹽廢水的生物處理效率。在實(shí)際工作中要選擇較好的污泥來(lái)源，比如污泥來(lái)源有助于縮短實(shí)踐的循環(huán)時(shí)間，在實(shí)際工作中需要選擇耐鹽物種，目前最高可以耐受5%左右鹽分，比如通過(guò)馴化單一微生物，具備良好的適應(yīng)能力。其次在后期工作中還可以馴化淡水微生物，鹽對(duì)微生物的活性有充分的抑制作用，但是生物通過(guò)適度的馴化可以抵制鹽本身毒性的影響，在實(shí)際實(shí)施時(shí)為了防止鹽度所產(chǎn)生較大的沖擊變化，需要相關(guān)工作人員加強(qiáng)對(duì)生物處理工藝的有效研究以及調(diào)整，降低鹽度，防止對(duì)工藝實(shí)施造成一定的影響。另外需要特別注意的是，在后續(xù)工作中需要加強(qiáng)對(duì)一些離子的合理性利用，根據(jù)廢水本身的抵抗作用，可以通過(guò)吸鉀排鈉的作用，減少鹽對(duì)微生物的毒害作用，不同的工藝有不同的生物耐鹽范圍，在實(shí)際實(shí)施時(shí)需要通過(guò)間歇工藝的合理性，比如利用優(yōu)于連續(xù)工藝生物膜法的耐鹽能力是大于懸浮活性污泥法等。

結(jié)束語(yǔ)：

在進(jìn)行高鹽廢水處理工作中，傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)經(jīng)過(guò)馴化之后能夠處理高鹽度的廢水，并且在此過(guò)程中還可以添加拮抗劑，對(duì)于當(dāng)前高鹽度廢水研究來(lái)說(shuō)還存在著不同的看法，在實(shí)際工作中需要加強(qiáng)對(duì)鹽度及污泥性能的影響分析，實(shí)現(xiàn)工藝的有效創(chuàng)新以及發(fā)展，提升高鹽廢水處理的效果水平。

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