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含鹽廢水生物處理技術(shù)

      海水代用排放廢水、工業(yè)生產(chǎn)廢水和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢水是造成廢水含鹽量高這一問題的主要原因。其中海水代用排放廢水是人們生產(chǎn)和生活過程沒有對海水資源進(jìn)行淡化處理,另外,部分淡水水資源短缺的城市會利用海水沖廁所等,以節(jié)約淡水資源。工業(yè)上,造紙和醫(yī)藥等企業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的含鹽廢水量也是不能忽視的;其次大型船艦的壓艙水和生活污水也是含鹽廢水的來源之一。目前對其也有很多處理的方法,例如,焚燒、生物和電解法等,但這焚燒和電解法費用較高,不能普遍運用與推廣;而生物法所花費的費用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于焚燒和電解法,能最大程度的減少對環(huán)境的危害,因此,也得到學(xué)術(shù)界廣泛的關(guān)注。

  1、含鹽廢水概述

  含鹽廢水指的是:“總含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于或等于百分之一的廢水”;這些廢水中含有大量Ca2+、Na+和CI-等離子,會抑制水中微生物的成長,且鹽度越高,其影響就越大,微生物就越難生長;因此增加了生物技術(shù)對其處理的難度。含鹽量廢水導(dǎo)致水污染之后,也會間接導(dǎo)致土壤污染,使得土壤中的植物出現(xiàn)脫水現(xiàn)象,最終走向死亡,從而使得生態(tài)問題惡化,各種環(huán)境問題接踵而來。

  2、含鹽廢水生物處理方法

  (1)耐鹽細(xì)菌法

  一般的微生物處理方法具有局限性,只能處理總含鹽量小于等于百分之三的廢水,對于含鹽量大于百分之三的廢水處理較困難。因此對于含鹽量大于百分之三的廢水需要嗜鹽細(xì)菌這一特殊的微生物進(jìn)行處理;嗜鹽細(xì)菌和一般的微生物具有同樣的代謝功能,并且其生存的條件之一就是需要有一定的鹽度。施帥帥等通過厭氧生物濾池-好氧移動床工藝進(jìn)行了試驗,等氯離子質(zhì)量濃度從5734mg/L上升至9498mg/L時,COD(化學(xué)需氧量)去除率從32.1%降為10.4%;之后從垃圾濾液中分離、篩選出來專性耐鹽菌后兩天后,COD去除率從20%增加到47.5%;由此可見,此方法對于含鹽廢水分解效果明顯。

  (2)厭氧生物處理

  厭氧生物處理指的是:“在無氧環(huán)境下,使用專性厭氧菌和兼性厭氧菌對含鹽廢水中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行消解或降解。”梁愛國等在試驗中將含鹽活性紅2染料廢水使用高溫厭氧生物進(jìn)行處理。試驗結(jié)果證實,使用常溫厭氧絮狀物為其接種污泥,在經(jīng)歷三個階段后,NaCl(氯化鈉)質(zhì)量濃度為50000mg/L,運行溫度為55C°,COD為1000mg/L,水力停留時間為12h,RR2(活性紅2)為100mg/L,COD去除率為70%,RR2為80%,由此可見,通過厭氧生物處理法對含鹽廢水具有一定消解作用。

  (3)生物接觸氧化法

  生物接觸氧化法也叫淹沒式生物濾池,主要方法就是:“通過機(jī)械裝置在水體中填充氧氣,并在池內(nèi)填充惰性填料,之后將充氧曝氣的污水淹沒,并使其流經(jīng)全部填料,然后通過固定在填料上的微生物新生代謝作用祛除污染物。”盛興等人將含鹽量高的氧丙烷皂化廢水作為實驗對象,使用A-B兩段式生物接觸氧化法對其進(jìn)行實驗;實驗結(jié)果表明,水力停留時間為10h;A段,生物膜量為28833.3mg/L;B段,生物膜量為9488.2mg/L;含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)2%,COD去除率為85%。

  (4)傳統(tǒng)活性污泥法

  活性污泥法最常用于處理工業(yè)廢水和城市污水,活性污泥是一種吸附性、沉降性和分解能力強(qiáng)的絮狀顆粒,其主要由膠體物質(zhì)、微生物和懸浮物質(zhì)組合而成。傳統(tǒng)活性污泥法處理流程有五個環(huán)節(jié):曝氣池-二沉池-曝氣系統(tǒng)-污泥回流污泥排放。陳明燕等利用傳統(tǒng)活性污泥法對同處于高鹽環(huán)境下的普通污泥和海邊污泥進(jìn)行訓(xùn)化。結(jié)果證實,普通污泥NaCl濃度為15000mg/L,COD去除率為94%;海邊污泥NaCl濃度為35000mg/L,COD去除率為97%,降解效果明顯。

  (5)SBR工藝

  SBR工藝(間歇式活性污泥)也叫序批式活性污泥法,中小型企業(yè)多采用此種方法處理含鹽廢水。其主要特點為:“空間上完全混合、結(jié)構(gòu)形式簡單、運行方式靈活多變和間歇操。”其運行周期共有五個階段:進(jìn)水-反應(yīng)-沉淀排水-閑置;其間歇操作的特點使得操作靈活方便,能有效防止污泥膨脹。周楠楠等將高含鹽石油發(fā)酵工業(yè)廢水作為實驗對象采用此法進(jìn)行處理;高含鹽石油發(fā)酵工業(yè)廢水COD為5000mg/L,TDS(總?cè)芙鉂舛?為6000mg/L;實驗結(jié)果表明,高鹽量對于訓(xùn)化后的淤泥無抑制作用,BOD(生化需氧量)去除率為95%,COD去除率為90%。

  3、結(jié)束語

  生物處理污水可分為兩類:其一是好氧生物處理,在處理過程中需要有氧供應(yīng),主要有厭氧生物處理、生物接觸氧化和傳統(tǒng)活性污泥法三種方法;其二是厭氧生物處理,主要是耐鹽細(xì)菌法和SBR工藝。生物處理技術(shù)具有適應(yīng)性強(qiáng)和應(yīng)用范圍廣特點,是含鹽廢水處理常用的方法之一。生物處理方法也具有多樣性,針對不同的情況其采用方法也不同;例如城市和工業(yè)污水廠采用傳統(tǒng)活性污泥法進(jìn)行處理;對于高鹽濃度廢水如海上油污治理,常采用耐鹽細(xì)菌法,只需幾個小時就能完全將其分解。其次與焚燒等處理技術(shù)相比,生物處理技術(shù)更加高效和經(jīng)濟(jì),因此,也被廣泛應(yīng)用于含鹽廢水的治理中。但是其和物理、化學(xué)等技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用還在探索階段,例如耐鹽活性泥的訓(xùn)化等,尚需相關(guān)人員繼續(xù)努力。

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