為什么高鹽廢水這么難處理，我們要先了解什么是高鹽廢水，和高鹽廢水對(duì)生化系統(tǒng)的的影響!本文僅討論高鹽廢水的生化處理!
一、什么是高鹽廢水?
高鹽廢水是指總含鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)至少1%的廢水。其主要來(lái)自化工廠(chǎng)及石油和天然氣的采集加工等。這種廢水含有多種物質(zhì)(包括鹽、油、有機(jī)重金屬和放射性物質(zhì))。含鹽廢水的產(chǎn)生途徑廣泛，水量也逐年增加。去除含鹽污水中的有機(jī)污染物對(duì)環(huán)境造成的影響至關(guān)重要。采用生物法進(jìn)行處理，高濃度的鹽類(lèi)物質(zhì)對(duì)微生物具有抑制作用，采用物化法處理，投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，且難以達(dá)到預(yù)期的凈化效果。采用生物法對(duì)此類(lèi)廢水進(jìn)行處理，仍是目前國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。
高含鹽量有機(jī)廢水的有機(jī)物根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程不同，所含有機(jī)物的種類(lèi)及化學(xué)性質(zhì)差異較大，但所含鹽類(lèi)物質(zhì)多為Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等鹽類(lèi)物質(zhì)。雖然這些離子都是微生物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，在微生物的生長(zhǎng)過(guò)程中起著促進(jìn)酶反應(yīng)，維持膜平衡和調(diào)節(jié)滲透壓的重要作用。但是若這些離子濃度過(guò)高，會(huì)對(duì)微生物產(chǎn)生抑制和毒害作用，主要表現(xiàn)：鹽濃度高、滲透壓高、微生物細(xì)胞脫水引起細(xì)胞原生質(zhì)分離;鹽析作用使脫氫酶活性降低;氯離子高對(duì)細(xì)菌有毒害作用;鹽濃度高，廢水的密度增加，活性污泥易上浮流失，從而嚴(yán)重影響生物處理系統(tǒng)的凈化效果。
二、鹽度對(duì)生化系統(tǒng)的影響
1、導(dǎo)致微生物脫水死亡
鹽濃度較高的情況下，滲透壓的變化是主因。細(xì)菌的內(nèi)部是一個(gè)半封閉的環(huán)境，必須與外部環(huán)境發(fā)生對(duì)其有利的物質(zhì)與能量的交換才能維持其生命活性，但是也必須阻止絕大部分的外界物質(zhì)進(jìn)入，以避免對(duì)其內(nèi)部的生物化學(xué)反應(yīng)的干擾與阻撓。
鹽濃度增加，導(dǎo)致細(xì)菌內(nèi)部溶液濃度低于外界，又因?yàn)樗畯牡蜐舛认蚋邼舛纫苿?dòng)的特性，導(dǎo)致細(xì)菌體內(nèi)水分大量流失引起其內(nèi)部生物化學(xué)反應(yīng)環(huán)境變化，最終破壞其生物化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程直至中斷，菌體死亡。
2、使微生物物質(zhì)吸收過(guò)程受干擾阻斷死亡
細(xì)胞膜有選擇透過(guò)的特性，以過(guò)濾對(duì)細(xì)菌生命活動(dòng)有害的物質(zhì)，吸收對(duì)其生命活動(dòng)有益的物質(zhì)。而這個(gè)吸收過(guò)程受外部環(huán)境的溶液濃度，物質(zhì)純度等情況直接影響，而鹽的加入導(dǎo)致細(xì)菌的吸收環(huán)境受到干擾或者阻斷，最終引起細(xì)菌生命活性受到抑制甚至死亡。這種情況因細(xì)菌個(gè)體情況，品種情況，鹽的種類(lèi)及鹽的濃度差異較大。
3、使微生物中毒死亡
有些鹽會(huì)隨著細(xì)菌的生命活動(dòng)進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部，破壞其內(nèi)部的生物化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程，有些會(huì)與細(xì)菌的細(xì)胞膜發(fā)生作用，導(dǎo)致其性質(zhì)轉(zhuǎn)變而不再起到保護(hù)作用或者不再能吸收某些對(duì)細(xì)菌有益的物質(zhì)，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)菌的生命活性受到抑制或者菌體死亡。其中以重金屬鹽為代表，一些殺菌方法既是利用此原理。
研究表明，高鹽度對(duì)生化處理的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
(1)隨著鹽度的升高，活性污泥的生長(zhǎng)受到影響。其生長(zhǎng)曲線(xiàn)的變化表現(xiàn)在：適應(yīng)期變長(zhǎng);對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期的生長(zhǎng)速度變慢;減速生長(zhǎng)期的歷時(shí)變長(zhǎng)。
(2)鹽度加強(qiáng)了微生物的呼吸作用和細(xì)胞的溶胞作用。
(3)鹽度降低了有機(jī)物的可生物降解性和可降解程度。使有機(jī)物的去除率和降解速率下降。
三、生化系統(tǒng)能承受多高鹽分濃度?
根據(jù)《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ-343-2010)中規(guī)定，進(jìn)入污水處理廠(chǎng)進(jìn)行二級(jí)處理時(shí)，排入城鎮(zhèn)下水道的污水水質(zhì)應(yīng)符合B等級(jí)(表1)的規(guī)定，其中氯化物600mg/L、硫酸鹽6000 mg/L。
根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ 14-87)(GB50014-2006及2011年版對(duì)鹽分沒(méi)有特別說(shuō)明)附錄三“生物處理構(gòu)筑物進(jìn)水中有害物質(zhì)容許濃度””，氯化鈉容許濃度為4000mg/L。
工程經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：當(dāng)廢水中的氯離子濃度大于2000mg/L時(shí)，微生物的活性將受到抑止，COD去除率會(huì)明顯下降;當(dāng)廢水中的氯離子濃度大于8000mg/L時(shí)，會(huì)造成污泥體積膨脹，水面泛出大量泡沫，微生物會(huì)相繼死亡。
正常情況下，我們認(rèn)為氯離子濃度大于2000mg/L，鹽分小于2%(相當(dāng)于20000mg/L)是不影響生化系統(tǒng)處理效果，可以利用活性污泥法處理的，不過(guò)根據(jù)如果馴化合理，鹽分3%-4%利用活性污泥法穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的也遇到過(guò)(社區(qū)有5%調(diào)試成功的案例)，但是要記住一點(diǎn)，進(jìn)水鹽分要保證穩(wěn)定，不能波動(dòng)過(guò)大，要不生化系統(tǒng)是承受不了崩潰的!
四、生化系統(tǒng)處理高鹽廢水的措施
1、活性污泥的馴化
在鹽度小于2g/L條件下，可通過(guò)馴化處理含鹽污水。通過(guò)逐步提高生化進(jìn)水鹽分，微生物會(huì)通過(guò)自身的滲透壓調(diào)節(jié)機(jī)制來(lái)平衡細(xì)胞內(nèi)的滲透壓或保護(hù)細(xì)胞內(nèi)的原生質(zhì)，這些調(diào)節(jié)機(jī)制包括聚集低分子量物質(zhì)來(lái)形成新的胞外保護(hù)層，調(diào)節(jié)自身的代謝途徑，改變基因組成等。
因此，正常活性污泥可以在一定鹽分濃度范圍內(nèi)通過(guò)一定時(shí)間的馴化處理高鹽廢水，雖然活性污泥通過(guò)馴化可以提高系統(tǒng)耐鹽范圍，提高系統(tǒng)的處理效率，但是，馴化活性污泥中的微生物對(duì)鹽分的耐受范圍有限，而且對(duì)環(huán)境的變化敏感。當(dāng)氯離子環(huán)境突然變化時(shí)，微生物的適應(yīng)性會(huì)立刻消失.馴化只是微生物適應(yīng)環(huán)境的暫時(shí)生理調(diào)整，不具有遺傳特性。這種適應(yīng)性的敏感對(duì)污水處理的很不利。
活性污泥的馴化時(shí)間一般為7-10d，馴化可提高污泥微生物對(duì)鹽濃度的耐受程度，馴化初期活性污泥濃度減少，是由于鹽溶液的增加對(duì)微生物產(chǎn)生毒害，使部分微生物死亡，表現(xiàn)為負(fù)增長(zhǎng)，在馴化后期適應(yīng)了改環(huán)境的微生物開(kāi)始繁殖，故活性污泥濃度增多。以1.5%、2.5%的氯化鈉溶液中活性污泥對(duì)COD的去除情況為例，馴化初期與馴化后期COD去除率分別為：60%、80%和40%、60%。
2、稀釋進(jìn)水
為降低進(jìn)生化系統(tǒng)鹽分的濃度，可將進(jìn)水進(jìn)行稀釋?zhuān)果}分低于毒域值，生物處理就不會(huì)受到抑制。它的優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單，易于操作和管理;缺點(diǎn)是增加了處理規(guī)模、基建投資和運(yùn)行費(fèi)用。
3、選擇耐鹽菌
耐鹽菌是一種可以耐受高濃度鹽分的細(xì)菌的總稱(chēng)，工業(yè)中多為篩選富集的專(zhuān)性菌種，目前最高鹽分可以耐受5%左右可以穩(wěn)定運(yùn)行，也算是一種高鹽廢水的一種處理生化手段!
4、選擇合理的工藝流程
針對(duì)不同濃度的氯離子含量選擇不同的處理流程，適當(dāng)選擇厭氧工藝流程來(lái)降低后序好氧段的耐受氯離子濃度的范圍。
在鹽度大于5g/L時(shí)，蒸發(fā)濃縮除鹽是最經(jīng)濟(jì)也是最有效的可行辦法。
對(duì)于此類(lèi)高COD、高鹽廢水，必須采取有效措施進(jìn)行處理。否則，必將造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，對(duì)于化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的各種高鹽廢水，需要按照高鹽廢水的不同來(lái)源、性質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)并選擇最優(yōu)工藝處理。潤(rùn)凱干燥可以對(duì)于此類(lèi)高COD、高鹽廢水處理上實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，用高鹽廢水干燥機(jī)進(jìn)行高鹽廢水干化實(shí)驗(yàn)，成功地試驗(yàn)了多種雜鹽廢水，解決了高鹽廢水處置領(lǐng)域的工藝痛點(diǎn).高鹽廢水干燥機(jī)是一種內(nèi)加熱傳導(dǎo)型轉(zhuǎn)動(dòng)干燥設(shè)備，濕物料在滾筒外壁上獲得以導(dǎo)熱方式傳遞的熱量，脫除水分，達(dá)到所要求的濕水含量．熱量由筒內(nèi)壁傳到筒外壁，再穿過(guò)料膜，其熱效率高，可連續(xù)操作，故廣泛應(yīng)用于液態(tài)物料或帶狀物料的干燥，對(duì)膏狀和粘稠物料更適用。 高鹽廢水蒸發(fā)一體機(jī)是由常州潤(rùn)凱干燥自主研發(fā)的一種內(nèi)加熱傳導(dǎo)型轉(zhuǎn)動(dòng)干燥設(shè)備，濕物料在滾筒外壁上獲得以導(dǎo)熱方式傳遞的熱量，脫除水份，達(dá)到所要求的濕水含量．熱量由筒內(nèi)壁傳到筒外壁，再穿過(guò)料膜，其熱效率高，可連續(xù)操作，故廣泛應(yīng)用于液態(tài)物料或帶狀物料的干燥，常州潤(rùn)凱的高鹽廢水干燥機(jī)對(duì)設(shè)備膏狀和粘稠物料更適用。
特點(diǎn)：
(1)熱效率高：
筒內(nèi)供給的熱量，除少量熱輻射和筒體的端蓋部分散熱損失外，大部分熱量用于濕分氣化，熱效率可高達(dá)70~80%
(2)干燥速率大：
筒壁上濕料膜的傳熱與傳質(zhì)過(guò)程，由里至外，方向一致，溫度梯度較大， 使料膜表面保持較高的蒸發(fā)強(qiáng)度，一般可達(dá)30~70kgH:0/m.h。
(3)產(chǎn)品的干燥質(zhì)量穩(wěn)定：
滾筒供熱方式便于控制，筒內(nèi)溫度和間壁的傳熱速率能保持相對(duì)穩(wěn)定，使料膜能處于穩(wěn)定傳熱狀態(tài)下干燥，產(chǎn)品的質(zhì)量可獲得保證。
(4)適用范圍較廣：
采用滾筒干燥的液相物料，必須具有流動(dòng)性、粘附性和對(duì)熱的穩(wěn)定性物料的形態(tài)可為溶液、非均相的懸浮液、乳濁液、溶膠等。對(duì)紙漿、紡織物、賽璐珞等帶狀物料也可采用。
(5)單機(jī)的生產(chǎn)能力：
受到筒體尺寸的限制 一般滾筒干燥器的干燥面積，不宜過(guò)大。單筒的干燥面積，很少超過(guò)12m。同一規(guī)格的設(shè)備，其處理料液的能力，還受到料液性質(zhì)、濕含量控制、料膜厚度、滾筒轉(zhuǎn)速等因素的影響，變化幅度較大，一般在50~2000kg/h。
(6)供熱介質(zhì)簡(jiǎn)便：
常用飽和水蒸氣，壓力范圍為2~6kgf/com，很少超過(guò)8kgf/cm。對(duì)某些要求在低溫下干燥的物料，可采取熱水作為熱媒:對(duì)要在較高的溫度下干燥的物料，也可用熱媒或高沸點(diǎn)有機(jī)物作為熱媒。