高含鹽有機(jī)廢水生化處理技術(shù)

　　當(dāng)有機(jī)廢水中鹽的百分比超過(guò)1%時(shí)稱為高含鹽有機(jī)廢水。當(dāng)今怎樣高效地處理這些廢水成為了環(huán)保領(lǐng)域的一大難題。有機(jī)廢水來(lái)自各種生活垃圾和工業(yè)排放，主要來(lái)源與化工，醫(yī)藥，紡織，食品，農(nóng)藥等化學(xué)有關(guān)行業(yè)，隨著行業(yè)的快速發(fā)展，廢水的排放量也在每年遞增。目前，現(xiàn)行的物理和化學(xué)方法通常用于處理這種廢水。由于施工成本高，勞動(dòng)強(qiáng)度高，運(yùn)行維護(hù)也很困難，所以可行性并不高，但由于缺乏更好的處理方法，仍然是目前使用的主要方法。然而采用生化技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性較好，并且不會(huì)造成二次污染，所以目前高濃度鹽性有機(jī)廢水的生化處理是全球行業(yè)研究的主要方向和重點(diǎn)。

　　1、強(qiáng)化生化技術(shù)原理

　　強(qiáng)化生化技術(shù)主要有兩個(gè)部分：

　?、?gòu)墓こ讨械纳锓磻?yīng)器中提取工程增效菌株的產(chǎn)品，把之前的微生物菌群系統(tǒng)地培養(yǎng)馴化為處理效率較高，生化耐受能力強(qiáng)的菌種體系;

　?、趯⒃屑夹g(shù)進(jìn)行稍微地修改，使工藝條件能夠滿足工程增效菌落的要求，最大限度地提高菌株的優(yōu)勢(shì)，提升廢水處理效率，提高整個(gè)工藝的可行性。

　　工程增效菌群是強(qiáng)化生化技術(shù)的關(guān)鍵所在。工程菌群在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，例如環(huán)保工程，食品發(fā)酵，生物制藥，高含鹽廢水處理等等。將工程增效菌應(yīng)用于高含鹽有機(jī)廢水的處理，是要從高鹽環(huán)境的自然環(huán)境通過(guò)篩選各種不同類型的原始菌株，在通過(guò)工程增強(qiáng)過(guò)程后其具備新陳代謝的能力，使用各種類型的電子受體，產(chǎn)生細(xì)胞外聚合物，積累養(yǎng)分，進(jìn)而進(jìn)行后續(xù)的生化過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)廢水凈化的目的。

　　2、高濃度鹽對(duì)生化系統(tǒng)的影響

　　生化處理廢水的效率和效果都和鹽的類型和濃度等有關(guān)。在不同的行業(yè)中，因?yàn)樗捎玫脑弦约肮に嚭凸ば虻榷加泻艽蟮牟煌?，所以產(chǎn)生的廢水中的有機(jī)污染物有很大不同，但廢水中無(wú)機(jī)鹽的種類大致相同，主要包括Na+，Cl-，Ca2+，SO42-。廢水中高濃度的可溶性鹽含量過(guò)高或離子較多不僅使廢水處理更加復(fù)雜，還會(huì)嚴(yán)重破壞水環(huán)境的恢復(fù)能力。參考A.M.qoard和J.B.rvhne等人以往的調(diào)查可見(jiàn)，廢水中的離子含量對(duì)傳統(tǒng)的活性污泥法的處理效果有很大的影響。如果廢水中的鹽含量超過(guò)微生物的承受極限，則會(huì)破壞其正常的生存和代謝功能，從而抑制微生物繁殖。為了使反應(yīng)器能夠正常運(yùn)行，需要以較低的負(fù)荷率處理廢水，但還是會(huì)抑制其中的硝化過(guò)程。當(dāng)鹽濃度產(chǎn)生0.4%~18%幅度的變化時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)失穩(wěn)。尤其當(dāng)鹽濃度產(chǎn)生較大的變化時(shí)，會(huì)使降低生化處理效果。有些情況下，能夠以培養(yǎng)微生物使得生化處理中的結(jié)果較為理想。但是，這種效果的持續(xù)時(shí)間不長(zhǎng)，并且其處理效率和穩(wěn)定性與系統(tǒng)中的離子含量有很大關(guān)系。廢水中有機(jī)物含量的異常變化都會(huì)對(duì)造成微生物受到危害。

　　采用生化技術(shù)處理廢水時(shí)，處理效果受到各方面因素的影響，如：處理效果不佳、持續(xù)時(shí)間短、污泥疏松、吸附碳活性低等。當(dāng)廢水的有機(jī)物超過(guò)極限時(shí)，微生物細(xì)胞膜內(nèi)外不同的滲透壓會(huì)引起微生物細(xì)胞破壞，使其結(jié)構(gòu)變異，造成細(xì)最終導(dǎo)致微生物的自身生長(zhǎng)。

　　3、高含鹽有機(jī)廢水的生化處理技術(shù)

　　現(xiàn)如今，處理工業(yè)排除廢水的方法主要分為三大類：

　?、傥锢矸椒?，例如離心分離法和蒸餾法;

　　②電化學(xué)方法;

　?、凵ā?/p>

　　這三種方法各有優(yōu)勢(shì)和不足。由于前兩種方法的成本較高投，設(shè)備運(yùn)行維護(hù)較復(fù)雜，使其發(fā)展受到限制。因此，生化方法是目前研究和應(yīng)用最多的方法。

　　3.1 厭氧法

　　對(duì)于如芳香類這種難分解的物質(zhì)在好氧狀態(tài)下的分解率要低于厭氧環(huán)境中的降解率。這些物質(zhì)在厭氧狀態(tài)下更容易分解，也顯示出了相比與好氧物質(zhì)更好的耐鹽性。厭氧環(huán)境中的耐鹽菌落有甲基球菌，可以在濃度為5%的鹽水中正常代謝。革蘭氏陰性球菌，產(chǎn)甲烷菌，在10%的鹽濃度不能正常生長(zhǎng)，不加鹽不生長(zhǎng)，7%生長(zhǎng)良好;哈威折射桿菌l。哈維氏最適合鹽2.0%~3.0%，無(wú)鹽不生長(zhǎng);脫硫核酸鹽需要在蘋果酸鹽硫酸鹽培養(yǎng)基中生長(zhǎng)。H2S是SO42-破壞厭氧生化處理過(guò)程的關(guān)鍵所在。當(dāng)H2S濃度增高時(shí)，硫酸還原菌將體現(xiàn)出增殖優(yōu)勢(shì)，而甲烷菌將受到抑制，造成酸堿度值降低。破壞了厭氧微生物的生存環(huán)境，活性會(huì)減少。有機(jī)物的凈化效果會(huì)大打折扣，系統(tǒng)的穩(wěn)定性會(huì)受到損害。主要性能和指標(biāo)是：增加泥漿流量，降低pH值，增加揮發(fā)性有機(jī)酸含量。

　　為了使得有機(jī)廢水中的離子含量SO42的含量不產(chǎn)生變化，通常會(huì)利用化學(xué)反應(yīng)使Fe2+轉(zhuǎn)化為FeS和FeSO4，在通過(guò)沉淀去除，以最大程度上減輕硫化物對(duì)產(chǎn)甲烷菌的影響。厭氧過(guò)程在運(yùn)行成本和適應(yīng)性方面比好氧方法的優(yōu)點(diǎn)更多。所以，目前，在氧氣稀少時(shí)，目前對(duì)這種情況下的有機(jī)廢水中微生物的凈化效果的研究越來(lái)越受到更多學(xué)者的環(huán)境和興趣。

　　3.2 好氧法

　　在正常情況下，好氧顆粒污泥比較有光澤、結(jié)構(gòu)比價(jià)致密，其粒徑相對(duì)一致。然而，在高鹽條件下，好氧顆粒污泥顏色變暗，表面逐漸變得粗糙，微生物膠束松散。當(dāng)鹽濃度低時(shí)，芽孢桿菌和球菌成為主要的細(xì)菌種類，可是當(dāng)鹽濃度升高時(shí)，絲狀細(xì)菌會(huì)快速地繁殖。鹽濃度越高，絲狀菌增殖越快，污泥沉降越嚴(yán)重，出水SS越高，酸堿度同時(shí)增加，結(jié)果使系統(tǒng)不能夠得到持續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)作。

　　在好氧環(huán)境中，主要存在的耐鹽細(xì)菌有：歐洲亞硝酸鹽胞菌，海水或淡水富含NH3和無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基，革蘭氏陰性，無(wú)機(jī)化學(xué)型，特異性好氧;這些菌的耐鹽濃度1.5%~4.0%，革蘭氏陰性，是一種好氧桿菌;在鹽濃度為3.0%時(shí)可以生長(zhǎng)，在鹽濃度為6.5%時(shí)停止生長(zhǎng)，革蘭氏陰性是一種好氧芽孢桿菌。在實(shí)際處理應(yīng)用過(guò)程中，當(dāng)氯化物含量超過(guò)8g/L時(shí)，會(huì)對(duì)好氧微生物造成破壞，不利于其生長(zhǎng)。雖然鹽含量過(guò)高會(huì)對(duì)微生物有毒，但它還是能夠采用馴化來(lái)適應(yīng)。一般通過(guò)緩慢增加鹽負(fù)荷來(lái)培養(yǎng)和馴化微生物，使它們都能夠變得可行適應(yīng)我們實(shí)際需要的環(huán)境。鹽度濃度的變化范圍很大程度上影響了好氧微生物的活動(dòng)。波動(dòng)范圍越大，對(duì)微生物的影響越大，嚴(yán)重的會(huì)造成微生物失去活性，從而使系統(tǒng)不穩(wěn)定，水質(zhì)也會(huì)更加地惡化。所以，廢水的預(yù)處理要求對(duì)于好氧工藝的要求非常嚴(yán)格，應(yīng)控制原水鹽的濃度和比例，很好地控制在處理工程中好氧工藝的優(yōu)勢(shì)之處。

　　3.3 好氧厭氧組合法

　　高濃度的含鹽有機(jī)廢水通常不能通過(guò)單一的厭氧或好氧工藝處理而達(dá)到處理要求。為了使污水治理能夠達(dá)到預(yù)期效果，采用厭氧和好氧組合的方法處理廢水已成為行業(yè)的最新選擇。而實(shí)際表明，這種組合處理方法大大提高了系統(tǒng)的耐鹽性和穩(wěn)定性，所以出水效果得到顯著提高，其中酚類廢水的COD去除率接近百分之百。為了能夠改善處理效果，厭氧好氧組合法可以對(duì)其他工藝方法提供借鑒，如減少含鹽量，有機(jī)物濃度優(yōu)先采用物理和化學(xué)方法預(yù)處理，可用于隨后對(duì)微生物進(jìn)行生化處理，創(chuàng)造更好的生存環(huán)境，以提高污水處理系統(tǒng)的高效性和效率。合成后的廢水處理工藝：廢水首先由調(diào)節(jié)池均勻和平均量調(diào)節(jié)，然后通過(guò)物理化學(xué)預(yù)處理(如pH調(diào)節(jié)，凝結(jié)沉淀，微電解等)，最后通過(guò)生化處理含有大量耐鹽微生物的系統(tǒng)。

　　4、結(jié)語(yǔ)

　　總而言之，如果有機(jī)廢水中含有太多的有機(jī)物和污染物，從而大大超出了水體的自凈能力時(shí)，它會(huì)抑制微生物甚至對(duì)它們產(chǎn)生毒性。所以，應(yīng)該篩選和馴化微生物，從而提高活性污泥中微生物對(duì)鹽的高度適應(yīng)能力，并在工程應(yīng)用中對(duì)高鹽度有機(jī)廢水進(jìn)行生化處理。耐鹽細(xì)菌的出處非常多，其繁殖能力非常強(qiáng)，大部分污染物都能夠通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生生物繁殖所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，因此，大力培養(yǎng)耐鹽細(xì)菌并進(jìn)行純化的相關(guān)研究在未來(lái)有很大的發(fā)展前景，非常有必要重視這方面的理論研究。(來(lái)源：深圳市深投環(huán)保科技有限公司)