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)廢水來自各種生活垃圾和工業(yè)排放，主要來源與化工，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：

　　①從工程中的生物反應(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，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)境通過篩選各種不同類型的原始菌株，在通過工程增強(qiáng)過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，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，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。

　　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;

　?、陔娀瘜W(xué)方法;

　　③生化法。

　　這三種方法各有優(yōu)勢和不足。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，不加鹽不生長，7%生長良好;哈威折射桿菌l。哈維氏最適合鹽2.0%~3.0%，無鹽不生長;脫硫核酸鹽需要在蘋果酸鹽硫酸鹽培養(yǎng)基中生長。H2S是SO42-破壞厭氧生化處理過程的關(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，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和無機(jī)鹽培養(yǎng)基，革蘭氏陰性，無機(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，在鹽濃度為6.5%時(shí)停止生長，革蘭氏陰性是一種好氧芽孢桿菌。在實(shí)際處理應(yīng)用過程中，當(dāng)氯化物含量超過8g/L時(shí)，會(huì)對(duì)好氧微生物造成破壞，不利于其生長。雖然鹽含量過高會(huì)對(duì)微生物有毒，但它還是能夠采用馴化來適應(yīng)。一般通過緩慢增加鹽負(fù)荷來培養(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)，最后通過生化處理含有大量耐鹽微生物的系統(tǒng)。

　　4、結(jié)語

　　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化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生生物繁殖所需的營養(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。(來源：深圳市深投環(huán)?？萍加邢薰?