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高盐废水生态处理技术研究进展!(一)

关键词:河南污水处理设备 来源:www.yuhanep.com 发布时间:2019-08-21 10:14

  原生动物可以掠夺微生物而导致污水浊度降低,从而导致废水中原生动物缺乏影响出水浊度。在湿地生态系统中高盐度废水会影响水中植物的正常代谢、光合作用以及呼吸作用等,植物的生长受到抑制,导致光合作用以及绿素的含量降低。
  
  另外,当未处理的高盐度废水进入地下水体后,会使地下水的硬度变大,对人们的日常和身体健康产生很大的迫害。长期饮用含高盐度的水,会损坏牙齿以及危害人体健康,严重的甚至会招致肾结石、胆结石等疾病。因此,高盐废水给人们的生活带来的危害是不可忽视的。
  
  2高盐废水研究现状
  高盐废水生态处理技术研究进展!(一)
  2.1物理-化学法处理高盐废水
  
  物理-化学法处理高盐废水的方法主要包括蒸发法、电化学、膜分离技术及离子交换技术等处理方法。
  
  蒸发法的原理是从液态转化为气态,利用产生的热能将液体蒸发,最后再回收冷却水蒸汽的方法,此种方法的优势是得到的淡水水质较好。
  
  目前,海水脱盐淡化技术经过发展演化的蒸发法脱盐技术被广泛应用于工业生产中。多效蒸馏法是一项20世纪中期重要的脱盐技术,虽然工艺比较成熟并且运行稳定,然而存在一些问题如能耗高、设备易腐蚀结垢等缺点。
  
  20世纪70年代末,以色列研发了低温多效蒸馏技术,有效缓解了多效蒸馏法的缺点。利用多效蒸馏法可以获得较大的产水量,但是高效率也代表着更高的单位产水量的成本和投资费用。郭卫平研究表明,对于成分复杂以及污染性强的污染物,不适合用膜法脱盐处理。
  
  电化学直接氧化法是通过反应过程中的污染物直接与电极电子传递,通过阳极的高电势进行氧化降解废水中的有机污染物和无机污染物。在氧化过程中,污染物不同导致被氧化的程度也不相同。好文阅读:污泥膨胀的机理及影响因素都有哪些?
  
  国外一些研究学者用电化学方法处理高盐废水,用石墨作为实验电极材料,研讨了电氧化方法的相关参数(盐浓度、电流密度、时间、pH等)对去除有机物的作用及影响等,把处理过后的废水应用于制革工艺,事实表明电化学氧化工艺可以用于处理高盐废水。
  
  膜分离技术包括反渗透膜技术、电渗析膜、超滤膜技术以及微滤膜技术等处理工艺类型,由于膜技术装备的特殊性,一般需要预处理废水,防止引起膜系统正常运作、尽量避免膜孔堵塞和膜面受损等问题。
  
  赵则龙采用电渗析技术实现了对含有3-氯丙烯醇、氯化钠和碳酸氢钠等无机盐生产废水中的3-氯丙烯醇回收利用,同时优化工艺从而达到对进水水质的要求,可以满足国家对盐分和处理废水的回收利用的指标要求。
  
  2.2生物法处理高盐废水
  
  生物法处理高盐废水主要有:培养嗜盐菌、SBR、活性污泥法、生物膜法以及厌氧处理系统等。微生物生长需要保持膜的平衡、维持细胞渗透压以及促进酶促反应等都需要一系列的盐度;但是盐度过高会抑制微生物的生长。
  
  近几年,一些学者研究表明,在高盐浓度环境下耐盐微生物可以生存,这为含盐废水处理方法提供了新的研究方向。
  
  张培玉等在高盐废水的污泥中分离出异养硝化细菌ga2,并通过观察这种菌株的形态和生化等现象,发现这种菌株可以同步实现硝化以及反硝化,并且可以独立完成所有生物脱氮的过程。
  
  李坤等在移动床生物膜反应器(MBBR)中接种SEM复合耐盐微生物菌剂,研究了5%~10%盐度和悬浮填料挂膜的关系,研究表明,盐度及无机盐种类影响挂膜时间和挂膜效果。
  
  李玲玲等研究表明,没有经过驯化的活性污泥,当在高盐度水平时对微生物的活性产生很大的影响,而活性污泥经过经过驯化后,耐盐能力显著提高,适用于低盐度的活性污泥在高盐度水平下仍具有较高的活性。
  
  朱永强等根据化工生产污水,培养特殊的耐盐菌种,实验表明该菌种可以在盐度为30g/L的废水中生存,并且处理后的废水可以达到纳管排放标准。
  国外学者从蔬菜腌制废水(含盐量7.2%)中分离获得耐盐微生物Staphylococcusxylosus,运用序批式活性污泥反应器合成NaCl浓度为0.5%~3%的含盐废水,并对单独的活性污泥、活性污泥与耐盐菌1∶1调和,单独使用耐盐菌的3种模式下进行对比试验。
  
  结果表明,当含盐量为1%时,在3种模式下COD去除率都可达到80%~90%;当含盐量为2%时,耐盐菌与活性污泥的混合菌以及单独使用耐盐菌的COD减除效率分别可以达到91%和93.4%,而单独使用活性污泥的时候COD减除效率仅可达到74%,当盐度为3%时,耐盐菌与活性污泥的混合菌以及单独耐盐菌对COD的去除率分别可以达到93%和94%,而仅使用耐盐菌处理盐度为7.2%的实际腌制蔬菜废水,COD去除率却可以达到88%。
  
  李彬等研究膜-生物反应器处理高盐废水结果表明,污泥中无机成分含量增加,絮体更为紧密,沉降性能变好,膜面污染物的成分为蛋白质、糖类和腐殖酸等。
  
  Morsyleide等使用淹没方式的好氧生物滤池,在盐度为50g/L的废水硝化中,观察了生物膜的生长状况以及它的控制参数。结果发现在无盐的情况下对氨氮的去除效率可以达到94%,而当在有盐分的条件下,盐分的存在严重影响到了生物的活性。
  
  张延青等通过A/0工艺研究了直接利用排放后的城市海水对污水处理厂中生物处理系统造成的影响。证明当海水含有的盐浓度过高时,生物处理体系严重受到高盐度水平的影响限制,并且生物的活性很难再次恢复到正常水平,氨氮和COD的减除效率显著降低很多,并且出水质量完全达不到城市污水厂二级出水排放水质的国家规定。
  
  2.3人工湿地处理高盐废水
  
  人工湿地是为了处理污水而人为设计的污水处理技术。由水———土壤———植物———微生物组成的生态系统。在物理、化学、生物的协同作用下满足污水的有效处理。
  
  Sansanayuth等研究了潜流人工湿地对养虾废水的净化能力,实验表明,种植了耐盐植物的湿地系统对BOD的净化能力可以达到91%,明显高于普通湿地。
  
  Nitisoravut等研究了在人工湿地中种植香蒲后对BOD去除率的盐抑制系数。国内学者研究了海水盐度对人工湿地污水净化效果的影响,结果表明,当海水比例小于40%时,人工湿地的污水净化效果几乎不受盐度的影响。
  
  刘佳宁[35]在人工湿地中同时应用厌氧氨氧化细菌及盐生植物处理含盐废水,获得良好的实验效果,不但提高了湿地的净化能力,同时节约了成本,对增加湿地的附加利用值、提高经济效益具有重要的经营意义。
  
  3高盐废水研究存在的问题
  
  由于废水的来源和盐含量都不同,处理技术以及结果都不尽相同。使用物理-化学的方法处理高盐度的废水,这种方法一般面临比较高昂的资金,例如在蒸发技术的过程中一般都需要破费很多的能量,而单独使用离子交换技术后期却需要较高的后处理再生资金费用,又容易产生废水的二次污染。
  
  如对水质要求较高的反渗透技术,需要再进行复杂的预处理技术,过程中反渗透膜被污染后又要利用价格昂贵的化学药品对其进行清洗处理,从而导致了处理费用额外的增加。因此在处理高盐废水的应用中,物理-化学方法受到了一定限制。
  
  微生物处理高盐废水可以一定程度满足低成本,几乎无污染的要求。但是盐度变化大以及高盐度都会一定程度上抑制未驯化的微生物以及破坏代谢功能,导致微生物的降解能力减弱,显著降低高盐度废水中有机物以及氮的去除效率,从而使得微生物的絮凝效果明显变差。
  
  适当浓度的含盐量在加入经过高盐驯化后的微生物后可以一定程度增加污泥的絮凝性,过程中也不会降低处理废水有机物的效率以及脱氮的效率并且可以一定程度提高污泥的絮凝性。
  
  宋晶等研究发现,污泥驯化后的嗜盐菌具有较高的活性,表明处理高盐废水时分离筛选嗜盐菌技术是可行的。在湿地处理系统中高盐份的土壤以及水会抑制普通植物的生长,影响植物根系吸水,同时过量Na+和Cl-会抑制其他微量元素的吸收,并且影响植物体内酶的特性,抑制叶绿素的合成,影响光合作用等。
  
  研究发现,当盐浓度超过70mmol/L时盐生植物仍然可以正常生长,这为利用人工湿地技术处理高盐度废水提供了新的理论基础。
  
  4生态处理技术与传统处理技术的比较
  
  生态处理技术是由水、植物、土壤、微生物和阳光等组成的污水自然净化系统。与传统的废水处理相比较具有低成本、低耗能、几乎无再生污染等优点。