探讨生化技术处理高含盐有机废水的应用

探讨生化技术处理高含盐有机废水的应用

李初架宋秀盈

单位名称：中国联合工程有限公司浙江省杭州市310000

摘要：近些年，在我国经济水平的不断提高下，科学技术水平也在不断进步。本文针对高含盐有机废水，提出厌氧好氧相组合的处理方法的观点（或解决方案）。在焦化、制药、农药等高含盐废水行业（或领域）起到指导性作用。如付诸现实将产生良好和广泛的经济效益（如已经投入生产，请大概估值出产生的经济价值，如附上经济价值的明细最佳！）。

关键词：生化技术；高含盐废水；有机废水

引言

当有机废水中盐的百分比超过1％时称为高含盐有机废水。当今怎样高效地处理这些废水成为了环保领域的一大难题。有机废水来自各种生活垃圾和工业排放，主要来源与化工，医药，纺织，食品，农药等化学有关行业，随着行业的快速发展，废水的排放量也在每年递增。目前，现行的物理和化学方法通常用于处理这种废水。由于施工成本高，劳动强度高，运行维护也很困难，所以可行性并不高，但由于缺乏更好的处理方法，生化技术仍然是目前使用的主要方法。采用生化技术的经济性较好，并且不会造成二次污染。

1强化生化技术原理

强化生化技术主要有两个部分：①从工程中的生物反应器中提取工程增效菌株的产品，把之前的微生物菌群系统地培养驯化为处理效率较高，生化耐受能力强的菌种体系；②将原有技术进行稍微地修改，使工艺条件能够满足工程增效菌落的要求，最大限度地提高菌株的优势，提升废水处理效率，提高整个工艺的可行性。

工程增效菌群是强化生化技术的关键所在。工程菌群在各个领域得到了广泛的应用，例如环保工程，食品发酵，生物制药，高含盐废水处理等等。将工程增效菌应用于高含盐有机废水的处理，是要从高盐环境的自然环境通过筛选各种不同类型的原始菌株，在通过工程增强过程后其具备新陈代谢的能力，使用各种类型的电子受体，产生细胞外聚合物，积累养分，进而进行后续的生化过程，从而实现对有机废水净化的目的。

2高浓度盐类对生化系统的影响

生化处理的效率与程度受到盐分种类及浓度的影响，根据影响程度可分为刺激、抑制和毒害。不同的行业和领域，因其生产原料和生产过程不同，排放的高浓度盐类有机废水中，其有机污染物种类及数量具有较大差异，但废水中的无机盐种类基本相似，主要包含有Na+、Cl－、Ca2+、SO42－等。废水中的溶解性盐浓度过高或离子强度过大，不仅给废水的生化处理带来困难，而且会对受纳水体产生不利影响。C.R.Woolard和R.L.Irvine的研究表明，传统的活性污泥法对废水中离子强度的变化很敏感。当废水中的盐浓度增加时，可使微生物的正常代谢功能遭到破坏，代谢途径减少，从而抑制微生物的生长。若要保证反应器的正常运行，必须以更低的负荷率来处理含盐废水，但其硝化阶段仍受抑制。通常，当盐浓度存在0.5%～2%变幅时，可引起系统的严重失稳；特别是盐浓度的骤然升降变化对生化处理影响更大。在某些情况下微生物可通过驯化而使生化处理取得比较满意的效果；但这种驯化通常不具有持久性，其处理效率及稳定性仍然取决于系统中相对稳定的离子强度。废水中含盐量的再次升降对驯化后的微生物将造成新的影响与危害。有机废水在生化处理中受高浓度盐类物质影响的典型现象：处理效率低、稳定性差、污泥松散沉降性差、污泥活性不高等。盐浓度过高时，细胞膜内外的不同渗透压使微生物细胞脱水，从而破坏细胞结构，引起细胞原生质分离，细胞质外流，最终破坏微生物的正常生长与增殖，甚至直接致其死亡。

3高含盐有机废水生化处理技术

3.1厌氧法

在好氧状态下难降解的物质（如芳香类）的降解率比在厌氧环境下要低，这类物质在厌氧状态下较易降解，同时厌氧比好氧表现出了更好的耐盐性。厌氧环境下的主要耐盐菌如：禾他甲烷球菌M.voltae可以忍受5%的NaCl；革兰氏阴性球菌、产甲烷细菌、费氏弧菌V.fischeri，10%盐浓度不生长，不加盐不生长，7%生长良好；哈威折光杆菌L.harveyi最适合食盐2.0%～3.0%，无盐不生长；需盐脱硫弧菌D.desulfuricanssubsp，需盐生长，在含苹果酸盐硫酸盐培养基上生长。

H2S是造成SO42－对厌氧生化处理过程破坏的主要原因。H2S浓度上升时，硫酸还原菌将优势增殖，而甲烷菌被抑制，导致pH值下降，厌氧微生物生存环境开始恶化，活性降低，有机物去除率受到影响，系统稳定性遭受破坏。主要表现与指标为：跑泥量增加、pH值下降、挥发性有机酸上升等。为了降低和抑制SO42－的影响，通常投入Fe2+生成FeS和FeSO4，产生沉淀而被去除，从而尽可能消除硫化物在厌氧环境下对甲烷菌的抑制和破坏。厌氧工艺在运行费用和适应性方面相比好氧法更具优势，因此，近年来，厌氧条件下的高浓度含盐有机废水驯化微生物的研究越来越多。

3.2好氧法

在正常情况下，好氧颗粒污泥比较有光泽、结构比价致密，其粒径相对一致。然而，在高盐条件下，好氧颗粒污泥颜色变暗，表面逐渐变得粗糙，微生物胶束松散。当盐浓度低时，芽孢杆菌和球菌成为主要的细菌种类，可是当盐浓度升高时，丝状细菌会快速地繁殖。盐浓度越高，丝状菌增殖越快，污泥沉降越严重，出水SS越高，酸碱度同时增加，结果使系统不能够得到持续稳定地运作。

在好氧环境中，主要存在的耐盐细菌有：欧洲亚硝酸盐胞菌，海水或淡水富含NH3和无机盐培养基，革兰氏阴性，无机化学型，特异性好氧；这些菌的耐盐浓度1.5%~4.0％，革兰氏阴性，是一种好氧杆菌；在盐浓度为3.0％时可以生长，在盐浓度为6.5％时停止生长，革兰氏阴性是一种好氧芽孢杆菌。在实际处理应用过程中，当氯化物含量超过8g/L时，会对好氧微生物造成破坏，不利于其生长。虽然盐含量过高会对微生物有毒，但它还是能够采用驯化来适应。一般通过缓慢增加盐负荷来培养和驯化微生物，使它们都能够变得可行适应我们实际需要的环境。盐度浓度的变化范围很大程度上影响了好氧微生物的活动。波动范围越大，对微生物的影响越大，严重的会造成微生物失去活性，从而使系统不稳定，水质也会更加地恶化。所以，废水的预处理要求对于好氧工艺的要求非常严格，应控制原水盐的浓度和比例，很好地控制在处理工程中好氧工艺的优势之处。

3.3厌氧好氧组合法

高浓度含盐有机废水，采用单一的厌氧或好氧工艺通常无法达到处理要求。为了实现治理目标，将厌氧和好氧相结合成了研究人员的选择。实践证明，先厌氧后活性污泥法的联合处理方法，极大的改善了系统的盐分耐受力和稳定性，最终的出水效果明显好转，其中含酚废水COD去除率可达96%。为了取得更好的处理效果，厌氧好氧组合法使用时，可辅助其他工艺，比如为了降低有机物浓度或减少盐分含量，可采用以物化手段为主的预处理，为后续生化处理中的微生物创造较好的生存环境，以提高系统的稳定性和处理效果。综合后的典型流程：废水先经调节池均质均量，再经过物化预处理（比如pH调节、混凝沉淀、微电解等），然后进入经含有大量经过耐盐驯化的微生物的生化处理系统。

结语

总而言之，如果有机废水中含有太多的有机物和污染物，从而大大超出了水体的自净能力时，它会抑制微生物甚至对它们产生毒性。所以，应该筛选和驯化微生物，从而提高活性污泥中微生物对盐的高度适应能力，并在工程应用中对高盐度有机废水进行生化处理。耐盐细菌的出处非常多，其繁殖能力非常强，大部分污染物都能够通过化学反应产生生物繁殖所需的营养物质，因此，大力培养耐盐细菌并进行纯化的相关研究在未来有很大的发展前景，非常有必要重视这方面的理论研究。

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