Zergatik da hain zaila gatz handiko hondakin-urak tratatzea? Lehenik eta behin, gatz handiko hondakin-urak zer diren ulertu behar dugu eta gatz handiko hondakin-urek sistema biokimikoan duten eragina! Artikulu honek gatz handiko hondakin-uren tratamendu biokimikoa baino ez du aztertzen!
1. Zer dira gatz handiko hondakin-urak?
Gatz handiko hondakin-urak gutxienez % 1eko gatz-edukia duten hondakin-urak dira (10.000 mg/L-ren baliokidea). Batez ere lantegi kimikoetatik eta petrolioaren eta gas naturalaren bilketa eta prozesamendutik dator. Hondakin-ur honek hainbat substantzia ditu (gatzak, olioak, metal astun organikoak eta material erradioaktiboak barne). Hondakin-ur gaziak iturri ugariren bidez sortzen dira, eta ur kopurua handitzen ari da urtez urte. Hondakin-ur gazietatik kutsatzaile organikoak kentzeak eragin handia du ingurumenean. Tratamendurako metodo biologikoak erabiltzen dira. Kontzentrazio handiko gatz substantziek eragin inhibitzailea dute mikroorganismoengan. Tratamendurako metodo fisiko eta kimikoak erabiltzen dira, eta horrek inbertsio handiak eta ustiapen-kostu handiak eskatzen ditu, eta zaila da espero den arazketa-efektua lortzea. Hondakin-ur horiek tratatzeko metodo biologikoak erabiltzea oraindik ere ikerketaren ardatza da etxean eta atzerrian.
Gatz handiko hondakin-ur organikoetako materia organikoaren motak eta propietate kimikoak asko aldatzen dira produkzio-prozesuaren arabera, baina dauden gatzak gehienbat Cl-, SO42-, Na+, Ca2+ bezalako gatzak dira. Ioi hauek mikroorganismoen hazkuntzarako ezinbesteko mantenugaiak badira ere, erreakzio entzimatikoak sustatzeko, mintzaren oreka mantentzen eta mikroorganismoen hazkuntzan presio osmotikoa erregulatzen dute. Hala ere, ioi horien kontzentrazioa altuegia bada, mikroorganismoengan eragin inhibitzaileak eta toxikoak izango ditu. Adierazpen nagusiak hauek dira: gatz kontzentrazio handia, presio osmotiko handia, mikrobio-zelulen deshidratazioa, zelulen protoplasma bereiztea eraginez; gatzatzeak deshidrogenasaren jarduera murrizten du; kloruro-ioi altua Bakterioak toxikoak dira; gatz-kontzentrazioa handia da, hondakin-uren dentsitatea handitu egiten da eta lohi aktibatuak erraz flotatzen du eta galtzen da, eta, ondorioz, tratamendu biologikoko sistemaren arazketa-efektuari eragin handia ematen dio.
2. Gazitasunaren eragina sistema biokimikoetan
1. Deshidratazioa eta mikroorganismoen heriotza ekar
Gatz-kontzentrazio altuagoetan, presio osmotikoaren aldaketak dira kausa nagusia. Bakterio baten barnealdea ingurune erdi itxia da. Kanpoko ingurunearekin material onuragarriak eta energia trukatu behar ditu bere bizitasuna mantentzeko. Hala ere, kanpoko substantzia gehienak sartzea eragotzi behar du barne biokimika kaltetu ez dadin. Interferentzia eta erantzunaren oztopoa.
Gatz-kontzentrazioa handitzeak bakterioen barruko disoluzioaren kontzentrazioa kanpoko mundua baino txikiagoa izatea eragiten du. Gainera, kontzentrazio baxutik kontzentrazio handira pasatzen den uraren ezaugarria dela eta, ur kantitate handia galtzen da bakterioetan, haien barne-erreakzio biokimikoen ingurunean aldaketak eraginez, azken finean, haien erreakzio biokimiko-prozesua suntsituz, eten arte. , bakterioak hiltzen dira.
2. Substantzia mikrobioen xurgatze-prozesua oztopatzea eta haien heriotza blokeatzea
Zelula-mintzak iragazkortasun selektiboaren ezaugarria du bakterioen bizi-jardueretarako kaltegarriak diren substantziak iragazteko eta bere bizi-jardueretarako onuragarriak diren substantziak xurgatzeko. Xurgatze-prozesu horri zuzenean eragiten diote kanpoko inguruneko disoluzioaren kontzentrazioari, materialaren garbitasunari eta abarrek. Gatza gehitzeak bakterioen xurgapen-ingurunea oztopatu edo blokeatu egiten du, azkenean bakterioen bizi-jarduera inhibitu edo hil egiten dela. Egoera hau asko aldatzen da bakterioen baldintzen, espezieen baldintzen, gatz motaren eta gatz kontzentrazioen ondorioz.
3. Mikroorganismoen intoxikazioak eta heriotza
Gatz batzuk bakterioen barnean sartuko dira beren bizitzako jarduerekin batera, barneko erreakzio biokimikoen prozesuak suntsituz, eta batzuk bakterio-zelulen mintzarekin elkarreragin egingo dute, haien propietateak aldatu eta babestu gabe edo ezin izango dituzte gehiago xurgatzeko. bakterioentzako substantzia kaltegarriak. Substantzia onuragarriak, horrela bakterioen bizi-jarduera inhibitzea edo bakterioak hiltzea eraginez. Horien artean, metal astunen gatzak dira adierazgarriak, eta esterilizazio metodo batzuek printzipio hori erabiltzen dute.
Ikerketek erakusten dute gazitasun altuak tratamendu biokimikoan duen eragina batez ere alderdi hauetan islatzen dela:
1. Gazitasuna handitzen den heinean, lohi aktibatuen hazkundeari eragiten zaio. Bere hazkuntza-kurbaren aldaketak hauek dira: egokitzapen-aldia luzeagoa da; hazkunde-tasa hazkunde-tasa logaritmikoan moteltzen da; eta dezelerazio-hazkunde-aldiaren iraupena luzeagoa da.
2. Gazitasunak mikrobioen arnasketa eta zelulen lisia indartzen ditu.
3. Gazitasunak materia organikoaren biodegradagarritasuna eta degradagarritasuna murrizten ditu. Materia organikoaren kentze-tasa eta degradazio-tasa murriztea.
3. Zenbateko gatz-kontzentrazio altua jasan dezake sistema biokimikoak?
“Hiri-Estoldetara isurtzen diren ur zikinen kalitate-arauaren arabera” (CJ-343-2010), bigarren mailako tratamendurako araztegi batean sartzean, hiri-estoldetara isurtzen diren ur zikinen kalitateak B mailako baldintzak bete behar ditu (Taula 1), horien artean kloroa Kimika 600 mg/L, sulfatoa 600 mg/L.
"Kanpoko Drainaren Diseinurako Kodea"ren (GBJ 14-87) 3. eranskinaren arabera (GB50014-2006 eta 2011ko edizioek ez dute gatz-edukia zehazten), "Tratamendu biologikoko egituren sarrerako uretan substantzia kaltegarrien kontzentrazio baimendua". sodio kloruroaren kontzentrazio onargarria 4000 mg/L da.
Ingeniaritza esperientziaren datuek erakusten dute hondakin-uren kloruro-ioiaren kontzentrazioa 2000 mg/L baino handiagoa denean, mikroorganismoen jarduera galarazi egingo dela eta COD kentzeko tasa nabarmen murriztuko dela; Hondakin-uretan kloruro ioien kontzentrazioa 8000 mg/L baino handiagoa denean, lohiaren bolumena handitu egingo da. Hedapena, uraren gainazalean apar kopuru handia agertzen da eta mikroorganismoak bata bestearen atzetik hilko dira.
Egoera normalean, uste dugu 2000 mg/L baino handiagoa den kloruro ioiaren kontzentrazioa eta %2 baino gutxiagoko gatz edukia (20000 mg/L-ren baliokidea) lohi aktibatuen metodoaren bidez tratatu daitezkeela. Hala ere, zenbat eta gatz-eduki handiagoa izan, orduan eta aklimatazio-denbora luzeagoa izango da. Baina gogoratu gauza bat: Sarrerako uraren gatz edukia egonkorra izan behar da eta ezin da gehiegi aldatu, bestela sistema biokimikoak ezin izango du jasan.
4. Gatz handiko hondakin-uren sistema biokimikoen tratamendurako neurriak
1. Lohi aktibatuak etxekotzea
Gazitasuna 2 g/L baino txikiagoa denean, ur zikin gaziak etxekotzearen bidez trata daitezke. Elikadura biokimikoko uraren gatz-edukia pixkanaka handituz, mikroorganismoek zelulen barruko presio osmotikoa orekatuko dute edo zelulen barruko protoplasma babestuko dute beren presio osmotikoa erregulatzeko mekanismoen bidez. Erregulazio-mekanismo hauek pisu molekular baxuko substantziak metatzea barne hartzen dute zelula kanpoko babes-geruza berri bat osatzeko eta beren burua erregulatzeko. Bide metabolikoak, konposizio genetikoaren aldaketak, etab.
Hori dela eta, lohi aktibatu arruntak gatz handiko hondakin-urak trata ditzake gatz-kontzentrazio-tarte jakin batean, etxekotzearen bidez denbora-tarte jakin batean. Lohi aktibatuak sistemaren gatz-tolerantzia-tartea handitu eta etxekotzearen bidez sistemaren tratamendu-eraginkortasuna hobe dezakeen arren, lohi aktibatuak etxekotzea Mikroorganismoek gatzarekiko tolerantzia-tarte mugatua dute eta ingurunearen aldaketekiko sentikorrak dira. Kloruro ioien ingurunea bat-batean aldatzen denean, mikroorganismoen moldagarritasuna berehala desagertuko da. Etxekotzea mikroorganismoen aldi baterako doikuntza fisiologikoa baino ez da ingurunera egokitzeko eta ez du ezaugarri genetikorik. Sentsibilitate egokitzaile hori oso kaltegarria da ur zikinen tratamendurako.
Lohi aktibatuaren aklimatazio-denbora, oro har, 7-10 egunekoa da. Aklimatazioak lohiaren mikroorganismoek gatz kontzentrazioarekiko duten tolerantzia hobetu dezake. Aklimatazioaren hasierako fasean lohi aktibatuen kontzentrazioa murriztea mikroorganismoak pozoitzen dituen gatz-disoluzioaren gehikuntzari eta mikroorganismo batzuen heriotza eragiten du. Hazkunde negatiboa erakusten du. Etxeratzeko azken fasean, aldatutako ingurunera egokitu diren mikroorganismoak ugaltzen hasten dira, beraz, lohi aktibatuen kontzentrazioa handitzen da. kentzea hartuzBAKAILAOA% 1,5 eta % 2,5 sodio kloruroko disoluzioetan lohi aktibatuen bidez, adibide gisa, COD aklimatazio goiztiar eta beranduko faseetan kentzeko tasak hauek dira: % 60, % 80 eta % 40, % 60 hurrenez hurren.
2. Ura diluitu
Sistema biokimikoan gatz-kontzentrazioa murrizteko, sarrerako ura diluitu daiteke, gatz-edukia muga-balio toxikoa baino txikiagoa izan dadin, eta tratamendu biologikoa ez da galaraziko. Bere abantaila da metodoa erraza eta funtzionatzeko eta kudeatzeko erraza dela; bere desabantaila prozesatzeko eskala, azpiegituren inbertsioa eta funtzionamendu kostuak handitzen dituela da. ,
3. Hautatu gatzarekiko tolerantzia duten bakterioak
Bakterio halotoleratzaileak gatz-kontzentrazio handiak jasan ditzaketen bakterioen termino orokorra dira. Industrian, derrigorrezko anduiak dira, bahetuta eta aberastuta daudenak. Gaur egun, gatz-edukirik handiena % 5 inguruan jasaten da eta egonkor funtziona dezake. Gatz handiko hondakin-ur modukotzat ere hartzen da. Tratamendu metodo biokimikoa!
4. Aukeratu arrazoizko prozesu-fluxua
Tratamendu-prozesu desberdinak hautatzen dira kloruro-ioi-edukiaren kontzentrazio desberdinetarako, eta prozesu anaerobikoa egoki hautatzen da kloruro-ioi-kontzentrazioen tolerantzia-tartea murrizteko, ondorengo sekzio aerobikoan. ,
Gazitasuna 5 g/L baino handiagoa denean, gatzgabetzeko lurrunketa eta kontzentrazioa metodo ekonomiko eta eraginkorrena da. Beste metodo batzuek, hala nola, gatza duten bakterioak lantzeko metodoek, industria praktikan lantzeko zailak diren arazoak dituzte.
Lianhua konpainiak COD analizatzaile azkarra eskain dezake gatz handiko hondakin-urak probatzeko, gure erreaktibo kimikoak milaka kloruro ioien interferentzia babes ditzakeelako.
Argitalpenaren ordua: 2024-01-25
