1. Modi di generare acque reflue ad alto contenuto di sale
1.1 Acque reflue provenienti da scarichi di sostituzione dell'acqua di mare
La cosiddetta sostituzione dell'acqua di mare si riferisce alla sostituzione diretta delle risorse di acqua dolce utilizzate in determinate situazioni senza trattamento di desalinizzazione dell'acqua di mare.
Nell'industria, l'acqua di mare può essere ampiamente utilizzata come acqua di raffreddamento della caldaia e applicata in industrie come l'energia termica, l'energia nucleare, i prodotti petrolchimici, la metallurgia e gli impianti siderurgici.Il consumo annuale di acqua di mare per il raffreddamento nei paesi sviluppati ha superato i 100 miliardi di metri cubiAttualmente, l'utilizzo annuale dell'acqua di mare in Cina è di oltre 6 miliardi di metri cubi.La centrale elettrica di Qingdao ha iniziato a utilizzare l'acqua di mare come acqua di raffreddamento industriale nel 1936 e ha una storia di oltre 60 anniAttualmente, 12 imprese costiere nel settore energetico, chimico, tessile e altre industrie a Qingdao utilizzano 837 milioni di metri cubi di acqua di mare all'anno.L'utilizzo annuo dell'acqua di mare di Tianjin raggiunge il 1Inoltre, oltre 70 imprese termali costiere, nucleari, chimiche, petrolchimiche e altre, come la centrale termica di Qinhuangdao,La centrale termica di Huangdao e la centrale petrochimica di Shanghai hanno utilizzato direttamente l'acqua di mare in modi diversi.Per le industrie come la stampa e la tintura, i materiali da costruzione, la produzione di alcali, la gomma e la lavorazione dei prodotti ittici, l'acqua di mare può anche essere utilizzata come acqua di produzione industriale.
L'acqua di mare può sostituire l'acqua dolce come acqua di scarico per servizi igienici.e il piano futuro è quello di aumentare il tasso di penetrazione al 100%In alcune unità di città come Dalian, Tianjin, Qingdao, Yantai, ecc.,C'è anche la pratica di usare l'acqua di mare per scaricare il cesso, ma la scala è relativamente piccola.
1.2 Acque reflue di produzione industriale
Alcune industrie, come la stampa e la tintura, la fabbricazione di carta, le industrie chimiche e farmaceutiche, generano acque reflue organiche ad alto contenuto di sale durante la produzione.
1.3 Altre acque reflue ad alto contenuto di sale
Acque di zavorra per navi
Minimizzare le acque reflue generate durante la produzione di acqua
Acque reflue domestiche generate su grandi navi
Principio inibitorio dei sali inorganici sui microrganismi
2.1 Principio di inibizione
Le principali sostanze tossiche presenti nelle acque reflue saline sono le tossine inorganiche, vale a dire elevate concentrazioni di sali inorganici.
L'impatto delle sostanze tossiche sul trattamento biologico delle acque reflue è correlato al tipo e alla concentrazione delle sostanze tossiche, che possono generalmente essere suddivise in tre categorie:effetto stimolante, effetto inibitore e effetto tossico con l'aumento della concentrazione.
L'effetto tossico dei sali inorganici ad alta concentrazione sul trattamento biologico delle acque reflue è causato principalmente dall'aumento della pressione osmotica ambientale,che distrugge la membrana cellulare e gli enzimi all'interno dei microrganismi, interrompendo così le loro attività fisiologiche.
1 I microrganismi crescono bene sotto pressione osmotica.mentre i globuli rossi in soluzione di NaCl con una massa di 9 g/l mantengono la loro morfologia e dimensioneA bassa pressione osmotica (ρ (NaCl) = 0,1 g/L), un gran numero di molecole d'acqua nella soluzione si infiltrano nel corpo microbico, causando l'espansione delle cellule microbiche.e nei casi gravi3 Sotto elevata pressione osmotica (ρ (NaCl) = 200 g/l), una grande quantità di molecole d'acqua provenienti da microrganismi si infiltrano nello spazio extracellulare.causando la separazione della parete cellulare
2.2 Tasso di sopravvivenza dei microrganismi di acqua dolce a diverse salinità
I microrganismi che vivono in ambienti di acqua dolce o strutture di trattamento dell'acqua dolce inoculati in ambienti ad alto contenuto di sale sopravvivono solo parzialmente.Il tasso di sopravvivenza dei microrganismi d'acqua dolce è definito come 100%., e quando la salinità supera i 20 g/l, il suo tasso di sopravvivenza è inferiore al 40%.si ritiene generalmente che diversi microrganismi di acqua dolce non possano essere utilizzati per il trattamento.
5.4 Aggiunta di antagonisti
L'effetto antagonistico si riferisce alla situazione in cui l'effetto tossico di una tossina è ridotto a causa della presenza o dell'aumento di un'altra sostanza.
Dalla figura si può vedere che l'effetto tossico di una tossina diminuisce con l'aumento della bassa concentrazione di un'altra sostanza, e dopo aver raggiunto uno stato buono,la velocità di reazione diminuisce con un ulteriore aumento della concentrazione di antagonista.
Attualmente, la ricerca ha rilevato che il K ha un effetto antagonista sul Na, riducendo gli effetti tossici dei sali di Na sui microrganismi.
Anche se la crescita batterica richiede un ambiente ad alto contenuto di sodio, la concentrazione di Na all'interno della cellula non è elevata.la pompa di protoni H+ mediata da batteri allofili ha la funzione di trasporto inverso di Na+/K+, che ha la capacità di assorbire e concentrare K+ e scaricare Na+ all'esterno della cella K+, come soluto compatibile,può regolare la pressione osmotica per raggiungere l'equilibrio all'interno e all'esterno della cellula, con una concentrazione fino a 7 mol/l, per mantenere la stessa attività dell'acqua all'interno e all'esterno.e le archee alofiliche utilizzano l'accumulo intracellulare di alte concentrazioni di K+ per contrastare l'ambiente osmotico all'esterno della cellulaAd esempio, il vettore inverso Na+/K+ presente nel lievito può eliminare l'eccesso di sale dal corpo e migliorare la sua tolleranza al sale.
5.5 Scegliere la tecnologia di lavorazione appropriata
Diverse tecniche di lavorazione influenzano l'intervallo di tolleranza al sale dei microrganismi.
Trattamento dei fanghi
Processo di scarico dei fanghi attivi
Filtro biologico
Auto-purificazione
Metodo di ossidazione a contatto in due fasi
NaCI ((mg/l)
5000~10000
8000~9000
10000 ~ 40000
Dieci mila
25000 ~ 35000
Si ritiene generalmente che la tolleranza al sale del processo del biofilm sia maggiore di quella del processo del fango attivo sospeso.l'aggiunta di un segmento tollerante al sale può migliorare notevolmente il range di tolleranza al sale dei segmenti aerobici successivi.
Requisiti di progettazione per il trattamento biologico delle acque reflue ad alto contenuto di sale
6.1 Aggiungere un serbatoio di controllo della salinità
Le variazioni di salinità hanno un impatto significativo sui sistemi stabili, manifestandosi in una forte diminuzione dell'efficienza del trattamento e in una significativa perdita di fanghi.Durante la progettazione deve essere installato un serbatoio di regolazione per garantire la relativa stabilità della salinitàI dispositivi di monitoraggio della conducibilità possono essere installati all'ingresso e all'uscita del pool di regolazione per migliorare il controllo online e il feedback della salinità.prevenire che lo shock di sale provochi un guasto del sistema di trasformazione.
6.2 Ridurre il carico di fanghi
La salinità riduce il tasso di biodegradazione, quindi il carico di progettazione dovrebbe essere relativamente ridotto.Quindi non c'è bisogno di preoccuparsi dell'espansione del fango causata da bassi carichi.
6.3 Aumentare la concentrazione di fanghi
I fanghi trattati con un elevato contenuto di sale presentano una scarsa coagulazione e una grave perdita di fanghi.Quando si progettano serbatoi di concentrazione di fanghi, può essere garantito uno stoccaggio aggiuntivo di fanghi per ricostituire rapidamente i fanghi in caso di perdita.
6.4 Aumentare il tempo di ritenzione nel serbatoio di chiarificazione
L'elevato contenuto di sale influisce sulle proprietà di coagulazione, quindi un lungo periodo di permanenza è utile per la sedimentazione dei fanghi.
6.5 Aumentare la velocità di aerazione
I microrganismi si adattano a ambienti ad alto contenuto di sale aumentando i tassi di respirazione aerobica, con conseguente consumo di ossigeno aggiuntivo durante la respirazione.L'aumento della concentrazione di ossigeno disciolto in acqua è utile per il metabolismo dei microrganismi. fornire i requisiti fisiologici per l'adattamento ad ambienti ad alto contenuto di sale.
