許丁妍

摘要：高鹽度及鹽度變化對微生物有抑制作用，破壞生物的代謝功能并降低生物的降解能力，高鹽廢水有機物去除率和脫氮效率會明顯降低，微生物絮凝效果變差。通過對微生物的馴化和培養(yǎng)，高鹽度不會降低廢水生物處理的有機物去除率和脫氮效率，適當(dāng)?shù)暮}量還可以提高污泥絮凝性，對高鹽廢水生物處理系統(tǒng)起到穩(wěn)定作用。

關(guān)鍵詞：高鹽濃度；工業(yè)廢水；生化處理

引言

目前，海水直接利用己成為沿海城市解決淡水資源的一條有效途徑。但海水的含鹽量很高，含鹽廢水進入污水處理系統(tǒng)后必然會對污水生物處理系統(tǒng)帶來影響。研究含鹽廢水己成為目前廢水處理的研究熱點之一。

一、高鹽廢水的產(chǎn)生

（1）海水直接利用過程中排放的廢水

①海水作為工業(yè)冷卻水，廣泛適用于電力、鋼鐵、化工、機械、紡織、食品等行業(yè)。②用作工業(yè)生產(chǎn)用水。在建材、印染、化工、海產(chǎn)品加工等行業(yè)的某些工藝中，海水可以直接作為生產(chǎn)用水。③城市生活用水。用于沖洗道路和廁所，消防以及游泳娛樂等方面。

（2）工業(yè)廢水

一些工業(yè)行業(yè)在生產(chǎn)過程中會排放出大量含鹽有機廢水，包括化學(xué)試劑的生產(chǎn)，石油、天然氣的開采?；どa(chǎn)在制造化學(xué)藥劑，如殺蟲劑、滅草劑等，印染，腌制和造紙過程中會產(chǎn)生大量的含鹽廢水。另外，開發(fā)石油、天然氣也會產(chǎn)生高鹽廢水。這些廢水中含有高濃度的鹽，油，有機酸，重金屬和放射性元素。

（3）其他含鹽廢水

大型船艦上的污水是高含鹽生活污水。另外，廢水最少化也產(chǎn)生大量含鹽廢水。雖然廢水最少化主張從源頭減少廢物量，但其過程無法控制廢物的產(chǎn)生。結(jié)果，廢物總體積減少了，但其中的有機物和無機物濃度升高了。

二、高鹽濃度對工業(yè)廢水生化處理的影響

1、有機負(fù)荷對去除率的影響

為了考證50%海水高鹽廢水系統(tǒng)對高有機負(fù)荷的耐受性，在污泥馴化階段完成后，維持原氨氮負(fù)荷、pH值等各條件不變，在低有機進水負(fù)荷（300mg/L）去除率穩(wěn)定在85%的基礎(chǔ)上，依次提高有機物進水負(fù)荷：600mg/L（中負(fù)荷）和1100mg/L（高負(fù)荷）。通過每天排泥保，持污泥濃度MLSS在3500-4000mg/L左右?？刂瓢钡獮?5mg/L左右，pH為7.3左右，溶解氧為3～4mg/L，溫度28～30K3。每個負(fù)荷階段穩(wěn)定在7個周期內(nèi)，待穩(wěn)定后測定其一周期內(nèi)的CODcr去除率變化，結(jié)果如下（圖1）：隨著進水CODcr濃度的升高，出水濃度也逐漸升高。當(dāng)進水CODcr濃度為300rag/L左右時，經(jīng)過7h降解出水低于50mg/L。當(dāng)進水濃度提高到600mg/L左右時，出水接近100mg/L。最后進水CODcr達(dá)到1100mg/L時，出水高達(dá)184.1mg/L，去除率下降為82%，不能到達(dá)出水要求?？梢娪袡C物進水濃度的增加會導(dǎo)致有機物降解速率的下降。因此建議在在高鹽廢水處理過程中，要采用適宜的有機負(fù)荷。

2、鹽度沖擊對CODcr去除率的影響

在50%海水比例鹽度下穩(wěn)定運行的系統(tǒng)，將系統(tǒng)鹽度升高到70%海水比例后，CODcr去除率由84.9%下降為61.2‰沖擊兩個周期恢復(fù)到50%海水比例，再經(jīng)過3個周期后，CODer去除率恢復(fù)至82.9%。這是因為系統(tǒng)鹽度升高，對系統(tǒng)內(nèi)的微生物產(chǎn)生一定沖擊，新陳代謝和活性受到影響，需要一定恢復(fù)時間。然后沖擊30%海水比例的鹽度，將系統(tǒng)內(nèi)的鹽度降低為30%，沖擊第一周期，CODcr去除率下降為74.3‰沖擊兩個周期后，恢復(fù)到原狀態(tài)。經(jīng)過2個周期恢復(fù)，CODcr去除率上升至83%，恢復(fù)到?jīng)_擊前水平。最后在穩(wěn)定系統(tǒng)內(nèi)沖擊0%鹽度，將50%海水比例鹽度降為無鹽環(huán)境，CODcr去除率驟降至42.6%，沖擊兩個周期后再到原狀態(tài)，需要恢復(fù)5個周期，CODcr去除率才達(dá)到81.2%，這正說明由高鹽向低鹽轉(zhuǎn)變時，已經(jīng)適應(yīng)高鹽環(huán)境的微生物對無鹽環(huán)境的強烈不適應(yīng)。

總體來看，50%海水比例穩(wěn)定系統(tǒng)受30%海水比例的鹽度沖擊時對有機物去除率影響較小，只需2個周期即可恢復(fù)到?jīng)_擊前狀態(tài)。對70%的高鹽度沖擊和無鹽環(huán)境沖擊，分別需要恢復(fù)3個周期和5個周期才能達(dá)到或接近未受沖擊前原CODcr去除率水平。

3、pH值對氨氮去除率的影響

Anthonisen研究表明，亞硝酸菌以游離態(tài)的氨為底物，而不是NH4+，硝酸菌以亞硝酸為基質(zhì)。所以pH的影響主要是影響了亞硝酸菌的底物分子態(tài)游離氨（FA）進而影響了硝化作用，盡管當(dāng)前對影響硝化的分子態(tài)游離氨（FA）的濃度界限有著不同的見解，研究結(jié)論各不相同，但是有一個觀點己經(jīng)達(dá)到共識，即分子態(tài)游離氮對硝化作用有明顯的抑制作用，硝化桿菌屬比亞硝化單胞菌屬（硝化過程中常見的兩個菌屬）更易受到FA的抑制。較高的隊可以抑制硝酸細(xì)菌的活性，從而使HNO2氧化受阻，出現(xiàn)HNO2積累。

因此游離氨濃度和pH對硝化過程的影響歸結(jié)為對硝化菌和亞硝化菌兩種菌的影響，通過一定濃度的游離氨抑制了硝酸菌的生長及活性，使亞硝酸菌成為優(yōu)勢菌，從而造成亞硝態(tài)氮的積累，提高脫氮效率，從而使氨氮去除率升高。在本試驗中，當(dāng)pH值提高到8.3時，游離氨濃度達(dá)到13.1mg/L，亞硝酸氮則增長到61.7mg/La

試驗表明，當(dāng)pH值升高至9左右時，氨氮去除率有所下降，這是因為pH值的增大會造成游離氨濃度同時升高，而過高的游離氨濃度也會對亞硝酸菌產(chǎn)生抑制作用，致使氨氮去除率下降。另外，提高pH值必將要使用大量藥劑，這在實際工程中會增加處理污水的成本，所以pH值不宜過高。

4、不同溫度對氨氮去除率的影響

隨著溫度的升高，單位體積的亞硝酸菌耗氧量也在增大，說明它的比增長速率在升高，在40℃時達(dá)到最高。因此，當(dāng)溫度在20-30℃之間時，亞硝酸菌增長速率逐步增長。而此時，由于硝酸菌對溫度的敏感性，硝化菌的生長速度和活性明顯受到抑制，從而使亞硝酸菌具有較高的濃度而硝酸菌被自然淘汰，出現(xiàn)亞硝態(tài)氮積累。

另外，溫度不僅影響細(xì)菌的比增長速率，而且會影響細(xì)菌的活性。一般認(rèn)為，氨氧化細(xì)菌的最大比增長速率與溫度之間遵循Arrhenius方程，溫度每升高10℃，最大比增長速率增加1倍。在5-30℃隨著溫度的升高，硝化反應(yīng)速率也增加。30℃的細(xì)菌的活性是20℃細(xì)菌的活性的2倍，也有利于硝化的進行。

因此，根據(jù)以上分析可以說明，在20-30℃范圍內(nèi)，溫度越高亞硝態(tài)氮濃度積累越高，氨氮去除率也就越高。

結(jié)語

目前在鹽度的引入對生物處理系統(tǒng)影響的利弊論以及高鹽度下的處理效果的研究結(jié)論還很不統(tǒng)一。主要是由于所處理的污水水質(zhì)不同，鹽度環(huán)境有差別，以及嗜鹽菌菌屬不同而造成的。因此針對高鹽度的廢水進行研究，對實際污水處理工程具有非常重要的意義。