生物處理法是廢水處理中常用的工藝之一,其原理是利用微生物的生命活動過程將廢水中的可溶性的有機物及部分不溶性的有機物有效地去除,使水得到凈化。下面國源環(huán)保就跟各位分享幾個關(guān)于廢水處理中生物處理工藝的常見問題。
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1.微生物是通過何種方式將廢水中的有機污染物分解去除掉的?
由于廢水中存在碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等有機物,這些無生命的有機物是微生物的食料,一部分降解、合成為細胞物質(zhì)(組合代謝產(chǎn)物),另一部分降解氧化為水份,二氧化碳等(分解代謝產(chǎn)物),在此過程中廢水中的有機污染物被微生物降解去除。
2.微生物與哪些因素有關(guān)?
微生物除了需要營養(yǎng),還需要合適的環(huán)境因素,如溫度、pH值、溶解氧、滲透壓等才能生存。如果環(huán)境條件不正常,會影響微生物的生命活動,甚至發(fā)生變異或死亡。
3.微生物最適宜在什么溫度范圍內(nèi)生長繁殖?
在廢水生物處理中,微生物最適宜的溫度范圍一般為16-30℃,最高溫度在37-43℃,當(dāng)溫度低于10℃時,微生物將不再生長。
在適宜的溫度范圍內(nèi),溫度每提高10℃,微生物的代謝速率會相應(yīng)提高,COD的去除率也會提高10%左右;相反,溫度每降低10℃,COD的去除率會降低10%,因此在冬季時,COD的生化去除率會明顯低于其它季節(jié)。
4.微生物最適宜的pH條件應(yīng)在什么范圍?
微生物的生命活動、物質(zhì)代謝與pH值有密切關(guān)系。大多數(shù)微生物對pH的適應(yīng)范圍在4.5-9,而最適宜的pH值的范圍在6.5-7.5。當(dāng)pH低于6.5時,真菌開始與細菌競爭,pH到4.5時,真菌在生化池內(nèi)將占完全的優(yōu)勢,其結(jié)果是嚴重影響污泥的沉降結(jié)果;當(dāng)pH超過9時,微生物的代謝速度將受到阻礙。
不同的微生物對pH值的適應(yīng)范圍要求是不一樣的。在好氧生物處理中,pH可在6.5-8.5之間變化;厭氧生物處理中,微生物以pH的要求比較嚴格,pH應(yīng)在6.7-7.4之間。
5.什么叫溶解氧?溶解氧與微生物的關(guān)系如何?
溶解在水體中的氧被稱溶解氧。水體中的生物與好氧微生物,它們所賴以生存的氧氣就是溶解氧。不同的微生物對溶解氧的要求是不一樣的。好氧微生物需要供給充足的溶解氧,一般來說,溶解氧應(yīng)維持在3mg/L為宜,最低不應(yīng)低于2mg/L;兼氧微生物要求溶解氧的范圍在0.2-2.0mg/L之間;而厭氧微生物要求溶解氧的范圍在0.2mg/L以下。
6.為什么高濃度的含鹽廢水對微生物的影響特別大?
我們先來描述一個滲透壓的實驗:用一張半滲透薄膜將兩種不同濃度的鹽溶液隔開,低濃度鹽溶液的水分子就會透過半滲透薄膜進入高濃度鹽溶液,而高濃度鹽溶液的水分子也會透過半滲透薄膜進入低濃度鹽溶液,但其數(shù)量要少,故高濃度鹽溶液一側(cè)的液面會升高,當(dāng)兩側(cè)液面的高差產(chǎn)生了足夠阻止水再流動的壓力時滲透就會停止,這時兩側(cè)液面的高差產(chǎn)生的壓力就是滲透壓。一般來說,鹽分濃度越高,滲透壓越大。
微生物在鹽水溶液中的情況與滲透壓的實驗是相似的。微生物的單位結(jié)構(gòu)是細胞,細胞壁相當(dāng)于半滲透膜,在氯離子濃度小于等于2000mg/L時,細胞壁可承受的滲透壓為0.5-1.0大氣壓,即使加上細胞壁和細胞質(zhì)膜有一定的堅韌性和彈性,細胞壁可承受的滲透壓也不會大于5-6大氣壓。但當(dāng)水溶液中的氯離子濃度在5000mg/L以上時,滲透壓大約將增大至10-30大氣壓,在這樣大的滲透壓下,微生物體內(nèi)的水分子會大量滲透到體外溶液中,造成細胞失水而發(fā)生質(zhì)壁分離,嚴重者微生物死亡。在日常生活中,人們用食鹽(氯化鈉)腌漬蔬菜和魚肉,滅菌防腐保存食物,就是運用了這個道理。工程經(jīng)驗數(shù)據(jù)表明:當(dāng)廢水中的氯離子濃度大于2000mg/L時,微生物的活性將受到抑止,COD去除率會明顯下降;當(dāng)廢水中的氯離子濃度大于8000mg/L時,會造成污泥體積膨脹,水面泛出大量泡沫,微生物會相繼死亡。
不過,經(jīng)過長期馴化,微生物會逐漸適應(yīng)在高濃度的鹽水中生長繁殖。目前已經(jīng)有人馴化出能夠適應(yīng)10000mg/L以上氯離子或硫酸根濃度的微生物。但是,滲透壓的原理告訴我們,已經(jīng)適應(yīng)在高濃度的鹽水中生長繁殖的微生物,細胞液的含鹽濃度是很高的,一旦當(dāng)廢水中的鹽分濃度較低或很低時,廢水中的水分子會大量滲入微生物體內(nèi),使微生物細胞發(fā)生膨脹,嚴重者破裂死亡。因此,經(jīng)過長期馴化并能逐漸適應(yīng)在高濃度的鹽水中生長繁殖的微生物,對生化進水中的鹽分濃度要求始終保持在相當(dāng)高的水平,不能忽高忽低,否則微生物將會大量死亡。