1. Formas de generar aguas residuales con alto contenido de sal
1.1 Aguas residuales procedentes de vertidos de sustitución de agua de mar
La llamada sustitución del agua de mar se refiere a la sustitución directa de los recursos de agua dulce utilizados en ciertas situaciones sin tratamiento de desalinización del agua de mar.
En la industria, el agua de mar se puede utilizar ampliamente como agua de enfriamiento de la caldera y se aplica en industrias como la energía térmica, la energía nuclear, la petroquímica, la metalurgia y las plantas de acero.El consumo anual de agua de mar en los países desarrollados ha superado los 100 mil millones de metros cúbicosEn la actualidad, el uso anual del agua de mar en China es de más de 6 mil millones de metros cúbicos.La central eléctrica de Qingdao comenzó a utilizar agua de mar como agua de refrigeración industrial en 1936 y tiene una historia de más de 60 añosEn la actualidad, 12 empresas costeras en las industrias de energía, química, textil y otras en Qingdao utilizan 837 millones de metros cúbicos de agua de mar anualmente.La utilización anual del agua de mar de Tianjin alcanza el 1Además, más de 70 empresas de energía térmica costera, energía nuclear, química, petroquímica y otras, como la central térmica de Qinhuangdao,La planta de energía térmica de Huangdao y la planta general de petroquímica de Shanghai han utilizado directamente el agua de mar de diferentes maneras.Para industrias como la impresión y el teñido, los materiales de construcción, la producción de alcalinos, el caucho y el procesamiento de mariscos, el agua de mar también se puede utilizar como agua de producción industrial.
En la vida urbana, el agua de mar puede reemplazar el agua dulce como agua de lavado de inodoros.y el plan futuro es aumentar la tasa de penetración al 100%En algunas unidades de ciudades como Dalian, Tianjin, Qingdao, Yantai, etc.,También hay prácticas de usar agua de mar para lavar el inodoro, pero la escala es relativamente pequeña.
1.2 Aguas residuales de producción industrial
Algunas industrias, como la impresión y el teñido, la fabricación de papel, las industrias químicas y farmacéuticas, generan aguas residuales orgánicas con alto contenido de sal durante la producción.
1.3 Otras aguas residuales con alto contenido de sal
Agua de lastre para buques
Minimizar las aguas residuales generadas durante la producción de agua
Aguas residuales domésticas generadas en buques grandes
El principio inhibidor de las sales inorgánicas en los microorganismos
2.1 Principio de inhibición
Las principales sustancias tóxicas en las aguas residuales salinas son las toxinas inorgánicas, es decir, altas concentraciones de sales inorgánicas.
El impacto de las sustancias tóxicas en el tratamiento biológico de las aguas residuales está relacionado con el tipo y la concentración de las sustancias tóxicas, que generalmente se pueden dividir en tres categorías:efecto estimulante, efecto inhibidor y efecto tóxico a medida que aumenta la concentración.
El efecto tóxico de las sales inorgánicas de alta concentración en el tratamiento biológico de las aguas residuales es causado principalmente por el aumento de la presión osmótica ambiental,que destruye la membrana celular y las enzimas dentro de los microorganismos, lo que altera sus actividades fisiológicas.
1 Los microorganismos crecen bien bajo presión osmótica.mientras que los glóbulos rojos en solución de NaCl con una masa de 9 g/L mantienen su morfología y tamaño, y crecen bien A baja presión osmótica (ρ (NaCl) = 0,1 g/L), una gran cantidad de moléculas de agua en la solución se infiltran en el cuerpo microbiano, provocando la expansión de las células microbianas.y en casos graves3 Bajo alta presión osmótica (ρ (NaCl) = 200 g/l), una gran cantidad de moléculas de agua de microorganismos se infiltran en el espacio extracelular.causando la separación de la pared celular
2.2 Tasa de supervivencia de los microorganismos de agua dulce a diferentes salinidades
Los microorganismos que viven en ambientes de agua dulce o estructuras de tratamiento de agua dulce inoculados en ambientes con alto contenido de sal sólo sobreviven parcialmente.La tasa de supervivencia de los microorganismos de agua dulce se define como 100%, y cuando la salinidad supera los 20 g/l, su tasa de supervivencia es inferior al 40%.se cree generalmente que no se pueden utilizar diferentes microorganismos de agua dulce para el tratamiento.
5.4 Añadir antagonistas
El efecto antagónico se refiere a la situación en la que el efecto tóxico de una toxina se reduce debido a la presencia o al aumento de otra sustancia.
Se puede ver en la figura que el efecto tóxico de una toxina disminuye con el aumento de la baja concentración de otra sustancia, y después de alcanzar un buen estado,la velocidad de reacción disminuye con un mayor aumento de la concentración del antagonista.
En la actualidad, las investigaciones han encontrado que la K tiene un efecto antagónico sobre el Na, reduciendo los efectos tóxicos de las sales de Na en los microorganismos.
El principio principal puede ser la función de transporte inverso de Na + / K +. Aunque el crecimiento bacteriano requiere un ambiente con alto contenido de sodio, la concentración de Na dentro de la célula no es alta.la bomba de protones H+ mediada por bacterias alófilas tiene la función de transporte inverso de Na+/K+, que tiene la capacidad de absorber y concentrar K+y descargar Na+ hacia el exterior de la célula K+, como un soluto compatible,puede regular la presión osmótica para lograr el equilibrio dentro y fuera de la célulaPor ejemplo, las bacterias anaeróbicas alófilas, las bacterias reductoras del azufre alófilas,y las arqueas alófilas utilizan la acumulación intracelular de altas concentraciones de K+ para contrarrestar el alto ambiente osmótico fuera de la célulaPor ejemplo, el portador inverso de Na+/K+ en la levadura puede eliminar el exceso de sal del cuerpo y mejorar su tolerancia a la sal.
5.5 Elegir la tecnología de procesamiento adecuada
Las diferentes técnicas de procesamiento afectan al rango de tolerancia a la sal de los microorganismos.
Tratamiento de lodos
Proceso de lodo activado
Filtro biológico
Auto purificación
Método de oxidación por contacto en dos etapas
El contenido de nitrato de sodio en el agua
Entre 5000 y 10000
Entre 8000 y 9000
10000 ~ 40000
diez mil
25000 ~ 35000
En general, se cree que la tolerancia a la sal del proceso de biopelícula es mayor que la del proceso de lodo activado en suspensión.La adición de un segmento tolerante a la sal puede mejorar en gran medida el rango de tolerancia a la sal de los segmentos aeróbicos posteriores.
Requisitos de diseño para el tratamiento biológico de aguas residuales con alto contenido de sal
6.1 Añadir un depósito de control de salinidad
Los cambios en la salinidad tienen un impacto significativo en los sistemas estables, que se manifiestan en una fuerte disminución de la eficiencia del tratamiento y una pérdida significativa de lodos.Durante el diseño se debe instalar un depósito de regulación para garantizar la estabilidad relativa de la salinidad.Los dispositivos de monitoreo de conductividad se pueden instalar en la entrada y salida de la piscina de regulación para mejorar el control en línea y la retroalimentación de la salinidad.evitar que el choque de sal cause fallas en el sistema de procesamiento.
6.2 Reducir la carga de lodos
La salinidad reduce la tasa de biodegradación, por lo que la carga de diseño debe reducirse relativamente.Así que no hay necesidad de preocuparse por la expansión del lodo causada por las cargas bajas.
6.3 Aumentar la concentración de lodo
Los lodos tratados con un alto contenido de sal presentan una coagulación deficiente y pérdidas de lodos severas. Por lo tanto, debe garantizarse una alta concentración de lodos en el diseño. Esto también es un medio para mejorar la eficiencia del procesamiento.Cuando se diseñan tanques de concentración de lodos, puede garantizarse un almacenamiento adicional de lodos para reponer rápidamente los lodos cuando se pierden.
6.4 Aumentar el tiempo de retención en el depósito de clarificación
El alto contenido de sal afecta a las propiedades de coagulación, por lo que un tiempo de residencia prolongado es beneficioso para la sedimentación del lodo.
6.5 Aumentar la velocidad de aireación
Los microorganismos se adaptan a ambientes con alto contenido de sal aumentando las tasas de respiración aeróbica, lo que resulta en un consumo adicional de oxígeno durante la respiración.Aumentar la concentración de oxígeno disuelto en el agua es beneficioso para el metabolismo de los microorganismos. Proporcionar requisitos fisiológicos para adaptarse a ambientes con alto contenido de sal.
