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미생물은 질량이 5~8.5g/L인 NaCl 용액과 같은 등장압 하에서 잘 자랍니다. 낮은 삼투압(p(NaCl)=0.1g/L)에서는 용액 내 다량의 물 분자가 미생물 내부로 침투하여 미생물 세포가 부풀어 오르고 심한 경우 파열되어 미생물이 사망하게 됩니다. 높은 삼투압(p(NaCl)=200g/L)에서는 미생물 내의 많은 양의 물 분자가 체내로 침투(즉, 탈수)되어 세포가 혈장분해를 일으킵니다.
미생물의 단위구조는 세포이고, 세포벽은 반투과막에 해당한다. 염화물 이온 농도가 2000mg/L 이하일 때 세포벽이 견딜 수 있는 삼투압은 0.5~1.0기압입니다. 세포벽과 세포질막이 일정한 인성과 탄력성을 갖고 있더라도 세포벽이 견딜 수 있는 삼투압은 5~6기압을 넘지 않습니다.
그러나 수용액의 염화물 이온 농도가 5000mg/L를 초과하면 삼투압은 약 10-30기압으로 증가합니다. 이러한 높은 삼투압 하에서는 미생물 내의 다량의 물 분자가 체외의 용액 속으로 침투하여 세포 탈수 및 혈장 분해를 일으키고, 심한 경우 미생물이 죽게 됩니다. 엔지니어링 경험 데이터에 따르면 폐수의 염화물 이온 농도가 2000mg/L보다 높으면 미생물 활동이 억제되고 COD 제거율이 크게 떨어집니다. 폐수의 염화물 이온 농도가 8000mg/L보다 높으면 슬러지 부피가 팽창하고 물 표면에 많은 양의 거품이 나타나며 미생물이 차례로 죽습니다.
슬러지 활동 억제 징후
생화학 시스템의 염화물 이온 농도가 급격하게 변하면 슬러지의 탄화 및 질산화 특성이 빠르게 약화되거나 사라지게 되어 질산화 과정에서 COD 제거율과 아질산염 축적이 크게 감소합니다. 하수 중의 용존산소량이 증가하더라도 그 효과는 뚜렷하지 않습니다. 즉, 활성 슬러지는 염화물 이온 농도에 대해 일정한 내성을 가지고 있습니다. 염화물 이온 농도가 특정 값을 초과하면 시스템의 처리 능력이 상실될 때까지 시스템의 분해 능력이 감소합니다.
염화물 이온의 급격한 변화는 염화물 이온의 점진적인 변화보다 시스템을 더 많이 방해합니다. 염화물 이온이 증가할수록 유기물의 분해 속도가 감소하므로 염화물 이온 함유 폐수 처리에는 낮은 F/M(활성 슬러지에 대한 영양염의 질량 비율)이 더 적합합니다.
염화이온은 슬러지 내 미생물 조성을 변화시키고, 슬러지 및 유출수 SS의 침강을 변화시켜 심각한 슬러지 손실을 초래하고, 활성슬러지 농도 감소, 슬러지 지수 증가, 30분 침강량 감소 등의 현상이 발생합니다. 비율.
활성 슬러지의 현미경 검사 결과에 따르면 생물학적 단계는 낮은 염도에서 상대적으로 풍부하며 다양한 사상균, 플록 및 원생동물이 포함되어 있습니다. 활성 슬러지 입자는 크고, 플록은 폐쇄되어 있으며, 플록은 어느 정도 압축되어 있습니다. 들어오는 물의 염화물 이온 농도가 증가함에 따라 염화물 이온이 원래 150mg/L에서 1000mg/L로 갑자기 증가하면 사상균과 원생동물은 기본적으로 존재하지 않으며 플록은 더 조밀해집니다. 이때 플록은 작아지고 비정상적으로 컴팩트해집니다. 하수 내 유기물의 분해는 주로 하수 내 다수의 미생물의 공동 작용에 의해 완성됩니다. 염화물 이온의 증가는 활성슬러지 내의 미생물 수의 감소로 이어져 유기물의 분해속도를 감소시킨다.
하수 생화학 처리 시스템의 염화물 이온 함량이 미생물에 얼마나 영향을 미칠까요?
(1) 염도가 증가하면 활성슬러지의 성장이 영향을 받습니다. 성장 곡선의 변화는 다음과 같이 나타납니다. 적응 기간이 길어집니다. 대수 성장 기간의 성장 속도가 느려집니다. 감속 성장 기간이 길어집니다.
(2) 염분은 미생물의 호흡과 세포의 용해를 향상시킵니다.
(3) 염분은 생분해성과 유기물의 분해성을 감소시킵니다. 유기물의 제거율과 분해율이 감소합니다. 통기 시간을 연장하면 유기물 제거 효율이 향상될 수 있으나, 일정 시간이 지나면 통기 시간의 증가에 따른 유기물 제거율의 증가 속도가 느려진다. 경제적 관점에서 통기시간을 연장하여 고염 유기물의 제거율을 높이는 방법은 바람직하지 않으며;
(4) 무기염은 활성 슬러지의 침전을 향상시킵니다. 염도가 증가함에 따라 슬러지 지수는 감소합니다.
(5) 고염 하수 처리, 활성 슬러지 적응은 처리 시스템의 성공을 위해 필요한 수단입니다. 활성슬러지의 순화과정은 미생물의 대사과정을 고염분 환경에 점진적으로 적응시켜 내염성 세균이 대량 증식되도록 하는 과정이다.
염화물 이온의 영향을 제거하는 방법은 무엇입니까?
01 활성슬러지 국산화
미생물은 생화학적 유입수의 염화물 이온 함량을 점진적으로 증가시킴으로써 세포 내 삼투압의 균형을 맞추거나 자체 삼투압 조절 메커니즘을 통해 세포 내 원형질을 보호합니다. 이러한 조절 메커니즘에는 저분자량 물질을 응집하여 새로운 세포외 보호층을 형성하고, 자체 대사 경로를 조절하고, 유전적 구성을 변경하는 등이 포함됩니다.
따라서 일반 활성슬러지는 일정 기간의 가축화를 통해 일정 염소이온 범위 내에서 고염화물이온 폐수를 처리할 수 있다. 활성슬러지는 가축화를 통해 시스템의 염소이온 허용범위를 향상시키고 시스템의 처리효율을 향상시킬 수 있지만, 가축화된 활성슬러지 내 미생물은 염소이온에 대한 허용범위가 제한되어 있어 환경변화에 민감하다. 염소이온 환경이 갑자기 변하면 미생물의 적응성은 즉각 사라진다. 가축화는 미생물이 환경에 적응하기 위한 일시적인 생리적 조정일 뿐 유전적 특성을 갖지 않습니다. 이러한 적응 민감도는 하수 처리에 매우 불리합니다.
활성 슬러지의 적응 시간은 일반적으로 7~10일입니다. 순응은 염분 농도에 대한 슬러지 미생물의 내성을 향상시킬 수 있습니다. 염용액의 증가로 인해 미생물에 독성이 생겨 일부 미생물이 사멸되어 마이너스 성장을 보이기 때문에 순화초기에는 활성슬러지의 농도가 감소한다. 순화후기에는 환경에 적응한 미생물이 번식하기 시작하여 활성슬러지의 농도가 증가하게 됩니다. 1.5% 및 2.5% 염화나트륨 용액의 활성 슬러지에 의한 COD 제거를 예로 들면, 순응 초기 및 후기 단계의 COD 제거율은 각각 60%, 80% 및 40%, 60%입니다.
02 염화물 이온 농도가 높은 희석 폐수
생화학적 시스템에 유입되는 염화물 이온의 농도를 줄이기 위해 유입수를 희석하여 염화물 이온이 독성 임계값보다 낮아지도록 할 수 있으며 생물학적 처리가 저해되지 않습니다. 장점은 방법이 간단하고 작동 및 관리가 쉽다는 것입니다. 단점은 처리 규모 증가, 인프라 투자 및 운영 비용 증가입니다. 양리하수처리장의 경우 유입수량이 많고 연속운전으로 인해 온라인 계측기로 측정한 특정 시점의 염화이온 농도가 높아도 표적희석의 운용성이 좋지 않다. 따라서 이 방법은 염화물 이온 농도가 높은 폐수를 생산하는 공장, 기업에 더 적합합니다.
03 합리적인 프로세스 흐름을 선택하세요
다양한 농도의 염화물 이온 함량에 대해 다양한 처리 공정을 선택하고, 후속 호기성 단계에서 염화물 이온 농도의 허용 범위를 줄이기 위해 혐기성 공정 흐름을 적절하게 선택합니다.
04 생화학적 시스템의 DO를 높이고 생화학적 시스템의 용존산소를 적절하게 증가시켜 활성슬러지의 활성을 보장합니다.
05 잔류슬러지 배출
잔류 활성 슬러지의 배출을 증가시켜 대수 성장 기간에 슬러지가 성장하도록 하여 오염 물질의 제거 효율을 향상시킵니다.
06 영양 공급원 추가
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