污水處理技術之氯離子對活性污泥的影響及對策

污水處理技術之氯離子對活性污泥的影響及對策
1、影響機理
高濃度氯離子對廢水生物處理的毒害作用主要是通過升高的環境滲透壓而破壞微生物的細胞膜和菌體內的酶，從而破壞微生物的生理活動。舉例說明如下：
1、微生物在等滲透壓下生長良好．如微生物在質量為5～8.5g／L的NaCl溶液中；
2、在低滲透壓(p(NaCl)=0.1g／L)下，溶液水分子大量滲入微生物體內，使微生物細胞發生膨脹，嚴重者破裂，導致微生物死亡；
3、在高滲透壓(p(NaCl)=20g／L)下，微生物體內水分子大量滲到體外（即：脫水），使細胞發生質壁分離。
4、微生物的單位結構是細胞，細胞壁相當于半滲透膜，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。
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但當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，微生物體內的水分子會大量滲透到體外溶液中，造成細胞失水而發生質壁分離，嚴重者微生物死亡。
工程經驗數據表明：當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。
而室外給水排設計規范給的生化處理進水氯離子范圍是不大于4000mg/l，如圖所示：
2、抑制污泥活性的表現
1、當生化系統氯離子濃度大幅度突變時，污泥的碳化性能和硝化性能會很快減弱甚至消失，導致COD去除率明顯下降，硝化過程亞硝酸鹽累積，即使提高污水中的溶解氧，效果不明顯。也就是說，活性污泥對氯離子濃度具有一定的容忍性，當氯離子濃度超過一定值時，系統降解能力下降，直至系統失去處理能力。
2、氯離子突然變化比氯離子逐漸變化對系統的干擾更大。
3、隨著氯離子的升高，有機物降解速率下降，因此低F／M(養料與活性污泥在質量上的比值)更適合含氯離子廢水的處理。
4、氯離子改變污泥中微生物的組成，改變了污泥的沉淀性和出水SS，導致污泥流失嚴重．活性污泥的濃度下降，污泥指數升高，30分鐘沉降率下降。
5、活性污泥鏡檢結果來看，低鹽度時顯示其中生物相比較豐富，絲狀細菌、菌膠團、原生動物種類繁多，活性污泥顆粒很大，菌膠團呈封閉狀，絮凝體具有一定的緊密度。隨著來水氯離子濃度的升高，當氯離子突變由原來的150mg／L增至1000mg／L時，絲狀菌及原生動物基本不存在，而菌膠團變得更為密實，此時絮體變得細小，異常緊密。污水中有機物的降解主要靠污水中大量微生物的共同作用完成，氯離子增加導致活性污泥中微生物中屬數量減少，從而使有機物降解速率下降。