微生物的生長需要適宜的環(huán)境條件,包括營養(yǎng)物質(zhì)、溫度、pH值、溶解氧等。高濃度的鹽分會導致滲透壓升高,使得微生物細胞內(nèi)的水分向外界滲透,導致細胞脫水,進而影響微生物的生長。此外,高濃度的鹽分還可能破壞微生物的細胞膜結(jié)構(gòu),影響細胞的通透性,進一步抑制微生物的生長。因此,高濃度含鹽廢水中的微生物生長受到嚴重抑制,使得廢水處理的生物降解過程受阻。


高濃度的含鹽廢水對微生物的影響主要包括以下幾個方面:


1.導致微生物脫水死亡:鹽濃度較高時,滲透壓的變化是主要原因。微生物細胞的細胞壁相當于半滲透膜,鹽濃度增加會導致細菌內(nèi)部溶液濃度低于外界,由于水從低濃度向高濃度移動,致使細菌體內(nèi)水分大量流失,引起其內(nèi)部生物化學反應環(huán)境變化,最終破壞反應進程直至中斷,造成菌體死亡。

2.干擾微生物物質(zhì)吸收過程:細胞膜具有選擇透過性,可過濾對細菌生命活動有害的物質(zhì)并吸收有益物質(zhì)。但鹽的加入會干擾或阻斷細菌的吸收環(huán)境,導致其生命活性受到抑制甚至死亡。這種情況因細菌個體、品種、鹽的種類及濃度差異而有所不同。


3.使微生物中毒死亡:有些鹽會隨著細菌的生命活動進入細胞內(nèi)部,破壞其內(nèi)部的生物化學反應進程;有些則會與細胞膜發(fā)生作用,導致其性質(zhì)改變,不再起到保護作用或不能吸收某些對細菌有益的物質(zhì),進而抑制細菌的生命活性或?qū)е戮w死亡,其中以重金屬鹽為代表。


工程經(jīng)驗數(shù)據(jù)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制,COD(化學需氧量)去除率會明顯下降;當氯離子濃度大于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,通過長期馴化,微生物可以逐漸適應在高濃度的鹽水中生長繁殖。但已經(jīng)適應高濃度鹽水的微生物,其細胞液的含鹽濃度較高,一旦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,嚴重者會破裂死亡。因此,對經(jīng)過馴化并能適應高濃度鹽水的微生物,進水中的鹽分濃度需始終保持在相當高的水平,不能忽高忽低,否則微生物可能會大量死亡。


高鹽廢水所含鹽類物質(zhì)多為Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等,這些離子雖然是微生物生長所必需的營養(yǎng)元素,在微生物的生長過程中起著促進酶反應、維持膜平衡和調(diào)節(jié)滲透壓的重要作用,但其濃度過高時,就會對微生物產(chǎn)生抑制和毒害作用。高鹽廢水對生物處理系統(tǒng)的影響還體現(xiàn)在:隨著鹽度的升高,活性污泥的生長會受到影響,其適應期變長,對數(shù)增長期的生長速度變慢,減速生長期的歷時變長;鹽度會加強微生物的呼吸作用和細胞的溶胞作用;鹽度還會降低有機物的可生物降解性和可降解程度,使有機物的去除率和降解速率下降。


應對策略與措施:


1.優(yōu)化廢水處理工藝:通過改進廢水處理工藝,降低廢水中的鹽分濃度,減輕對微生物的影響。例如,可以采用蒸發(fā)結(jié)晶、離子交換、反滲透等技術(shù)降低廢水中的鹽分濃度。


2.篩選耐鹽微生物:通過篩選和培育耐鹽微生物,提高微生物對高濃度含鹽廢水的適應性。這些耐鹽微生物可以在高鹽環(huán)境下正常生長和代謝,提高廢水處理的效率。


3.引入外源微生物:在廢水處理過程中引入外源微生物,如生物菌劑、生物膜等,增強廢水處理系統(tǒng)的生物降解能力。這些外源微生物可以與廢水中的有害物質(zhì)發(fā)生反應,加速廢水的處理過程。


4.加強廢水處理過程監(jiān)控:通過加強廢水處理過程的監(jiān)控和管理,確保廢水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。及時發(fā)現(xiàn)并處理廢水處理過程中出現(xiàn)的問題,避免廢水處理效率下降。


總之,高濃度含鹽廢水對微生物的生長、代謝和活性產(chǎn)生顯著影響,進而影響廢水處理的效率和質(zhì)量。我們需要采取有效的應對策略與措施,減輕高濃度含鹽廢水對微生物的影響,提高廢水處理的效率和質(zhì)量。

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