（环境科学专业论文）高盐废水有机物和氨氮去除规律的试验研究.pdf

率分别为7 3 、3 5 、1 9 。与c o d 去除率相比，低温对氨氮的去除影响更大。从生 物学角度分析，中温菌活性随着温度降低而减弱，水温低于1 0 时，中温菌一般不 再具有代谢外源物质的能力，对污水中有机物和氨氮起去除效果的是耐冷菌。低温 条件下活性污泥的吸附性能和沉降性变差。 在6 1 2 1 s 范围内，海水比例为5 0 9 6 的污水中硝化菌同时受到温度和高盐双重 因素的不利影响。首先高盐抑制了硝酸菌的生长造成生物硝化过程出现巫硝酸盐积 累，同时低温对亚硝酸菌的活性也产生了抑制作用。硝化反应中，氢氮降解速率明 显高于亚硝态氮增长速率，并且温度越低，两者相差程度越大。1 5 ( 2 、l o 、6 时 氨氮降解速率分别为0 0 2 3 9 9 n h 。州g m l s s d 、0 0 1 7 4 9 n h r - n g m l s s d 、0 0 1 0 4 9 n l t 。 n g m l s s d ，在以上各温度下亚硝态氦的增长速率分别为0 0 1 2 8 9 n 0 _ _ n g m i 。s s d 、 0 0 0 6 5 9 n o r 喇g m l s s d 、0 0 0 2 3 4 9 v 也叫g m l s s ，d 。这说明低温下氮氮的降解主要 用于生物同化，只有- d , 部分转化为亚硝念氮。 关键词：有机物；氨氮；高盐；短程硝化反硝化：低温； e x p e r i m e n t a ls t u d yo nt h ed e g r a d a t i o nr u l e so fo r g a n i c sa n d a m m o n i ar e m o v a li nt h eh i g hs a l i n i t yw a s t e w a t e r a b s t r a c t n o wt h ev i e w p o i n tw h e t h e rt h ee f f e c t so fs a l i n i t yo nb i o l o g i c a lt r e a t m e n ts y s t e m w a sg o o do rn o ta n dt h er e m o v a le f f e c t so fo r g a n i c sa n da m m o n i ai nt h eh i g hs a l i n i t y e n v i r o n m e n tw e l - en o tc o n s i s t e n ti nt h eb i o l o g i c a lt r e a t m e n to fh i g hs a l i n i t yw a s t e w a t e r t h er e p o r t sa b o u tt h ek i n e t i c sr e s e a r c ho nt h ed e g r a d a t i o no f o r g a n i c sa n da m m o n i ai nt h e h i 曲s a l i n i t yw a s t e w a t e ra tn o r m a lt e m p e r a t u r ea n dt h ee f f e c t so fd o u b l ea d v e r s e f a c t o r s - l o wt e m p e r a t u r ea n dh i 曲s a l i n i t yo nt h er e m o v a lo fo r g a n i c sa n da m m o n i aw e r e l a c k i n g w h a tsm o r e , t h er e s e a r c ho nt h ee f f e c t so fl o wt e m p e r a t u r eo na c t i v a t e ds l u d g e s y s t e ma n dt h ea n a l y s i si nv i e wo f b i o l o g yi nt h eh i g hs a l i n i t yw a s t c w a t e rw e r er a r e a st o t h e s eq u e s t i o n s ，i nt h i sp a p e rt h ee f f e c t so fd i f f e r e n tw a s t e w a t e rs a l i n i t yo no r g a n i c sa n d a m m o n i ar e m o v a la sw e l la sk i n e t i c sa n a l y s i sw e r em a i n l ys t u d i e db ys e q u e n c i n gb a t c h r e a c t o r ( s b r ) p r o c e s s b e s i d e st h ee f f e c t so f l o wt e m p e r a t u r eo na c t i v a t e ds l u d g es y s t e m a n dt w os t y l e so ft e m p e r a t u r ed r o p - l o wt e m p e r a t u r ed r o pa n ds h a r p - t e m p e r a t u r ed r o po n o r g a n i c sa n dr h y m e n i ar e m o v a lw e r es t u d i e dw i t h i n6 2 0 a st ot h e s ec o n t e n t s t h e a n a l y s i si nv i e wo fb i o l o g yw a si l l u s t r a t e d t h e s er e s e a r c h e sw e r ep r o m o t i v et ot h e b i o l o g i c a lt r e a t m e n to f h i g hs a l i n ew a s t e w a t e r e x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o w e dt h a tt h ee 硒c i e n c yo fo r g a n i c sa n da m m o n i ar e r n o v a l d e c r e a s e dw i t ht h es a l i n i t yi n c r e a s i n ga tn o r m a lt e m p e r a t u r e ( 2 0 1w h e nw a s t e w a t e r s a l i i l i t yw a so v e r1 0 5 9 l 1 1 l ee x p e r i m e n t a lp a r a m e t e r sw e r e ：p h ：8 0 ；d i s s o l v e do x y g e n ： 2 0 3 0 r a g l ；m i x e dl i q u i ds u s p e n d e ds o l i dc o n c e n t r a t i o n ：3 0 0 0 m g l ；a tt h ei n f l u e n t c o dc o n c e n t r a t i o no f3 6 0 m l ，w h e nt h es e a w a t e rp r o p o r t i o ni n e r e a s e df r o m3 0 ( t h e s a l i n i t yw a s1 0 5 9 l ) t o5 0 ( t h es a l i n i t yw a s1 9 5 9 l ) ，c o dr e m o v a le f f i c i e n c y d e c r e a s e df r o m8 7 t o8 2 t h ee f f e c to fs a l i n i t yo i lc o dr e m o v a ie f f i c i e n c yw a sn o t o b v i o u s ；w h e nt h es e a w a t e rp r o p o r t i o nw a so v e r5 0 a n dr e a c h e d7 0 ( t h es a l i n i t yw a s 2 4 5 l ) ，t h ee f f e c to f s a l i n i t yo i lc o dr e m o v a le 伍c i e n e yw a so b v i o u sa n dd e c r e a s e dt o 6 8 a tt h ei n f l u e n ta m m o n i ac o n c e n t r a t i o no f6 2 m g l , w h e nt l l es e a w a t e rp r o p o r t i o n w a s3 0 ，5 0 a n d7 0 ，a m m o n i ar e m o v a le 佑c i e n c yw a s9 1 ，8 6 a n d8 0 r e s p e c t i v e l y 刀撑e f f e c to f s a l i n i t yw a sn o tr e m a r k a b l e 、f 场e nt h es e a w a t e rp r o p o r t i o nw a s o v e r7 0 a n dr e a c h e d1 0 0 ( t h es a l i n i t yw a s3 5 l ) ，a m m o n i ar e m o v a le f f i c i e n c y d e c r e a s e dr e m a r k 曲l yt d6 7 w h e ns e a w a t e rw a sa b o v e3 0 ，n i 砸t ew a sa c c u m u l a t e d d u r i n gb i o l o g i e a ln i t r i f y i n gp r o c e s sa n ds h o r t c u tn i t r i f i c a t i o n - d e n i t r i f i c a t i o nw a sa c h i e v e d a c c o r d i n gt ot 1 1 ec u r v e so fc o d a n da m m o n i ad e g r a d a t i o nd u r i n gae i r c l e t h ev a l u eo f t h ed e g r a d a t i o nr a t ec o n s t a n to f o r g a n i c sa n da m m o n i aa td i f f e r e n tp r o p o r t i o no f s e a w a t e r w e r ew o r k e do u tt h r o u g ht h o m a si l l u s t r a t i o n 1 1 博v a l u eo ft h ec o dd e g r a d a t i o nr a t e i c o n s t a n ta t3 0 。5 0 a n d7 0 s e a w a t e rw a s0 7 8 8 6 h 1 0 7 5 0 4 h 。a n d0 7 2 7 3 h _ r e s p e c t i v e l y ；t h ev a l u eo ft h ea m m o n i ad e g r a d a t i o nr o t ec o n s t a n ta t3 0 ，5 0 ，7 0 a n d 1 0 0 s e a w a t e rw a so 2 7 1 7 h i , 0 1 3 9 h 一o 1 1 8 h a n d0 1 0 7 9 h r e s p e c t i v e l y t h e s ed a t a s h o w e dt h a tt h ed e g r a d a t i o nr a t ec o n s t a n td r o p p e dw i mt h es e a w a t e rs a l i n i t yi n c r e a s i n g b e s i d e s d e n i t r i f i c a t i o nr a t er e d u c e dd u et ot h ei n c r e a s eo f s a l i n i t yi nt h ew a s t e w a t e r w h e l ls e a w a t e rp r o p o r t i o nw a s5 0 t h er e m o v a le f f i c i e n c yo fo r g a n i c sa n d a m m o n i ar e d u c e dw i t ht h et e m p e r a t u r ed r o p p i n g w i t h i n6 1 5 e x p e r i m e n t ss h o w e d t h a tt h ea c t i v a t e ds l u d g es y s t e mg o tw o r s ee f f e c tw h e nt e m p e r a t u r ed r o p p e df a s t t h e e x p e r i m e n t a lp a r a m e t e r sw e r e ：p h ：8 0 ；d i s s o l v e do x y g e n ：2 0 3 0 r a g l ；m i x e dl i q u i d 锄s p e n d e ds o l i dc o n c e n t r a t i o n ：3 0 0 0 m g l ；a t t h ei n f l u e n tc o dc o n c e n t r a t i o no f 3 6 0 m g l ，d u r i n g t h e p r o c e s s o f l o w t e m p e r a t u r e d r o p t h e c o dr e m o v a le f f i c i e n c y o f l 5 ， l o a n d6 w a s6 9 8 4 5 6 2 4 a n d4 6 5 4 r e s p e c t i v e l y a tt h ei n f l u e n ta m m o n i a c o n c e n t r a t i o no f3 9 m g l ，t h ea m m o n i ae f f i c i e n c yo f1 5 ，1 0 a n dc cw a s7 7 。4 6 a n d2 8 r e s p e c t i v e l y a tt h es a m ee x p e r i m e n t a lp a r a m e t e r s , d u r i n gt h ep r o c e s so fs h a r p t e m p e r a t u r ed r o pt h ec o d r e m o v a le 蚯e i e n c yo f1 5 1 0 1 2a n d6 w a s6 9 3 7 a n d 2 6 r e s p e c t i v e l y n 博a m m o n i ae f f i c i e n c yo f1 5 ，1 0 a n d6 cw a s7 3 。3 5 a n d 1 9 r e s p e c t i v e l y c o m p a r e dt oo r g a n i c sr e m o v a le 施c i e n c y , l o wt e m p e r a t u r eh a dw o r s e e f f e c to na m m o n i a i nt h ev i e wo fb i o l o g y , t h ea c t i v i t yo fm e s o p h i l i cm i c r o o r g a n i s m r e d u c e dw i t ht h et e m p e r a t u r ed r o p p i n g w h t h ew a s t e w a t e rt e m p e r a t u r ew a sb e l o w l o t h ep r i n c i p l ef o r c et od e c o m p o s eo r g a n i c sa n da m m o n i ai nw a s t e w a t e rw e r e c o l d a d a p t e dm i c r o o r g a n i s m ，f o rt h em e s o p h i l i em i c r o o r g a n i s mn e a r l yh a dn oa b i l i t yt o m e t a b o l i z ea l l o g c n i cm a t e r i a l sa ts u c hl o wt e m p e r a t u r e t h ea d s o r p t i o na n ds e t t l i n g p e r f o r m a n o f a c t i v a t e ds l u d g eb e c a m ew o r s ea tl o wt e m p e r a t u r e n i t r i f y i n gb a c t e r i a i nt h ew a s t e w a t e rc o n t a i n i n g5 0 s e a w a t e rw e r ea f f e c t e d a d v e r s e l yb yl o wt e m p e r a t u r ea n dh i g hs a l i n i t yw i t h i n6 1 5 f i r s to fa l l - n i t r a t e s g r o w t hw a sr e s t r a i n e db e c a m eo fh i 曲s a l i n i t y , t h u sn i t r i t ew a sa c c u m u l a t e dd u r i n g b i o l o g i c a ln i t r i f i c a t i o n a tt h es a m et i m e t h ea c t i v i t yo fn i t r o s o m a sw a si n h i b i t e da tl o w t e m p e r a t u r e d u r i n gt h ep r o c e s so f n i t r i f y i n g , t h er a t eo f a m m o n i ad e g r a d a t i o nw a sh i g h e r t h a nt h a to fn i t r i t eg r o w t h 1 1 1 ed i f f e r e n c ew a sm o r eo b v i o u sa tt h el o w e rt e m p e r a t u r e t h ea m m o n i ad e g r a d a t i o nr a t eo f1 5 1 2 ，1 0 a n d6 w a s0 0 2 3 9 9 n h l 一 n g m l s s ，d ，0 0 1 7 4 9 n h 3 - - n g m l s s da n do 0 1 0 4 9 n h _ 书 龇l s s dr e s p e c t i v e l y ；a t t h es 珊e t e m p e r a t u r e ，t h e n i t r i t e g r o w t h r a t eo f 1 5 ，1 0 1 2a n d6 cw a s 0 0 1 2 8 9 n o r 州g m l s s d 、0 0 0 6 5 9 n o r n g m l s s da n d0 0 0 2 3 4 9 n o 洲g m l s s d r e s p e c t i v e l yt h i ss h o w e dt h a ta m m o n i ad e g r a d a t i o nw a sm a i n l yd u et ob i o l o g i c a l a s s i m i l a t i o na tl o wt e m p e r a t u r e o n l yas m a l lp a r to f a m m o n i aw a sc o n v e r t e dt on i t r i t e k e y w o r d s ：o r g a n i c s ；a m m o n i a ；h i g hs a l i n i t y ；s h o r t c u t n i t r i f i c a t i o n d e n i t r i f i c a t i o n ；l o wt e m p e r a t u r e i v 学位论文独创性出明、学位论文知识产权权属声明 学位论文独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文系木人在导师指导下独立完成的研究成果。义一扣 依法引用他人的成果，均已做出明确标注或得到洱：可。论文内容未包含法律意义e 己属于他人的任何形式的研究成果，电不包含本人 i 用于其他学位中请的沦艾或成 果。 术人如违反卜述f i l 刿，愿意承担汁t 1 此引发的一切贵侄利后果。 沦文作者签钇： 王；粤场l 9 , 咐j ：丑巧车h 仃口 学位论文知识产权权属声明 本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。 学校享有以任何方式发表、复制、公州词览、借阅以及申请号利等权利。本人离校 后发表或使用学何论文或与该论文直接相天的学术论文或成果叫，署名单位仍然为 菏蜀大学。 本学位论文属_ ：f 二： 保密? ，存年解密厉适用于本声f 列。 4 i 保密。 ( 请在以e 方框内丰j “v ”) 沦文作者签名：五j 多、均 激 广| 期 婶6 具0 p ( 奉卢明的版权归青岛大学所有，未经许可，任何单位及任何个人不得擅自使用) 第一章绪论 第一章绪论 1 1 淡水资源短缺与海水利用 1 1 1 水资源的结构与分布 水是生命活动中最重要的物质之一，是人和其他动物生存的前提条件。地球上 水的总量为1 3 6 x1 0 9 m 3 ，其中9 7 以上为海洋成水，约为1 3 2 x1 0 9 m 3 ，其余的3 为淡水，只有3 8 x1 07 m 3 。在这有限的淡水资源中能被人类利用的只占全部淡水的 o 5 ，可见淡水资源的有限与宝贵。地球上水的总量虽然不少，但水的分布却很不 平衡。世界上约有6 5 的水资源集中在不到1 0 个国家里，而人口占是世界总人口的 4 0 的8 0 个国家却严重缺水“。1 。 我国是个水资源严重不足的国家，全国的水资源大约为2 8 0 0 0 亿m ，居世界第 六位，但人均占有水资源仅为2 2 2 0 m 3 ，为世界平均水平的1 4 ，居世界第1 l o 位； 平均每公顷占有水资源2 9 万m 3 ，仅为世界平均的4 5 0 。而且我国水资源分布极不 均匀，东南多，西北少，大约8 0 分布在长江流域及以南地区，北方有9 省市的人 均水资源量不足5 0 0m 3 ，常年干旱缺水，水资源的供需矛盾十分突出。另外，水资 源在时间上分布更显不平衡，大多数降水集中在夏季7 、8 、9 月份。我国西北、华 北以及沿海地区缺水严重，干旱灾害频繁，可利用水资源量占天然水资源量的比重 较小。 相对于淡水资源短缺的现状，我国海水资源十分丰富，拥有渤海、黄海、东海， 南海四大内海，我国海岸线总长为1 8 0 0 0 k r a ，濒临海滨的省、自治区、直辖市共有 1 2 个，地级市4 6 个，县级市5 0 个。这些地方经济发展迅速需水量较大，也是主要 的缺水地区，但沿海城市拥有丰富的海水资源，实行海水直接利用，能够实现大规 模的开源节流，缓解沿海地区淡水紧缺的局面。 1 1 2 淡水资源短缺及解决途径 水资源紧缺已是世界性危机，目前有1 0 0 多个国家缺水，严重缺水的国家2 6 个。 我国也是淡水资源较为贫乏的国家。由于城市化进程的加快和经济的迅速发展，城 市的需水量增长速度惊人，水的供求矛盾在我国许多地方成为制约工农业发展的瓶 颈。全国6 6 7 座城市2 0 0 座城市缺水，缺水量6 0 多亿立方米，造成工业损失2 0 0 0 多亿 元，我国从2 1 世纪丌始全面进入水资源危机阶段，尤其是中国经济发达的沿海地区 存在着严重的缺水危机，主要沿海大中城市都不同程度地存在缺水问题，华北沿海 的大中城市缺水更严重。 。 沿海工业城市中人均水资源量大部分低于5 0 0 立方米( 大连、天津、连云港、上 青岛大学硕士学位论文 海的人均水资源量甚至低于2 0 0 立方米) ，属于严重缺水的城市。从大连、天津、青 岛、上海、深圳，一直到北海，缺水的范围、程度大同小异。沿海1 4 个开放城市日 缺水量约为4 0 0 1 0 1 立方米天。以青岛市为例，青岛市属中国北方严重缺水地区之 一，人均水资源占有量仅3 4 2 立方米，曾多次出现城市供水严重不足的局面，一度 在全市实行居民限时限量供水，部分企业因供水不足而停产或限产。近几年，在城 市建设高速发展的同时，严重缺乏的淡水资源已成为制约青岛国民经济发展的重要 因素。总之，长期以来，淡水资源危机问题，已成为制约我国沿海地区经济和社会 发展的“瓶颈”“1 。解决沿海地区淡水资源危机，已迫在眉睫。目l ； 解决我国淡水 资源短缺的途径有： 1 降低工业用水，提高水的利用效率。 2 ， 实行科学灌溉，减少农业用水 3 实行跨流域调水， 4 合理利用地下水 5 节约生活用水，实现污水资源化 6 开发利用海水资源 其中开发海水资源，实施海水利用是解决我国沿海城市水资源短缺的有效途径之一 1 1 3 国内外海水利用现状 海水直接利用是指将海水经简单的处理( 不包括海水淡化) 或不经处理直接代替 淡水用于工农业生产和人民生活。世界上许多国家和地区都在加快对海水的直接利 用以缓解所面临的缺水问题，并取得了许多成果。目前，海水的利用主要为直接利 用，占海水利用的9 0 以上，海水直接利用己成为沿海城市解决淡水资源的有效途 径之一。如1 9 9 5 年日本直接利用海水就已超过1 2 1 0 “m ，2 0 0 0 年美国1 3 工业 用水取白海水，西欧六国为每年2 5 1 0 “m s 。海水的直接利用主要表现为以下几个 方面： ( 1 ) 工业冷却水 城市用水中，工业用水占7 0 8 0 ，而工业用水中又有7 0 0 5 8 0 为工业冷却水。 目前，工业冷却水是海水在工业上直接利用的主要用水，广泛用于电力、钢铁、化 工、机械、纺织等行业。海水用作工业冷却水己有几十年的历史，其中f 1 本、美国、 前苏联及西欧的一些国家，是海水用量较大、应用历史较长的国家，西欧六国n 2 0 0 0 年海水用量己达至j j 2 5 0 0 xl o w 。我国应用海水作工业冷却水，已有6 0 余年的历史， 但与国外相比，还有很大差距。 ( 2 ) 工业生产用水 在建材、印染、化工等行业，海水可以直接作为生产用水。另外海产品加工工 2 第一章绪论 业生产过程中，许多工艺环节都可以用海水代替淡水，这样既能够提高产品的质量， 又节约了淡水资源。 ( 3 ) 农业灌溉用水 丌发能使用海水灌溉的农作物，一直是沿海缺水地区努力的方向。选择适宜的 农作物和排水良好的砂质土壤是实行海水灌溉的基础。 ( 4 ) 城市生活用水 海水作为城市生活用水，主要用于冲洗道路和器具、冲沈厕所、消防、游泳等 方面，其中以海水冲厕应用最广，用水量最大。人类利用海水冲厕已有较长的历史， 如香港在本世纪5 0 年代术已丌始大规模应用海水冲厕，它也是世界上目前唯一以海 水作为主要冲厕水的城市。 ( 5 ) 其它用水 海水还可以用于其他方面，很多电厂用海水作为冲灰水，节省了大量的淡水。 近来的研究表明，海水用作烟气洗涤水，可以将烟气中的s o ：吸收，再经曝气，氧化 为硫酸盐，经济有效地实现烟气脱硫，既节约了淡水资源，又消除s 仉对大气环境的 污染。 我国直接利用海水已有6 0 余年的历史，目前年取用量为7 0 多亿一，主要用作 火电、核电、化工、石化等工业的冷却用水。沿海城市在工业上利用海水已有较长 的历史和相当的规模，相关的主要技术和配套设施也较为成熟，并不断取得改进和 创新。例如，青岛电厂1 9 3 5 年建厂时就用海水作冷凝器冷却降温和冲狄用，闩用海 水量达7 0 0 0 0 m 。目前山东省已有电力、化工、橡胶、纺织、机械、塑料、食品等行 业使用海水，年利用量从8 0 年代的3 5 1 0 m 3 增加到1 2 1 0 w ，其中青岛市年利用 量就达7 7 1 0 m 3 。大连市用海水用作工业冷却水，年用量也在5 1 0 w 以上，截止 到2 0 0 1 年9 月，该市己建成海水泵站5 0 座，共有2 3 家单位利用海水。上海石化总 厂和天津大港电厂年海水用量均在几亿立方米以上。 另外，我国的大连、天津、烟台、青岛等城市，其沿海的一些工厂己有零星的 或小规模的海水冲厕的应用，如青岛市结合创建“海水利用示范城市”的机遇，并 借鉴香港海水冲厕经验，提出了建设青岛海水冲厕示范工程的规划设计，有望成为 我国第二个大规模利用海水冲厕的城市。国家“十五”重大科技攻关课题“大生活 用海水技术示范工程研究”已批准立项，定点青岛，在青岛市南姜小区和浮山新区 建成海水冲厕示范小区。到2 0 1 5 年，青岛市将在更大范围内实施海水冲厕，使冲厕 海水用量达n 4 万立方米日。我国沿海地区现有居住人1 ：3 2 亿多，若1 0 的居民采用 海水冲厕，每年可约淡水5 亿多立方米，其节水意义十分重大。 近来随着社会经济的迅猛发展，创业和竞争环境的优化，海产品加工企业数量 增多，生产量急剧上升。在海产品加工厂解冻、冲洗鱼体等加工工艺中引入海水替 青岛大学硕士学位论文 代淡水，也是直接利用海水，降低成本，节省淡水资源的有效方法。 1 2 高盐废水生物处理研究现状 1 2 1 高盐废水的产生 高盐废水是指总含盐量( 以n a c i 含量计) 至少为l 的废水，主要包括含盐工业 废水、含盐生活污水和其他含盐废水。根据含盐废水来源可将含盐废水分为“1 ； ( 1 ) 海水直接利用过程中排放的废水。 包括海水作为工业冷却水、工业生产用水、城市生活用水。 ( 2 ) 工业废水 一些工业行业在生产过程中会排放出大量含盐有机废水，包括化学试剂的生产， 石油、天然气的开采。化工生产在制造化学药剂，如杀虫剂、灭草剂等，印染，腌 制和造纸过程中会产生大量的含盐废水。另外，丌发石油、天然气也会产生高盐废 水。这些废水中含有高浓度的熊，油，有机酸，重金属和放射性元素。 ( 3 ) 其他含盐废水 大型船舰上的污水是高含盐生活污水。某些地下水异常地区的天然水比一般淡 水的含盐量还多，如河北平原部分地区浅层地下水为咸水，总溶解固体浓度可达 5 m g l 左右。另外，废水最少化也可能产生大量含盐废水。虽然废水最少化主张从源 头减少废物量，但其过程无法控制废物的产生。结果，废物总体积减少了，但其中 的有机物和无机物浓度升高了 1 2 2 高盐废水的生物处理国内外研究动态 在高盐废水生物处理中，由于商浓度的盐份会造成微生物细胞渗透压快速改变， 导致菌体细胞破裂或抑制细菌生长，使生物处理系统受到破坏，因此高盐废水的生 物处理是国内外研究的热点和难点，目前国内外学者采用多种不同的处理工艺研究 了含赫废水生物处理系统中盐度对有机物去除率的影响；盐度对硝化脱氮效率的影 响；盐度对系统稳定性的影响；盐度对活性污泥微生物生态的影响：嗜盐菌的培养； 盐度对系统耗氧率和基质利用率的影响等，并得出了一系列含盐废水生化处理系统 的设计参数。 国外学者主要观点： a l i 等研究了在两段接触氧化法内有机负荷和进水盐度对生物处理效果的影 响。通过污泥驯化，含盐3 5 9 l 的污水在进水b o d 有机负荷0 9 5 2 8 0 k g ( m 3 d ) 内，盐度对处理系统产生很小的影响；而对于含盐2 5 9 l 的污水，其盐度对系统不 产生影响的b o d 有机负荷范围为0 9 5 2 9 0 k g ( m 3 d ) 。超过这个最高负荷范围，随 着负荷的增长，有机物去除效率会下降。该结果反映了在不同盐度条件下，系统降 4 第一章绪论 解有机物的能力。相对于降解有机物的好氧微生物，营养污染物去除的功能菌对盐 度的适应性更差旧； s t e w a r t 、l u d w i n g 和k e a r n s 使用延时曝气系统处理船舰产生的污水。研究表 明使用延时曝气系统处理船舰产生的污水无论是在稳定盐度条件下还是在变化盐度 条件下均可取得较好的处理效果。证明该工艺处理船舰产生的污水是可行的。在下 常水力负荷和有机负荷下，即使受到严重的盐度冲击，系统出水水质仍不至于恶化 嘲 l u d z a c k 和n o r a n 调查了盐度对活性污泥处理系统的影响。结果表明在高盐条 件下，污泥的絮凝性变差，出水悬浮固体浓度升高，有机污染物去除率降低，同时 发现微生物的呼吸速率随着盐度的升高而变快m 。 l e iy 等采用好氧上流淹没式生物滤池和滴滤池联合工艺处理含盐度在2 0 9 l 海水中的柴油表明，在进水总有机碳( t o c ) 质量浓度1 0 0 0 m g l 和t o c 容积负荷 i 5 k g ( 矗d ) 时，t 0 c 去除率在9 0 以上”。 n i n t r a s u n g k h a 等采用s b r 反应器将进水盐度由低逐渐升高研究了盐度对氮 磷去除的影响。在进水赫度3 0 0 2 0 0 0 m g l ，氮的去除不受盐度的影响，保持良好的 去除率。而盐度大于5 9 l 时，磷的去除率大幅度下降，无法进行生物除磷9 1 。 r 1 | f u c e lt o k u z 研究熊度为3 5 9 l 的含盐废水时发现，盐度对活性污泥处理系 统仅有轻微影响，出水s s 和氧吸收率均没有明显变化，且盐度增加有利于提高反应 器污泥浓度u m 。 cr w o o l a r d 从大盐湖分离出嗜盐菌，分别在序批式反应器和序批式生物膜反应 器中培养。试验结果表明嗜盐菌并不需要很复杂的营养物质，要维持酚的降解，只 需要1 5 ( 1 5 0 9 l ) 的盐、氨、磷和铁。含盐浓度为1 1 5 的合成酚废水经过1 2 h 处理后，酚的去除率为9 9 左右，出水悬浮物较高，s v i 为l o o m l g 以上，s s 为5 0 m g l 左右1 6 ug u o w e i 采用两段式接触氧化法处理含盐有机废水。试验研究了影响处理效 果的几个因素：盐度、有机负荷和进水水质等。结果表明，盐度和有机负荷对系统 有明显的抑制作用，要保持较好的出水水质，必须控制盐度和有机负荷。二段接触 氧化法的去除率明显好于一段接触氧化法“4 m f h a m o d a 在应用活性污泥处理系统处理含赫废水的研究中发现：高赫环境下 生物活性和有机物去除率均有所提高，t o c 去除率在氯化钠浓度为o g l 、l og l 、 3 0g l 时，分别为9 6 3 、9 8 9 、9 9 2 。结果显示在高盐环境下微生物生长没有 受到抑制，相反促进了一些嗜盐菌的生长，使反应微生物浓度增加，降低了有机负 荷，也提高了污泥的絮凝性。动力学分析得到，随着盐度的增加，基质降解常数减 少，而污泥量增加“”。 青岛大学硕士学位论文 b e l k i n 和b r e n n e r 采用了几种处理方式研究了几种含盐化工废水混合水的处 理，证明采用厌氧段的有效性。加入厌氧段后，溶解性有机物的去除率显著提高， 同时对混合水的毒性有一定的缓解作用。和传统的活性污泥法比较，虽然两者的处 理效率相似，但传统活性污泥法需要的水力停留时问较长。c o d 去除率随着盐度的 增加而下降，但是，即使在盐浓度高达9 0 9 l t d s 时，厌氧系统的处理效率仍能达到 5 0 。 h a m d a 和a 1 一a t l a r 利用完全混合式反应器研究了n a c l 浓度为l o g l 和3 0 9 l 对活性污泥工艺处理效率的影响。k a r g i 和u y g u r 发现盐杆菌( h a l o b a c t e r ) 补充到 活性污泥系统后对于c o d 具有很好的处理效果，当废水的盐度为5 时，c o d 的去除 率仍然可达8 0 左右。 a r j e nr i n z e m a 研究了u a s b 反应器中盐度对硝化的影响，p h 值为6 5 7 2 时， 盐度分别为5 9 l 、l o g l 、1 4 9 l 时，乙酸形成使用甲烷产率会减少1 0 、5 0 、1 0 0 “” t h o n g c h a i 和p a n s w a d 采用a 2 0 工艺利用接种和未接种驯化活性污泥对含盐 废水进行研究，试验中厌氧、兼氧、好氧的水力停留时自j 分别为：2 h 、2 h 、l z h ，固 体停留时白j 为l o d ，其进水c o o 、n 、p 分别为5 0 0 m g l 、2 5 m g l 、1 5 m g l 。当氯化钠 浓度从o g l 增加到3 0 9 l 时，发现未经驯化的污泥c o d 去除率从9 7 降到6 0 ，驯 化污泥c o d 去除率从9 7 降到7 1 ，说明经过驯化的活性污泥系统比未经驯化的更耐 盐度冲击。氧吸收率( s o u r ) 在稳定状态下，随着盐度增加而增加。处理系统受到 盐度冲击时总氮去除率减少较小，说明硝化细菌比异养菌更能适应高盐环境“”。 c h a r l e sg l a s s 利用序批式反应器研究了高盐高氨氮污水的处理。在p h 值为 7 5 、9 时，逐步将硝酸盐的浓度从2 7 0 0 m g l 增加到8 2 0 0 m g l ，同时t d s 从5 、1 6 增加到1 8 。试验结果如下：在p h 值为9 时，硝酸盐氮浓度为8 2 0 0 m g l ，t d s 为1 8 条件下，污泥经过驯化能够达到理想的脱氮效果；而未经驯化的污泥在硝酸盐氮浓 度为5 4 0 0 m g l 时，即完全停止反硝化反应。在p h 为7 5 时，即使是驯化污泥，硝 酸熊氮浓度为5 4 0 0 m g l 反硝化反应也完全停止。同时试验结果表明盐度增加导致了 脱氮效率下降“。 l y a n g 和c t l a i 用生物滤池和滴滤塔处理高盐度石油废水。原水t o c 浓度逐 渐增加到1 0 0 0 m g l ，盐度逐渐增加到3 4 、3 6 、4 ( 3 4 9 l 、3 6 9 l 、4 0 9 l ) ， 水力停留时间为1 8 h ，t o c 容积负荷为1 5 k g ( m 3 d ) ，t o c 去除率可达到9 5 “”1 。 d a l e 等报道了生物滤池处理含有高盐度及高有机浓度的石化废水的小试试验。 在高赫度时，生物膜生长缓慢，且对b o d 5 的去除率也降低”“。 d i n c e r 和k a r g i 利用生物转盘系统处理不同赫浓度( o 1 0 ) 废水，探讨了盐 度与c o d 去除率之间的关系。研究发现：升高无机盐浓度，c o d 的去除率降低，当 无机盐的浓度为5 和1 0 时，c o d 的去除率分别降低到8 5 和6 0 e n l 。 6 第一章绪论 k a r g if 采用s b r 工艺研究了不同盐浓度( o 6 ) 的废水，试验中水力停留时 间为6 h ，污泥停留时间为l o d 。结果表明，随着盐度的增大，出水c o d 、n h , + - n 和 p o ，- p 浓度升高，去除率降低。并且与c o d 、n h 。+ - n 相比，盐度对p o y - p 的去除影 响较大。由于盐度的升高，污泥沉降性能变差，导致s v l 值由盐度为0 5 时的5 0 m l g 上升到箍度为6 的9 7 m 1 g 。高盐下系统内生物量减少破坏了污泥的沉降性能。 m s m o u s