1روش های تولید آب فاضلاب با نمک بالا
1.1 فاضلاب از تخلیه آب جایگزین دریا
به اصطلاح جایگزینی آب دریا، به جایگزینی مستقیم منابع آب شیرین که در شرایط خاصی بدون تصفیه آب دریا استفاده می شود، اشاره دارد.
در صنعت، آب دریا می تواند به طور گسترده ای به عنوان آب خنک کننده دیگ استفاده شود و در صنایع مانند انرژی حرارتی، انرژی هسته ای، پتروشیمی، فلزات سازی و فولاد مورد استفاده قرار گیرد.مصرف سالانه آب دریا در کشورهای توسعه یافته بیش از 100 میلیارد متر مکعب استدر حال حاضر، استفاده سالانه از آب دریا در چین بیش از 6 میلیارد متر مکعب است.نیروگاه برق Qingdao در سال 1936 شروع به استفاده از آب دریا به عنوان آب خنک کننده صنعتی کرد و بیش از 60 سال سابقه دارددر حال حاضر، 12 شرکت ساحلی در صنایع برق، شیمیایی، نساجی و صنایع دیگر در Qingdao سالانه 837 میلیون متر مکعب آب دریا را مصرف می کنند.استفاده سالانه از آب دریا در تیانجین به 1 می رسد.8 میلیارد متر مکعب. علاوه بر این، بیش از 70 نیروگاه حرارتی ساحلی، انرژی هسته ای، شیمی، پتروشیمی و شرکت های دیگر مانند نیروگاه حرارتی Qinhuangdao،نیروگاه برق حرارتی هوانگداو و کارخانه پتروشیمی شانگهای از آب دریا به روش های مختلف استفاده کرده اندبرای صنایع مانند چاپ و رنگ آمیزی ، مواد ساختمانی ، تولید قلی ، لاستیک و پردازش غذاهای دریایی ، آب دریا نیز می تواند به عنوان آب تولید صنعتی استفاده شود.
تامین آب خانگی شهری. در زندگی شهری، آب دریا می تواند آب شیرین را به عنوان آب توالت جایگزین کند. در حال حاضر میزان نفوذ آب دریا در هنگ کنگ بیش از 70٪ است.و برنامه آینده این است که میزان نفوذ را به ۱۰۰ درصد افزایش دهیم.در برخی از واحدها در شهرها مانند دالیان، تیانجین، چینگداو، یانتای و غیره،همچنین استفاده از آب دریا برای شستشوی توالت وجود دارد، اما مقیاس نسبتا کوچک است.
1.2 فاضلاب تولید صنعتی
برخی از صنایع، مانند چاپ و رنگ آمیزی، تولید کاغذ، صنایع شیمیایی و دارویی، آب های فاضلاب آلی با نمک بالا را در طول تولید تولید می کنند.
1.3 سایر فاضلاب با نمک زیاد
آب بالاست کشتی
به حداقل رساندن فاضلاب تولید شده در طول تولید آب
فاضلاب خانگی تولید شده در کشتی های بزرگ
اصل مهار نمک های غیر ارگانیک بر روی میکروارگانیسم ها
2.1 اصل مهار
مواد سمی اصلی در فاضلاب نمکی سم های غیر ارگانیک هستند، یعنی غلظت بالای نمک های غیر ارگانیک.
تاثیر مواد سمی بر تصفیه بیولوژیکی فاضلاب مربوط به نوع و غلظت مواد سمی است که به طور کلی می تواند به سه دسته تقسیم شود:اثر تحریک کننده، اثر مهار کننده و اثر سمی با افزایش غلظت.
اثر سمی نمک های انورگانیک با غلظت بالا بر تصفیه بیولوژیکی فاضلاب عمدتاً به دلیل افزایش فشار اسموتیک محیطی است.که غشای سلولی و آنزیم های درون میکروارگانیسم ها را نابود می کند، و در نتیجه فعالیت های فیزیولوژیکی آنها را مختل می کند.
1 میکروارگانیسم ها تحت فشار اسموتیک به خوبی رشد می کنند.در حالی که گلبول های قرمز خون در محلول NaCl با جرم 9g/L شکل و اندازه خود را حفظ می کنند، و به خوبی رشد می کنند در فشار اسموتیک پایین (ρ (NaCl) = 0.1g / L) ، تعداد زیادی از مولکول های آب در محلول به بدن میکروبی نفوذ می کنند و باعث گسترش سلول های میکروبی می شوند.و در موارد شدید، شکستگی که منجر به مرگ میکروبی می شود؛ 3 تحت فشار اسموتیک بالا (ρ (NaCl) = 200g/L) ، مقدار زیادی از مولکول های آب از میکروارگانیسم ها به فضای خارج از سلولی نفوذ می کنند.باعث جدا شدن دیواره سلولی می شود
2.2 میزان زنده ماندن میکروارگانیسم های آب شیرین در نمک های مختلف
میکروارگانیسم هایی که در محیط های آب شیرین یا سازه های تصفیه آب شیرین زندگی می کنند که در محیط های با نمک بالا تزریق شده اند، تنها تا حدودی زنده می مانند. این یک انتخاب نمک برای میکروارگانیسم ها است.میزان بقای میکروارگانیسم های آب شیرین به عنوان ۱۰۰ درصد تعریف می شود.، و زمانی که نمک بیش از 20g/L است، میزان بقای آن کمتر از 40٪ است. بنابراین، زمانی که نمک بیش از 20g/L است،به طور کلی تصور می شود که میکروارگانیسم های آب شیرین مختلف برای درمان استفاده نمی شوند..
5.4 اضافه کردن دشمنان
اثر متضاد به وضعیتی اشاره دارد که در آن اثر سمی یک سم در اثر حضور یا افزایش ماده دیگری کاهش می یابد.
از این شکل می توان دید که اثر سمی یک سم با افزایش غلظت پایین یک ماده دیگر کاهش می یابد و پس از رسیدن به یک حالت خوب،سرعت واکنش با افزایش بیشتر غلظت آنتاگونیست کاهش می یابد..
در حال حاضر تحقیقات نشان داده است که K دارای اثر دشمن بر Na است و اثرات سمی نمک های Na را بر روی میکروارگانیسم ها کاهش می دهد.
اصل اصلی ممکن است عملکرد حمل معکوس Na + / K + باشد. اگرچه رشد باکتری نیاز به یک محیط سدیم بالا دارد، اما غلظت Na در داخل سلول بالا نیست. به عنوان مثال،پمپ H+پروتون که توسط باکتری های هالوفیل واسطه می شود، عملکرد حمل معکوس Na+/K+ را دارد، که توانایی جذب و غلظت K+ و تخلیه Na+ به خارج سلول K+ را به عنوان یک محلول سازگار دارد،می تواند فشار اسموتیک را تنظیم کند تا به تعادل درون و خارج سلول برسد، با غلظت تا 7mol / L، برای حفظ فعالیت آب در داخل و خارج از همان. به عنوان مثال، باکتری های anaerobic halophilic، باکتری های کاهش سولفر halophilic،و آرکیا های هالوفیل از انباشت داخل سلولی غلظت بالای K+ برای مقابله با محیط اسموتیک بالا خارج از سلول استفاده می کنند.به عنوان مثال حامل Na+/K+ در مخمر می تواند نمک اضافی را از بدن حذف کند و تحمل نمک را بهبود بخشد.
5.5 انتخاب تکنولوژی پردازش مناسب
تکنیک های مختلف پردازش بر محدوده تحمل نمک میکروارگانیسم ها تاثیر می گذارند.
تصفیه زباله
فرآیند لجن فعال
فیلتر بیولوژیکی
خود تصفيه
روش اکسیداسیون دو مرحله ای با تماس
NaCI ((mg/L)
5000 تا 10000
8000 تا 9000
10000 تا 40000
ده هزار
25000 تا 35000
به طور کلی تصور می شود که تحمل نمک فرآیند بیوفلیم بیشتر از فرآیند لجن فعال معلق است.اضافه کردن یک بخش قابل تحمل نمک می تواند به طور قابل توجهی محدوده تحمل نمک از بخش های هوازی بعدی را بهبود بخشد.
الزامات طراحی برای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب با نمک زیاد
6.1 اضافه کردن یک مخزن کنترل نمک
تغییرات نمک پذیری تأثیر قابل توجهی بر سیستم های پایدار دارد که به صورت کاهش شدید بهره وری درمان و از دست دادن قابل توجهی از لجن نشان داده می شود.یک مخزن تنظیم کننده باید در طول طراحی ایجاد شود تا ثبات نسبی نمک را تضمین کنددستگاه های نظارت بر رسانایی را می توان در ورودی و خروجی استخر تنظیم نصب کرد تا کنترل آنلاین و بازخورد نمک را افزایش دهد.جلوگیری از شوک نمک از ایجاد خرابی سیستم پردازش.
6.2 کاهش بار لجن
نمک پذیری سرعت تجزیه زیستی را کاهش می دهد، بنابراین بار طراحی باید نسبتاً کاهش یابد. بسیاری از مطالعات نشان داده اند که شاخص لجن در محیط های با نمک زیاد کاهش می یابد،بنابراین نیازی به نگرانی در مورد گسترش لجن ناشی از بار کم وجود ندارد.
6.3 افزایش غلظت لجن
گِل های با نمک بالا دارای انعقادی ضعیف و از دست دادن گِل های شدید هستند. بنابراین باید غلظت گِل های بالا در طراحی تضمین شود. این نیز وسیله ای برای بهبود بهره وری پردازش است.هنگام طراحی مخازن غلظت لجن، ذخیره سازی اضافی لجن می تواند تضمین شود تا به سرعت لجن را در صورت از دست دادن آن بازسازی کند.
6.4 زمان نگهداری در مخزن تصفیه را افزایش دهید
محتوای بالای نمک بر خواص انعقادی تاثیر می گذارد، بنابراین مدت طولانی ماندن برای رسوب لجن مفید است.
6.5 افزایش سرعت تهویه
میکروارگانیسم ها با افزایش سرعت تنفس هوازی، با استفاده از اکسیژن اضافی در طول تنفس، با محیط های نمک بالا سازگار می شوند.افزایش غلظت اکسیژن محلول در آب برای متابولیسم میکروارگانیسم ها مفید است- نیازمندی های فیزیولوژیکی برای سازگاری با محیط های با نمک بالا را فراهم می کند.