1. Cara menghasilkan air limbah garam tinggi
1.1 Air limbah dari pembuangan penggantian air laut
Yang disebut penggantian air laut mengacu pada penggantian langsung sumber daya air tawar yang digunakan dalam situasi tertentu tanpa perawatan desalinasi air laut.
Di industri, air laut dapat digunakan secara luas sebagai air pendingin boiler dan diterapkan di industri seperti tenaga termal, tenaga nuklir, petrokimia, metalurgi, dan pabrik baja.Konsumsi tahunan air laut untuk pendingin air di negara maju telah melebihi 100 miliar meter kubikSaat ini, pemanfaatan air laut tahunan di Cina lebih dari 6 miliar meter kubik.Qingdao Power Plant mulai menggunakan air laut sebagai air pendingin industri pada tahun 1936 dan memiliki sejarah lebih dari 60 tahunSaat ini, 12 perusahaan pesisir di industri tenaga, kimia, tekstil dan industri lainnya di Qingdao menggunakan 837 juta meter kubik air laut setiap tahun.Penggunaan air laut tahunan Tianjin mencapai 1.8 miliar meter kubik. Selain itu, lebih dari 70 pembangkit listrik tenaga panas pesisir, tenaga nuklir, kimia, petrokimia dan perusahaan lainnya seperti Qinhuangdao Thermal Power Plant,Huangdao Thermal Power Plant dan Shanghai Petrochemical General Plant telah secara langsung memanfaatkan air laut dengan cara yang berbedaUntuk industri seperti pencetakan dan pewarnaan, bahan bangunan, produksi alkali, karet, dan pengolahan makanan laut, air laut juga dapat digunakan sebagai air produksi industri.
Penyediaan air perumahan perkotaan. Dalam kehidupan perkotaan, air laut dapat menggantikan air tawar sebagai air bilas toilet. Saat ini tingkat penetrasi air laut di Hong Kong adalah lebih dari 70%,dan rencana masa depan adalah untuk meningkatkan tingkat penetrasi ke 100%, menjadikannya kota di dunia yang menggunakan air laut sebagai air siram.ada juga praktik menggunakan air laut untuk mencuci toilet, tapi skala relatif kecil.
1.2 Air limbah produksi industri
Beberapa industri, seperti percetakan dan pewarnaan, pembuatan kertas, industri kimia dan farmasi, menghasilkan air limbah organik dengan kandungan garam tinggi selama produksi.
1.3 Air limbah tinggi garam lainnya
Air balast kapal
Mengurangi air limbah yang dihasilkan selama produksi air
Air limbah domestik yang dihasilkan di kapal besar
Prinsip penghambatan garam anorganik pada mikroorganisme
2.1 Prinsip penghambatan
Zat beracun utama dalam air limbah garam adalah racun anorganik, yaitu konsentrasi tinggi garam anorganik.
Dampak zat beracun pada pengolahan biologis air limbah terkait dengan jenis dan konsentrasi zat beracun yang umumnya dapat dibagi menjadi tiga kategori:efek stimulasi, efek penghambat, dan efek toksik ketika konsentrasi meningkat.
Efek toksik dari garam anorganik konsentrasi tinggi pada pengolahan biologis air limbah terutama disebabkan oleh peningkatan tekanan osmotik lingkungan,yang menghancurkan membran sel dan enzim di dalam mikroorganisme, sehingga mengganggu aktivitas fisiologis mereka.
1 Mikroorganisme tumbuh dengan baik di bawah tekanan osmotik.sementara sel darah merah dalam larutan NaCl dengan massa 9g/L mempertahankan morfologi dan ukuran mereka, dan tumbuh dengan baik Pada tekanan osmotik rendah (ρ (NaCl) = 0,1g/L), sejumlah besar molekul air dalam larutan menyusup ke dalam tubuh mikroba, menyebabkan sel mikroba berkembang,dan dalam kasus yang parah3 Di bawah tekanan osmotik yang tinggi (ρ (NaCl) = 200g/L), sejumlah besar molekul air dari mikroorganisme menyusup ke ruang ekstraseluler,menyebabkan pemisahan dinding sel
2.2 Tingkat kelangsungan hidup mikroorganisme air tawar pada salinitas yang berbeda
Mikroorganisme yang hidup di lingkungan air tawar atau struktur pengolahan air tawar yang disuntik ke lingkungan yang tinggi garam hanya sebagian bertahan hidup.Tingkat kelangsungan hidup mikroorganisme air tawar didefinisikan sebagai 100%, dan ketika salinitas melebihi 20g/L, tingkat kelangsungan hidupnya di bawah 40%.umumnya diyakini bahwa mikroorganisme air tawar yang berbeda tidak dapat digunakan untuk perawatan.
5.4 Menambahkan Antagonis
Efek antagonis mengacu pada situasi di mana efek toksik dari racun berkurang karena kehadiran atau peningkatan zat lain.
Hal ini dapat dilihat dari gambar bahwa efek toksik dari satu racun berkurang dengan peningkatan konsentrasi rendah zat lain, dan setelah mencapai keadaan yang baik,Kecepatan reaksi menurun dengan peningkatan konsentrasi antagonis lebih lanjut.
Saat ini penelitian telah menemukan bahwa K memiliki efek antagonis pada Na, mengurangi efek toksik garam Na pada mikroorganisme.
Prinsip utamanya adalah fungsi transportasi Na+/K+ terbalik. Meskipun pertumbuhan bakteri membutuhkan lingkungan natrium yang tinggi, konsentrasi Na di dalam sel tidak tinggi.Pompa H+proton yang dimediasi oleh bakteri halofilik memiliki fungsi transportasi Na+/K+ terbalik, yang memiliki kemampuan untuk menyerap dan berkonsentrasi K+dan melepaskan Na+ ke luar sel K+, sebagai larutan yang kompatibel,dapat mengatur tekanan osmotik untuk mencapai keseimbangan di dalam dan di luar sel, dengan konsentrasi hingga 7mol/L, untuk mempertahankan aktivitas air yang sama di dalam dan di luar.dan halophilic archaea menggunakan akumulasi intraseluler konsentrasi tinggi K+ untuk melawan lingkungan osmotik tinggi di luar selMisalnya, pembawa Na+/K+ di ragi dapat menghilangkan garam berlebih dari tubuh dan meningkatkan toleransi garam
5.5 Pilih teknologi pengolahan yang tepat
Teknik pengolahan yang berbeda mempengaruhi rentang toleransi garam mikroorganisme Berikut adalah batas konsentrasi NaCl dalam beberapa metode pengolahan biologis yang dilaporkan
Pengolahan lumpur
Proses lumpur aktif
Filter biologis
Pembersihan diri
Metode oksidasi kontak dua tahap
NaCI ((mg/L)
5000 ~ 10000
8000 ~ 9000
10000 ~ 40000
sepuluh ribu
25000 ~ 35000
Secara umum diyakini bahwa toleransi garam dari proses biofilm lebih besar daripada proses lumpur aktif tersuspensi.menambahkan segmen yang toleran garam dapat sangat meningkatkan rentang toleran garam dari segmen aerobik berikutnya.
Persyaratan desain untuk pengolahan biologis air limbah dengan kadar garam tinggi
6.1 Tambahkan tangki pengontrol salinitas
Perubahan salinitas memiliki dampak yang signifikan pada sistem yang stabil, yang dimanifestasikan sebagai penurunan tajam dalam efisiensi pengolahan dan kehilangan lumpur yang signifikan.Tangki pengatur harus dibangun selama desain untuk memastikan stabilitas relatif salinitasPerangkat pemantauan konduktivitas dapat dipasang di inlet dan outlet kolam pengatur untuk meningkatkan kontrol online dan umpan balik salinitas,mencegah kejut garam menyebabkan kegagalan sistem pengolahan.
6.2 Mengurangi beban lumpur
Salinitas mengurangi tingkat biodegradasi, oleh karena itu beban desain harus relatif berkurang.jadi tidak perlu khawatir tentang ekspansi lumpur yang disebabkan oleh beban rendah.
6.3 Meningkatkan konsentrasi lumpur
Limbah yang diobati garam tinggi memiliki koagulasi yang buruk dan kehilangan lumpur yang parah. Oleh karena itu, konsentrasi lumpur yang tinggi harus dijamin dalam desain. Ini juga merupakan cara untuk meningkatkan efisiensi pengolahan.Saat merancang tangki konsentrasi lumpur, penyimpanan lumpur tambahan dapat dijamin untuk dengan cepat mengisi lumpur ketika hilang.
6.4 Meningkatkan waktu retensi dalam tangki klarifikasi
Kandungan garam yang tinggi mempengaruhi sifat koagulasi, oleh karena itu waktu tinggal yang lebih lama bermanfaat untuk sedimentasi lumpur.
6.5 Tingkatkan kecepatan aerasi
Mikroorganisme beradaptasi dengan lingkungan garam tinggi dengan meningkatkan tingkat pernapasan aerobik, yang menghasilkan konsumsi oksigen tambahan selama pernapasan.Meningkatkan konsentrasi oksigen terlarut dalam air bermanfaat bagi metabolisme mikroorganismeMemberi persyaratan fisiologis untuk beradaptasi dengan lingkungan garam tinggi.
