Respuesta rápida: Para temas de enzimas, levaduras, quitosano e ingredientes alimentarios, los compradores suelen comparar la actividad o funcionalidad junto con la estabilidad, las condiciones de aplicación y el impacto en la calidad posterior.
La salinidad es mayor que la cantidad de aguas residuales con alto contenido de sal y el tratamiento bioquímico de las aguas residuales con alto contenido de sal. Primero debemos comprender qué son las aguas residuales con alto contenido de sal y las aguas residuales con alto contenido de sal en el sistema bioquímico.
¿Qué son las aguas residuales con alto contenido de sal?
Las aguas residuales con alto contenido de sal se refieren a la fracción total de masa de sal de al menos el 1% (equivalente a 10.000 mg/L) de las aguas residuales. Proviene principalmente de plantas químicas y de la recolección y procesamiento de petróleo y gas. Estas aguas residuales contienen una variedad de sustancias (entre ellas sal, petróleo, metales pesados orgánicos y sustancias radiactivas). Las aguas residuales que contienen sal se generan de diversas formas y el volumen de agua aumenta cada año. La eliminación de contaminantes orgánicos de las aguas residuales salinas es fundamental para el medio ambiente. Cuando se utilizan métodos biológicos para el tratamiento, la alta concentración de sustancias salinas tiene un efecto inhibidor sobre los microorganismos, y para el tratamiento se utilizan métodos físicos y químicos, lo que resulta en grandes inversiones, altos costos operativos y dificultades para lograr el efecto de purificación deseado. El tratamiento de estas aguas residuales por métodos biológicos sigue siendo objeto de investigación en el país y en el extranjero.
La materia orgánica de las aguas residuales orgánicas con alto contenido de sal varía mucho en términos del tipo y propiedades químicas de la materia orgánica contenida según el proceso de producción, pero las sales contenidas son en su mayoría Cl-, SO42-, Na+, Ca2+ y otras sales. Aunque estos iones son nutrientes esenciales para el crecimiento microbiano, desempeñan un papel importante en la promoción de reacciones enzimáticas, el mantenimiento del equilibrio de la membrana y la regulación de la presión osmótica en el proceso de crecimiento de los microorganismos. Sin embargo, si la concentración de estos iones es demasiado alta, inhibirá y envenenará los microorganismos, cuyas principales características son: alta concentración de sal, alta presión osmótica, deshidratación de las células microbianas causada por la separación del protoplasma celular; se reduce el efecto de precipitación de sal de la actividad deshidrogenasa; iones de cloruro de alta toxicidad bacteriana; alta concentración de sal, la densidad de las aguas residuales aumenta, el lodo activado es fácil de flotar y perderse, lo que afecta seriamente el efecto de purificación del sistema de tratamiento biológico.
El efecto de la salinidad en el sistema bioquímico
1. Conducir a la muerte de microorganismos por deshidratación
El cambio de presión osmótica es la causa principal en el caso de una alta concentración de sal.El interior de las bacterias es un ambiente semicerrado, y debe intercambiar sustancias y energía con el ambiente externo a su favor para mantener su actividad vital, pero también debe impedir la entrada de la mayoría de las sustancias externas para evitar interferencias y obstrucciones de sus reacciones bioquímicas internas.
La concentración de sal aumenta, lo que da como resultado que la concentración de la solución bacteriana interna sea menor que la del mundo exterior, y debido a las características del agua de baja concentración a alta concentración, el resultado es la pérdida de agua en el cuerpo bacteriano causada por una gran cantidad de cambios en su entorno de reacción bioquímica interna y, en última instancia, destruye el proceso de reacción bioquímica hasta la interrupción de la muerte del cuerpo bacteriano.
2. El proceso de absorción de material microbiano se ve interferido y bloqueado hasta la muerte.
La membrana celular tiene la característica de permeabilidad selectiva, para filtrar las sustancias nocivas para las actividades vitales de las bacterias y absorber las sustancias beneficiosas para sus actividades vitales. Este proceso de absorción se ve directamente afectado por la concentración de la solución en el ambiente externo, la pureza de la sustancia, etc. La adición de sal hace que el ambiente de absorción bacteriana se interfiera o se bloquee, lo que en última instancia conduce a la inhibición de la actividad vital bacteriana o incluso a la muerte. Esta situación varía mucho dependiendo de la situación individual de bacterias, especies, tipo de sal y concentración de sal.
3.Toxicidad y muerte de microorganismos
Algunas sales entrarán en las bacterias con sus actividades vitales, destruyendo su proceso de reacción bioquímica interna, y algunas de ellas interactuarán con la membrana celular de las bacterias, lo que provocará el cambio de sus propiedades y ya no desempeñarán un papel protector o ya no absorberán ciertas sustancias beneficiosas para las bacterias, lo que conducirá a la inhibición de la actividad vital de las bacterias o a la muerte de los organismos. Las sales de metales pesados son representativas de esto y algunos métodos bactericidas utilizan este principio.
La investigación muestra que el impacto de la alta salinidad en el tratamiento bioquímico se refleja principalmente en los siguientes aspectos:
(1) Con el aumento de la salinidad, el crecimiento de lodos activados se ve afectado. El cambio de su curva de crecimiento se manifiesta en: el período de adaptación se hace más largo; la tasa de crecimiento del período de crecimiento logarítmico se vuelve más lenta; la duración del período de crecimiento desacelerado se hace más larga.
(2) La salinidad mejora la respiración microbiana y la lisis celular.
3) La salinidad reduce la biodegradabilidad y degradabilidad de la materia orgánica.Disminuye la tasa de eliminación y la tasa de degradación de la materia orgánica.
El sistema bioquímico puede soportar una alta concentración de sal
De acuerdo con las “Normas de Calidad del Agua para Descarga de Aguas Residuales al Alcantarillado Urbano” (CJ-343-2010), la calidad de las aguas residuales vertidas al alcantarillado urbano deben cumplir con lo establecido en la Clase B (Cuadro 1) al ingresar a la planta de tratamiento de aguas residuales para tratamiento secundario, en la cual están presentes 600 mg/L de cloruro y 600 mg/L de sulfato.
De acuerdo con el «Código de diseño de drenaje exterior» (GBJ 14-87) (la versión GB50014-2006 y 2011 de la sal no se indica específicamente) Apéndice III «estructuras de tratamiento biológico en el agua, concentración permitida de sustancias peligrosas», la concentración permitida de cloruro de sodio es 4000 mg/L.
Los datos de la experiencia de ingeniería muestran que: cuando la concentración de iones de cloruro en las aguas residuales es superior a 2000 mg/L, se suprimirá la actividad de los microorganismos y la tasa de eliminación de DQO se reducirá significativamente; cuando la concentración de iones de cloruro en las aguas residuales es superior a 8000 mg/L, se producirá una expansión del volumen de lodo, la superficie del agua se inundará con una gran cantidad de burbujas y los microorganismos morirán uno tras otro.
En circunstancias normales, creemos que la concentración de iones de cloro es superior a 2000 mg/L, la sal es inferior al 2% (equivalente a 20.000 mg/L) no afecta el efecto de tratamiento del sistema bioquímico, se puede utilizar el método de lodo activado, sin embargo, de acuerdo con si la domesticación de una sal razonable, 3% -4% también se ha encontrado el uso del método de lodo activado para lograr el estándar de estabilidad (la comunidad tiene un 5% éxito de la depuración). Caso), pero tenga en cuenta que la salinidad del agua de alimentación para garantizar la estabilidad no puede fluctuar demasiado, de lo contrario el sistema bioquímico no podrá resistir el colapso.
Medidas para sistema bioquímico para tratamiento de aguas residuales con alto contenido de sal
1. Domesticación de lodos activados
Bajo la condición de que la salinidad sea inferior a 2 g/L, las aguas residuales salinas pueden tratarse mediante domesticación. Al aumentar gradualmente la salinidad del agua de alimentación bioquímica, los microorganismos equilibrarán la presión osmótica intracelular o protegerán el protoplasma intracelular a través de sus propios mecanismos de regulación de la presión osmótica, que incluyen la agregación de sustancias de bajo peso molecular para formar una nueva capa protectora extracelular, la regulación de sus propias vías metabólicas y el cambio de su composición genética.
Por lo tanto, el lodo activado normal se puede domesticar durante un cierto período de tiempo para tratar aguas residuales con alto contenido de sal dentro de un cierto rango de concentración de sal.Aunque el lodo activado puede aumentar el rango de tolerancia a la sal del sistema y mejorar la eficiencia del tratamiento del sistema mediante la domesticación, los microorganismos en el lodo activado domesticado tienen un rango de tolerancia a la sal limitado y son sensibles a los cambios en el medio ambiente. Cuando el ambiente de cloruro cambia repentinamente, la adaptación de los microorganismos desaparecerá inmediatamente. La domesticación es sólo un ajuste fisiológico temporal de los microorganismos para adaptarse al medio ambiente y no tiene características genéticas. La sensibilidad de esta adaptación es muy desfavorable para el tratamiento de aguas residuales.
El tiempo de domesticación del lodo activado es generalmente de 7 a 10 días, la domesticación puede mejorar el grado de tolerancia de los microorganismos del lodo a la concentración de sal, la domesticación de la concentración temprana de lodo activado disminuyó, se debe al aumento de la solución salina para producir toxicidad para los microorganismos, de modo que algunos microorganismos mueren, mostrando un crecimiento negativo, en la domesticación tardía los microorganismos adaptados para cambiar el ambiente comenzaron a reproducirse, por lo que la concentración de lodo activado aumentó. Tomando como ejemplo la eliminación de DQO mediante lodos activados en una solución de NaCl al 1,5% y 2,5%, la eliminación de DQO en las etapas temprana y tardía de la domesticación fue del 60% y 80% y del 40% y 60% respectivamente.
2. Dilución de agua afluente
Para reducir la concentración de sal en el sistema bioquímico, el agua entrante se puede diluir de modo que la sal sea inferior al valor del dominio tóxico y no se inhiba el tratamiento biológico. Su ventaja es que el método es sencillo, fácil de operar y gestionar; la desventaja es que aumenta la escala del tratamiento, la inversión en infraestructura y los costos operativos.
3.Selección de bacterias resistentes a la sal
Las bacterias tolerantes a la sal son un tipo de bacterias que pueden tolerar altas concentraciones de sal es un término general, la industria se examina principalmente para el enriquecimiento de cepas especializadas, la sal más alta que puede tolerar alrededor del 5% puede ser una operación estable, ¡también se considera un tipo de tratamiento de aguas residuales con alto contenido de sal por medios bioquímicos!
4. Seleccione un flujo de proceso razonable
Para diferentes concentraciones de contenido de iones de cloruro, se deben elegir diferentes procesos de tratamiento, selección adecuada del proceso anaeróbico para reducir el rango de iones de cloro después de la sección aeróbica de la concentración de tolerancia.
Cuando la salinidad es superior a 5 g/L, la evaporación y concentración es la forma más económica y eficaz de eliminar la sal. Otros métodos, como el cultivo de bacterias que contienen sal, presentan el problema de su difícil funcionamiento en la práctica industrial.
Cómo suelen evaluar los compradores las enzimas y los ingredientes de procesamiento de alimentos
En proyectos de procesamiento de alimentos y enzimas, el marco de decisión más útil suele ser el ajuste de la aplicación más la estabilidad del proceso: qué ingrediente funciona bajo las condiciones de pH, temperatura, tiempo y sustrato previstas sin crear un problema de cumplimiento o calidad posterior.
- Defina primero el objetivo de procesamiento: Las aplicaciones de sabor, hidrólisis, textura, fermentación, limpieza y bioprocesos a menudo necesitan perfiles de actividad muy diferentes.
- Compruebe la ventana operativa real: El pH, la temperatura, el tiempo de residencia y el tipo de sustrato a menudo importan más que la afirmación principal del producto.
- Revisar la consistencia y el impacto posterior:La dosificación de , la influencia sensorial, la filtración y el comportamiento de vida útil pueden afectar el valor comercial final.
- Use validación piloto:Las pruebas de producción pequeñas de generalmente revelan las diferencias más útiles en actividad, eficiencia y ajuste del proceso.
Referencias de productos recomendados
- CHLUMINIT LAP: Una buena opción cuando se están revisando la respuesta a la luz azul o las ventanas de curado avanzado.
- Longzyme Beta-Amylase: Una referencia práctica de enzimas cuando se están revisando la conversión del almidón y la actividad de procesamiento de alimentos.
- Glucoamilasa compuesta de longzima: Una referencia enzimática útil cuando la sacarificación o el rendimiento del procesamiento relacionado son importantes.
- YExtracto de levadura: Una referencia práctica de ingredientes cuando se trata de aplicaciones de sabor, fermentación o soporte de nutrientes.
Preguntas frecuentes para compradores y formuladores
¿Por qué una enzima de alta actividad no es automáticamente la mejor opción comercial?
Porque la mejor enzima es la que funciona de manera confiable en las condiciones reales del proceso y brinda el resultado final deseado sin crear nuevos problemas.
¿Deben seleccionarse los ingredientes alimentarios y biotecnológicos únicamente a partir de hojas de datos?
Por lo general, es más seguro combinar la revisión de especificaciones con una prueba piloto o de aplicación porque los sustratos reales y las ventanas de proceso pueden cambiar mucho el resultado.