硫酸鹽廢水（shuǐ）處理中的（de）厭氧技術

作者：

国产欧美一区二区

工業廢水中硫酸鹽的來源

一、來自采礦廢水

在我國的（de）礦山資（zī）源中，煤（méi）礦、硫鐵礦和多金屬硫化礦是主要的存在形式。在采礦過程（chéng）中，礦石中的硫及硫化物在（zài）氧（yǎng）化作用下形成硫酸鹽。這種礦山廢水中硫酸鹽的濃度通常大於1000mg/L，但由於廢水中有機物含量較低，生化法處理可能並不適（shì）用（yòng）。

二、來（lái）自工業生產廢水

一些發酵、製藥、輕工行業在生產過（guò）程中，通常會加入（rù）硫（liú）酸、亞硫酸及其鹽（yán）類的（de）輔助（zhù）原（yuán）料。這導致（zhì）生產廢水中往往含有大（dà）量的硫酸根。這些廢（fèi）水除了含有高濃度的硫（liú）酸根，通常（cháng）還含（hán）有較高的有（yǒu）機質。這類廢水通常（cháng）需要用生化法進行處理（lǐ），並經常用到厭氧生化處理工藝。

三、厭氧處理中硫酸鹽（yán）和H2S的控製技術

1. 物理化學法
* 稀釋廢（fèi）水中的硫酸根：通過增加廢水體積，降低硫酸（suān）根（gēn）的濃度。
* 調高（gāo）pH值：H2S的電離常數大約為6.8-7.0，與厭氧（yǎng）反應器的運行pH值相近。增加pH值會顯著改變（biàn）H2S到HS-的電離。每提高0.3pH單位，HS-與H2S的（de）比值增加一倍，從而降低氣體以及液體中的未解離H2S濃度（dù），最終起（qǐ）到降低抑製性的（de）作用。
* 氣體吹脫法：利用pH值（zhí）較低時，大部分硫化物將以H2S的形式存在的性質。有研究（jiū）者發現在單項（xiàng）厭氧處理係統中安裝循環（huán）氣體吹（chuī）脫（tuō）裝置，可以將硫化物（wù）吹脫，以減輕對產甲烷過程的抑製作（zuò）用。主要吹脫工藝有兩種：
- 內（nèi）部吹脫法：在厭氧反應器中產生的沼氣通過氣提作用去（qù）除硫（liú）化物，再對沼氣進（jìn）行淨化。其最大（dà）缺（quē）點是吹脫氣量（liàng）不易控製，維持其正常（cháng）吹脫有一定困難。
- 外部吹脫法：隻對反應器出水進行吹脫，去除H2S後將部分（fèn）處理水回流，可對進水（shuǐ）起到稀釋作用。出（chū）水通過一個外部吹脫柱循環更有效（xiào），加入鐵（tiě）鹽對去除（chú）溶液中的硫化物十分有效。從經濟角（jiǎo）度考慮應投加三價鐵鹽，這樣會多去除50%的硫化物（wù）。但需注意，加入鐵鹽後，硫轉化為FeS沉澱，會在厭（yàn）氧濾（lǜ）器，UASB，厭氧（yǎng）接觸等工藝中（zhōng）造成無機物積累。然而在外（wài）部（bù）吹托中采用投加鐵鹽並沉澱後出（chū）水循環（huán）可以減輕這一問題。
* 通入氧氣（qì）：有報道表明，在厭氧出水中（zhōng）通入氧氣（空氣量相當於10%的沼（zhǎo）氣產量），可以有效的去除沼氣中90%的H2S，而（ér）且所需費用很低（dī）。但是該方法（fǎ）對設備和空氣管的設計要求很高。
* 厭氧脫硫出水氣提分（fèn）離過程受溶液pH影響很大：當廢水pH條件控製在6.6以下時，廢水硫化物分離效果可達到84%以上；而溶液pH維持在7.0-7.5時，氣（qì）提效果還不足65%。由於厭氧出水基本呈中性，通過投加酸調整pH值（zhí）是不實際的（de），可以用淨化脫硫（liú）處（chù）理後富含CO2的沼氣為吹脫氣源（yuán），借助CO2形成緩衝係統使係統的pH維持在一個比較理想的環境。試驗條件下，廢水硫化物（wù）氣提去除效果可達80%以（yǐ）上。

2. 生物處理法-兩相厭氧（yǎng）工藝

厭氧反應可以分為（wéi）水解酸化和產甲烷兩個過（guò）程。根據兩個反應的微生物種群差異設立兩個獨立的（de）反應器，通過控製運行條件保證（zhèng）兩類群（qún）的細菌（jun1）在各（gè）自的（de）反應（yīng）器中獲得最佳的生長條件可以獲得較高的處理能力和運行穩定性。在此基礎上某些研究者提出將硫酸鹽還原作用控製在產酸階段與普通的產（chǎn）酸過（guò）程同時完（wán）成然後令出水中的硫化物全部去除並進入產甲烷反應器進行（háng）產（chǎn）甲烷反應這一設想已經由多（duō）位研究者的實驗結果證實為可行。在（zài）酸性條件下（xià）產酸作用和硫酸鹽還原作用可以同時進（jìn）行；將硫酸（suān）鹽還原作用控製（zhì）在產酸階段具（jù）有以下優（yōu）點：
* 發酵（jiào）型細菌（jun1）比產甲烷菌（MPB）能忍受較高的硫化物濃度所以產（chǎn）酸作（zuò）用可以與硫酸鹽還原作用（yòng）同時進（jìn）行不會影響產酸過程。
* 硫酸鹽還原作用與產甲烷（wán）作用（yòng）分別在兩個反應器內進行（háng）避免了SRB和MPB之間的基質競（jìng）爭硫酸鹽（yán）還（hái）原作用的最終產物——硫化物如設法在兩相之間去除可不與（yǔ）MPB直接接觸不會對MPB產生毒（dú）害（hài）作用而且大部（bù）分硫酸鹽已在產酸相（xiàng）中（zhōng）被去除同時又有充足的甲烷前體物（wù）來產生甲烷，保證了較高的產甲烷率，形成的沼氣中H2S含量少，回收（shōu）利用方便。

相關新聞