硫酸鹽廢水處理中的厭氧技術

作者：

環(huán)科

工業(yè)廢水中硫酸鹽的來源

一望蜡、來自采礦廢水

在我國的礦山資源中，煤礦欲险、硫鐵礦和多金屬硫化礦是主要的存在形式碧囊。在采礦過程中拷肌，礦石中的硫及硫化物在氧化作用下形成硫酸鹽敛意。這種礦山廢水中硫酸鹽的濃度通常大于1000mg/L首冒，但由于廢水中有機物含量較低，生化法處理可能并不適用勘浇。

二争峭、來自工業(yè)生產廢水

一些發(fā)酵、制藥劈咕、輕工行業(yè)在生產過程中馍逗，通常會加入硫酸冻找、亞硫酸及其鹽類的輔助原料。這導致生產廢水中往往含有大量的硫酸根衩羹。這些廢水除了含有高濃度的硫酸根帜蘑，通常還含有較高的有機質。這類廢水通常需要用生化法進行處理弧劳，并經常用到厭氧生化處理工藝珍垦。

三、厭氧處理中硫酸鹽和H2S的控制技術

1. 物理化學法
* 稀釋廢水中的硫酸根：通過增加廢水體積伞缺，降低硫酸根的濃度苍糠。
* 調高pH值：H2S的電離常數(shù)大約為6.8-7.0，與厭氧反應器的運行pH值相近啤誊。增加pH值會顯著改變H2S到HS-的電離岳瞭。每提高0.3pH單位，HS-與H2S的比值增加一倍蚊锹，從而降低氣體以及液體中的未解離H2S濃度瞳筏，最終起到降低抑制性的作用。
* 氣體吹脫法：利用pH值較低時牡昆，大部分硫化物將以H2S的形式存在的性質姚炕。有研究者發(fā)現(xiàn)在單項厭氧處理系統(tǒng)中安裝循環(huán)氣體吹脫裝置，可以將硫化物吹脫丢烘，以減輕對產甲烷過程的抑制作用柱宦。主要吹脫工藝有兩種：
- 內部吹脫法：在厭氧反應器中產生的沼氣通過氣提作用去除硫化物，再對沼氣進行凈化播瞳。其最大缺點是吹脫氣量不易控制掸刊，維持其正常吹脫有一定困難。
- 外部吹脫法：只對反應器出水進行吹脫赢乓，去除H2S后將部分處理水回流忧侧，可對進水起到稀釋作用。出水通過一個外部吹脫柱循環(huán)更有效子钱，加入鐵鹽對去除溶液中的硫化物十分有效据篇。從經濟角度考慮應投加三價鐵鹽，這樣會多去除50%的硫化物码果。但需注意担泥，加入鐵鹽后，硫轉化為FeS沉淀佛殉，會在厭氧濾器谨斥，UASB，厭氧接觸等工藝中造成無機物積累惠翼。然而在外部吹托中采用投加鐵鹽并沉淀后出水循環(huán)可以減輕這一問題束敦。
* 通入氧氣：有報道表明，在厭氧出水中通入氧氣（空氣量相當于10%的沼氣產量）支摹，可以有效的去除沼氣中90%的H2S匾瓣，而且所需費用很低。但是該方法對設備和空氣管的設計要求很高代郊。
* 厭氧脫硫出水氣提分離過程受溶液pH影響很大：當廢水pH條件控制在6.6以下時袱耽，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時干发，氣提效果還不足65%朱巨。由于厭氧出水基本呈中性，通過投加酸調整pH值是不實際的枉长，可以用凈化脫硫處理后富含CO2的沼氣為吹脫氣源冀续，借助CO2形成緩沖系統(tǒng)使系統(tǒng)的pH維持在一個比較理想的環(huán)境。試驗條件下必峰，廢水硫化物氣提去除效果可達80%以上洪唐。

2. 生物處理法-兩相厭氧工藝

厭氧反應可以分為水解酸化和產甲烷兩個過程。根據(jù)兩個反應的微生物種群差異設立兩個獨立的反應器吼蚁，通過控制運行條件保證兩類群的細菌在各自的反應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(wěn)定性凭需。在此基礎上某些研究者提出將硫酸鹽還原作用控制在產酸階段與普通的產酸過程同時完成然后令出水中的硫化物全部去除并進入產甲烷反應器進行產甲烷反應這一設想已經由多位研究者的實驗結果證實為可行。在酸性條件下產酸作用和硫酸鹽還原作用可以同時進行肝匆；將硫酸鹽還原作用控制在產酸階段具有以下優(yōu)點：
* 發(fā)酵型細菌比產甲烷菌（MPB）能忍受較高的硫化物濃度所以產酸作用可以與硫酸鹽還原作用同時進行不會影響產酸過程粒蜈。
* 硫酸鹽還原作用與產甲烷作用分別在兩個反應器內進行避免了SRB和MPB之間的基質競爭硫酸鹽還原作用的最終產物——硫化物如設法在兩相之間去除可不與MPB直接接觸不會對MPB產生毒害作用而且大部分硫酸鹽已在產酸相中被去除同時又有充足的甲烷前體物來產生甲烷，保證了較高的產甲烷率旗国，形成的沼氣中H2S含量少枯怖，回收利用方便。

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