硫酸鹽廢水處理中的厭氧技（jì）術

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工業廢水中硫（liú）酸鹽的來源

一、來自采礦廢水

在我國的（de）礦山資（zī）源中，煤礦、硫鐵礦和（hé）多金（jīn）屬硫化（huà）礦是主要的存在形式。在采礦過程中，礦石中的硫及（jí）硫化物在氧化作用下形成硫（liú）酸鹽。這種礦山廢水中硫酸（suān）鹽（yán）的濃度（dù）通常大於1000mg/L，但由（yóu）於廢水中有機物含（hán）量較低，生化法處（chù）理可能並不適用。

二、來自工業（yè）生產廢水

一些發酵、製藥、輕工行業在生產過程中，通常會（huì）加入硫酸、亞硫酸及其鹽類的輔助原料。這導致（zhì）生（shēng）產廢水中往往（wǎng）含有大量的硫酸根。這些（xiē）廢水除了含有高濃度的硫酸根，通常還含有（yǒu）較高的有機質。這（zhè）類廢水通常需要用生（shēng）化法（fǎ）進行（háng）處理，並（bìng）經常（cháng）用到厭氧生化處理工藝。

三、厭（yàn）氧處理中硫（liú）酸鹽和H2S的控製（zhì）技術

1. 物理化（huà）學法
* 稀釋廢水中的硫酸根：通過增加廢水體積，降低硫酸根的濃度。
* 調高pH值：H2S的電（diàn）離常數大約為6.8-7.0，與厭氧反應器的運行pH值相近。增加pH值會顯著改變H2S到（dào）HS-的電離。每提（tí）高0.3pH單位，HS-與H2S的比值增加一倍（bèi），從（cóng）而降低氣體以及（jí）液體中的未解離H2S濃度，最終起到降低抑製性（xìng）的（de）作用。
* 氣體吹脫法（fǎ）：利用pH值較低時，大部分硫化物將以H2S的形式存在的性質。有（yǒu）研究者發現在單項厭氧處理係統中安裝（zhuāng）循環氣體（tǐ）吹脫裝置，可以將硫化（huà）物吹脫，以減輕對產甲烷過程（chéng）的抑製作用。主要吹（chuī）脫工藝有兩種：
- 內部吹脫法：在厭氧反應器中產生的（de）沼氣通過氣提作用去除硫化物，再對沼氣進行（háng）淨化。其最大缺點是吹（chuī）脫氣量不易控製，維持其正常吹（chuī）脫有一定困難。
- 外部吹（chuī）脫法：隻對反應器出水進行吹脫，去除H2S後將部分處理水回流，可對進水起到稀釋作（zuò）用。出水通過一個外（wài）部吹脫柱循環更有效，加入鐵鹽對去除溶液中的硫化物十分有效。從經濟角度考慮應投加三價（jià）鐵鹽，這樣會多去除50%的硫化物。但需注意，加入鐵鹽後，硫轉化為FeS沉澱（diàn），會在厭氧濾器，UASB，厭氧接觸等工藝中造成無機物積累。然而在外部（bù）吹托中采用投加（jiā）鐵鹽（yán）並沉澱（diàn）後出水循環可以減輕這一問題（tí）。
* 通入氧氣：有報道表明，在厭氧出（chū）水中通入氧氣（空氣量相當於10%的沼氣產量），可以有效的去除沼氣中90%的H2S，而且所需費用很低。但是該方法對設備和（hé）空氣管的（de）設計要求很高。
* 厭氧脫硫出水氣提分離過程受溶液pH影響很大：當廢水pH條件控製在6.6以下時，廢水硫化（huà）物分離效果可達到84%以上；而溶液pH維持在7.0-7.5時，氣提效果還不（bú）足65%。由於厭（yàn）氧出水基本呈中（zhōng）性，通過投加（jiā）酸調整pH值（zhí）是不實際（jì）的，可以用淨化脫硫處理後富含CO2的沼氣為吹脫氣源，借助CO2形成緩衝係統使係統的pH維（wéi）持在一個比較理想的環境。試驗條件下，廢水硫化物氣提去除效果可達80%以上。

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。根據兩個反應的微生物種群差異設立兩個獨立的反應器，通過控（kòng）製運行條件（jiàn）保（bǎo）證兩類群的細菌在各自的反應器中獲得最佳的（de）生長條件（jiàn）可以（yǐ）獲得較高的處理能力和運行穩定性。在此基礎上（shàng）某些研究（jiū）者提出將硫酸鹽還原作用控製（zhì）在（zài）產酸階段（duàn）與普通的產酸過程同時完成然後令出（chū）水中的硫化物全部（bù）去除並進入產甲烷反應器進行產甲烷反應這一（yī）設想已經由多位研究者的實驗結果證實為可行（háng）。在酸（suān）性條件下產酸作用和硫（liú）酸鹽還原作（zuò）用可以同時進行；將硫酸鹽還原作用控製在產酸階段具有以下優點：
* 發酵（jiào）型細菌比產甲烷菌（MPB）能忍受較高的硫化物濃度所（suǒ）以產酸（suān）作用可（kě）以（yǐ）與硫酸鹽還原作用同時進行不會影響產酸過程。
* 硫酸鹽還原作用與產甲（jiǎ）烷作用分別在兩（liǎng）個反應器內進行避免了SRB和MPB之間的基質競爭（zhēng）硫酸鹽還原作用的最終產物——硫化物如設法（fǎ）在兩相之間去除可（kě）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（chōng）足的甲烷前體物來產生（shēng）甲烷，保證了較高的產甲烷率，形成的沼氣中H2S含量（liàng）少（shǎo），回收利用方便。

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