硫酸鹽廢水處（chù）理中的厭氧技術

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工業廢水中硫酸鹽的來（lái）源

一、來自采（cǎi）礦廢水

在我國（guó）的礦山資源中，煤礦、硫鐵礦和多（duō）金屬硫化礦是主要的存在（zài）形式。在采礦過（guò）程中，礦石中的硫及硫化物在氧化作用（yòng）下形（xíng）成硫酸鹽。這（zhè）種礦山廢水（shuǐ）中硫酸鹽的濃度通常大於（yú）1000mg/L，但由於廢水中有機物含量較低，生（shēng）化法處理（lǐ）可能並不適用。

二、來自工（gōng）業生產廢水

一些發酵、製藥、輕工行業在生產過程中，通常會加入硫酸、亞硫酸及其鹽類的輔助原料（liào）。這導致生產廢水中往往含有大量的（de）硫酸根。這些廢水除了含有高濃度的硫酸根，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（lǐ），並經常用到厭氧生化處理工藝。

三、厭氧處理中硫酸（suān）鹽和H2S的控（kòng）製技術

1. 物理化學（xué）法
* 稀釋廢（fèi）水中的硫酸根：通過增（zēng）加廢水體積，降低硫酸根的濃度。
* 調高pH值（zhí）：H2S的電離常（cháng）數大（dà）約為6.8-7.0，與（yǔ）厭（yàn）氧反應器的運行pH值相近。增加（jiā）pH值會（huì）顯（xiǎn）著改變H2S到HS-的電離（lí）。每提高0.3pH單位，HS-與H2S的（de）比值增加一（yī）倍，從而降低氣體以及液體中（zhōng）的未解離H2S濃度，最終起到降低抑製性的作用。
* 氣（qì）體吹脫法：利用pH值較低時，大部分硫化物將以H2S的形式存在的性質。有研究者發現在單項厭（yàn）氧處理係統中安裝循環氣體吹（chuī）脫裝置，可以將硫化物吹脫，以減輕對產甲烷過程的抑製作（zuò）用。主要吹脫工藝有（yǒu）兩種：
- 內部吹脫法（fǎ）：在厭氧反應器中產生的沼氣通過氣提作用去（qù）除硫化物（wù），再對沼氣進行淨化。其（qí）最大（dà）缺點是吹脫（tuō）氣量不易控製，維持其正常吹脫有一定困難（nán）。
- 外部吹脫法：隻對反應器（qì）出（chū）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用。出水通過一個外部吹脫柱循環更有效，加入鐵鹽對去除溶液（yè）中的硫化物十分有效。從經濟角度考慮（lǜ）應（yīng）投加三價（jià）鐵鹽，這樣會多去除50%的硫化（huà）物。但需（xū）注（zhù）意，加入鐵鹽（yán）後，硫轉化為FeS沉澱，會在厭氧濾器，UASB，厭氧接觸等工（gōng）藝中造成無機（jī）物積累。然而在外（wài）部吹托中采用投加鐵鹽並沉澱後出水（shuǐ）循環（huán）可以（yǐ）減（jiǎn）輕這一問題。
* 通入氧氣：有報道表明，在厭氧出水中通入氧氣（空氣量（liàng）相（xiàng）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（fāng）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離過程受溶液pH影（yǐng）響很大：當廢水pH條件控製在（zài）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，氣提效果（guǒ）還不（bú）足65%。由（yóu）於厭氧出水基本呈中性，通過投加酸調整（zhěng）pH值是不實際的，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（chéng）緩衝係統使係統的pH維持在一個比較理想的環境。試驗條（tiáo）件下，廢水硫化物氣（qì）提去除效果可達80%以上。

2. 生物處（chù）理法-兩相厭氧工藝

厭氧反應（yīng）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（lì）兩個獨立的（de）反應器，通過控製運行條件保證兩類（lèi）群的細菌在各自的反（fǎn）應器中獲得最佳的生長條件可以獲得較高的處理能（néng）力和運行穩定性。在此基礎上某些研究者提出將（jiāng）硫酸鹽還原作用控製在產酸階段（duàn）與普通的產酸過程同時完成然後令出水中的硫（liú）化物全（quán）部去除並進入產（chǎn）甲烷反應器進行產甲烷反應這一設想已經由多位研（yán）究者的實驗結果證實為（wéi）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；將硫酸鹽還原作用控製在產酸階段具有（yǒu）以下優點：
* 發酵型細菌比產（chǎn）甲烷菌（MPB）能忍受較高的硫化物濃度所以產酸作用可（kě）以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（chǎn）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（zuò）用的（de）最終產物——硫化物如設法在兩相（xiàng）之間去除（chú）可不與MPB直接接觸不會對MPB產（chǎn）生毒害作用而且大部分硫酸（suān）鹽已在產酸相中（zhōng）被去除同時又有充足的甲烷前體物（wù）來產生（shēng）甲烷，保證了較高（gāo）的產甲烷率，形成的沼氣中H2S含量少，回收（shōu）利用方便。

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