硫酸鹽廢水處理中的厭氧技（jì）術

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工業廢水中（zhōng）硫酸鹽的來（lái）源

一、來自采礦廢水（shuǐ）

在我國的礦山資源中（zhōng），煤礦、硫鐵礦和多金（jīn）屬硫化礦是主（zhǔ）要的存在形式。在采礦（kuàng）過程中，礦石中的硫（liú）及硫化物在氧化作用下形成硫酸（suān）鹽。這種（zhǒng）礦山（shān）廢水中硫酸鹽（yán）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用。

二、來（lái）自工業生產廢水

一些發酵、製藥、輕工行業在生產過程中，通常會加入硫酸、亞（yà）硫酸及其鹽類的輔助原料。這（zhè）導致生產廢水中（zhōng）往往含有大量的硫酸根。這些廢水除了（le）含有高濃度（dù）的硫酸根，通（tōng）常還含有較（jiào）高的有機質。這類廢水通常需要用生化法進行處理，並經常用到厭氧生化處理工藝。

三、厭氧處理中硫酸鹽和（hé）H2S的控製技術

1. 物理化學法
* 稀（xī）釋廢（fèi）水（shuǐ）中的硫酸根：通過增加廢水體積，降低硫（liú）酸根的濃度。
* 調高pH值：H2S的電離（lí）常數大約為6.8-7.0，與厭氧反應器的（de）運行pH值相（xiàng）近。增加pH值會顯著改變（biàn）H2S到（dào）HS-的電離。每提高0.3pH單位，HS-與（yǔ）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，最終起到（dào）降低抑製性的作用。
* 氣體吹脫法：利用pH值較低時，大部分硫化物將以H2S的（de）形式存在的性質。有研究者發現在單項厭氧處理係統中安裝循環氣體（tǐ）吹脫裝置，可以（yǐ）將硫化物吹脫，以減輕對產甲烷過程的抑製作用。主要吹脫工藝有兩種：
- 內部吹脫法：在厭氧反應器中（zhōng）產生的（de）沼氣通過（guò）氣提作用去除硫化物，再對沼氣進行淨化。其最大缺點是吹脫氣量不（bú）易控製，維（wéi）持其正（zhèng）常吹脫有一定困難。
- 外部吹脫法：隻對反（fǎn）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（qǐ）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中的硫化物十分（fèn）有效。從經濟角（jiǎo）度考（kǎo）慮應投加三價鐵鹽，這樣（yàng）會多去除50%的硫化物。但需注意，加（jiā）入鐵鹽後，硫轉化（huà）為FeS沉澱，會在厭氧濾（lǜ）器，UASB，厭氧接觸等工藝（yì）中造成無機物積累。然而在外部吹托中采用投加鐵（tiě）鹽並沉（chén）澱後出水循環可以減輕這一問題。
* 通入氧氣：有報道表明，在厭氧出水（shuǐ）中通入氧氣（空氣量相當於10%的沼氣產量），可以（yǐ）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空氣管的設計要（yào）求很高。
* 厭氧脫硫出水氣提分離過程受溶液pH影（yǐng）響很（hěn）大：當廢水pH條件控製在6.6以下時，廢水硫化物（wù）分離效果可（kě）達到84%以（yǐ）上（shàng）；而溶液pH維持在7.0-7.5時，氣提（tí）效果還不（bú）足65%。由於（yú）厭氧出水（shuǐ）基本呈中性（xìng），通過投加酸調整pH值是不實際的，可以用淨化脫硫處理（lǐ）後富含CO2的沼氣為吹脫氣源，借助CO2形成緩衝係統使係（xì）統的pH維持在一個比較理想的環境。試（shì）驗（yàn）條件（jiàn）下（xià），廢水硫化物（wù）氣提去除效果可（kě）達（dá）80%以上。

2. 生物處理（lǐ）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（yīng）的微生物種群差異設立兩個獨立的反應器，通（tōng）過（guò）控製運行條件保證兩（liǎng）類群的細菌在各（gè）自的反應器中獲得最佳的生（shēng）長條件可以（yǐ）獲得較（jiào）高的處理能力（lì）和運行穩（wěn）定性。在此基礎上（shàng）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酸過（guò）程同時（shí）完成然後令出水中的硫（liú）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設想已經由多位研究者的實驗結（jié）果證實為可（kě）行。在（zài）酸性（xìng）條件下產酸作用和硫酸鹽還原作用可以同時進（jìn）行；將硫酸鹽還（hái）原作用控（kòng）製在產（chǎn）酸階段具有以下（xià）優點：
* 發酵型（xíng）細菌比產甲烷菌（MPB）能忍受較高（gāo）的硫化（huà）物濃度所以產（chǎn）酸作（zuò）用可以與硫酸鹽還原作用同時進行不會影響產酸過程。
* 硫（liú）酸鹽（yán）還原作用（yòng）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（zhì）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（yǐ）在（zài）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，形成的沼氣中H2S含量少，回收利（lì）用方便。

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