酸性含硫酸鹽有機(jī)工業(yè)廢水的厭氧處理工藝優(yōu)化與硫元素回收.pdf

1、含硫酸鹽有機(jī)工業(yè)廢水是比較難處理的廢水種類之一，在這類廢水的處理過程中不但要考慮COD、NHx-N、SS的處理，而且還要考慮硫酸鹽的去除，雖然我們國家還沒有制定硫酸鹽的排放標(biāo)準(zhǔn)。因為排放這類廢水的企業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有比較重要的地位，所以對這類廢水處理技術(shù)的研究具有一定的前瞻性。在本論文的相關(guān)研究中，在借助了電解電化學(xué)和微生物學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)上并以顯著降低廢水廢水中的COD和硫酸鹽為目標(biāo)提出了一套新工藝。在利用這套工藝對含硫酸鹽廢水的處理

2、過程中，有機(jī)物的甲烷化過程和硫酸鹽還原過程的穩(wěn)定進(jìn)行以及沼氣脫硫過程是決定該工藝能否實現(xiàn)處理目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由此確立了本課題研究的幾個主要核心內(nèi)容：
　　 其一，對一種改進(jìn)式產(chǎn)酸相厭氧反應(yīng)器(ACAR)的研究。利用這種改進(jìn)式厭氧反應(yīng)器保證硫酸鹽還原過程和有機(jī)物酸化過程的正常進(jìn)行，在此過程中充分利用硫酸鹽還原過程的某些特點，將反應(yīng)器控制在適當(dāng)?shù)乃嵝詶l件下運行，避免在整個流程中設(shè)置pH調(diào)節(jié)單元使處理工藝得到優(yōu)化。
　　 其二

3、，產(chǎn)甲烷相反應(yīng)器厭氧降解動力學(xué)研究。為更好控制產(chǎn)酸相反應(yīng)器的運行和產(chǎn)甲烷相反應(yīng)器的類型選擇提供必要的理論依據(jù)，在本課題研究過程中從動力學(xué)的角度對硫酸鹽還原和有機(jī)物甲烷化共存的厭氧處理過程進(jìn)行了研究。
　　 其三，沼氣脫硫技術(shù)研究。硫酸鹽還原過程的產(chǎn)物大部分是以H2S形式存在于厭氧處理過程的氣體產(chǎn)物中。氣體產(chǎn)物的脫硫可以實現(xiàn)硫元素的穩(wěn)定同時可實現(xiàn)沼氣能源的凈化。在這部分研究中采用電解電化學(xué)技術(shù)對鐵鹽吸收液的循環(huán)利用進(jìn)行了研究。

4、r>　　 研究取得的主要結(jié)果有以下幾個方面：
　　 (1)在進(jìn)水pH=5.5，COD/SO42-=5.5，反應(yīng)器進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)運行后出水的pH和 COD/SO42-分別穩(wěn)定在6.8-7.2和9.2-12.5之間。這種改進(jìn)式厭氧反應(yīng)器應(yīng)用不但能夠保證有機(jī)物的酸化和硫酸鹽還原過程的進(jìn)行，而且避免了在整個流程中設(shè)置pH調(diào)解單元使運行費用大幅度降低。
　　 (2)硫酸鹽還原菌和產(chǎn)酸菌可以在同一個反應(yīng)器中存在，但是它們在不同空間內(nèi)

5、的密度分布相差很大。在底部產(chǎn)酸菌密度較大，而在頂部空間硫酸鹽還原菌密度較大。
　　 (3)在酸性條件下95％以上的硫化物(TS)是以游離態(tài)硫化氫的形式存在的。利用這一特點并通過脫氣設(shè)施強(qiáng)化液相和氣相之間的質(zhì)量傳遞過程，降低反應(yīng)器內(nèi)TS濃度是可行的。
　　 (4)硫酸鹽還原和有機(jī)物甲烷化過程都會導(dǎo)致COD的變化，通過對不同 COD/SO42-進(jìn)水條件下COD降解動力學(xué)的研究可揭示硫酸鹽還原和甲烷化共存混合體系降解過程的變化

6、規(guī)律。
　　 (5)當(dāng)進(jìn)水COD/SO42-＞8的情況下硫酸鹽還原過程的產(chǎn)物(游離態(tài)硫化氫)將不會對整個厭氧處理過程產(chǎn)生影響。為了保證整個厭氧處理流程的正常進(jìn)行須將產(chǎn)酸相反應(yīng)器的出水COD/SO42-控制在8以上。
　　 (6)在5＜COD/SO42-＜7的情況下，通過提高提高反應(yīng)器的上升流速可小幅度上提高COD的降解速率。在此情況下采用上升流速較高的反應(yīng)器諸如：膨脹床厭氧反應(yīng)器(EGSB)以及內(nèi)循環(huán)流厭氧反應(yīng)器(IC)

7、作為產(chǎn)甲烷相反應(yīng)器必須慎重。這些反應(yīng)器的降解高速率是以顆粒污泥的大量存在為前提條件的而反應(yīng)器中游離態(tài)的硫化氫會影響到顆粒污泥的形成。
　　 (7)采用電解的方法可以實現(xiàn)鐵鹽吸收液的循環(huán)利用。在電流密度為0.35A/cm2，陽極室容積為0.251，吸收液Fe3+=20mg/l，進(jìn)液流量在0.6-0.81/min的情況下電流效率可達(dá)到80％。
　　 (8)在硫化氫含量為5.68g/m3的情況下，采用一級吸收處理后凈化氣體就能