高硫酸盐有机废水厌氧生物脱硫试验

Posted 2023-01-13 反应器

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摘要：采用人工配制的高硫酸盐有机废水模拟青霉素废水,研究其经过EGSB反应器厌氧处理后的出水,在厌氧条件下采用生物法将其转化为单质硫的脱硫工艺。当保持S2-/NO3-在1.7—1.8时,S2-保持高去除率且不会进一步生成硫酸盐。脱硫反应器与EGSB反应器联合运行,处理系统运行参数为:进水COD浓度为6000mg·L-1,硫酸盐浓度为2400mg·L-1,有机负荷12kgCOD·(m3·d)-1,COD/SO2-4值为2.5,水力上升流速2.2m·h-1时,COD去除率达到90%以上,S2-去除率可达94%以上。试验表明此方法作为EGSB处理高浓度硫酸盐有机废水的后续脱硫单元是可行的。

关键词：厌氧，脱硫，青霉素废水，S2-

高效厌氧反应器处理高硫酸盐有机废水在国内外得到广泛应用。但是硫酸盐在厌氧处理过程中在硫酸盐还原菌作用下转化为S2－，抑制了厌氧反应器的处理效率，成为高效厌氧反应器在高浓度硫酸盐有机废水处理中的瓶颈问题。

目前，国内外对生物脱硫的研究成果大多集中在好氧或缺氧生物处理硫化物的方面，例如荷兰Paques公司的THIOPAQ生物技术、左剑恶的接触氧化法以及好氧气提反应器等均为好氧技术。由于废水处理过程中厌氧反应器的产甲烷菌是严格厌氧的菌种，因此好氧生物脱硫技术受到限制。

厌氧生物脱硫的相关报道较少，目前集中报道的主要就是脱氮硫杆菌。在厌氧条件下，脱氮硫杆菌能以硫化物作为电子供体，以NO－3作为电子受体，进行氧化还原反应使硫化物氧化(S2－S0)和硝酸盐还原(NO－3N2)两过程中的电子转移达到平衡，可以实现除硫目标。Gommers等、Kerry等、Robertson和Kuenen等对脱氮硫杆菌处理含硫废水进行研究的结果表明，脱氮硫杆菌对H2S具有很高的去除率。国内近年也进行了相关方面的研究。李巍等采用兼养同步脱硫反硝化工艺王爱杰和杜大仲等采用分离筛选的脱氮硫杆菌，通过间歇试验考察了同步脱氮脱硫技术的关键因素。

本实验采用人工配制的高硫酸盐有机废水，配水中的硫酸盐经过厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器处理后，在产甲烷菌作用下转化为硫化物。本文研究在厌氧条件下去除出水中的硫化物的工艺特性，控制条件使硫化物主要被氧化成单质硫从而对其进行回收，同时也控制了回流水中的氧含量，避免对产甲烷菌的危害。

1、材料和方法

1。1试验装置与材料

进水在配水槽中由蠕动泵打入EGSB反应器，产生的沼气和泥水混合液经三相分离器分离。气体经湿式气体流量计计量后排出。含有S2－的出水经沉淀区进入脱硫反应器，同时将一定比例的硝酸盐配水打入脱硫反应器，在反应器内混合。出水进入贮水槽，循环泵又将部分出水打回EGSB反应器中与进水混合，实现EGSB回流的目的。。

脱硫反应器有效容积15.2L，高径比5∶2，反应区内加入一定量颗粒污泥，上部有约10cm厚度的鲍尔环填充层。

实验进水葡萄糖自配水，在自来水中加入一定量葡萄糖作为有机基质，按COD∶N∶P=200∶5∶1加入尿素和磷酸二氢钾，同时加入一定量的微量元素．根据不同阶段的需要，在葡萄糖配水中投加一定量的无水硫酸钠，并逐渐提高比例至COD/SO2－4为5∶2。硝酸钾配水S2－/NO－3约1.0—2.5，具体投加量由碘量法测量进水硫含量后按比例计算得出．接种污泥取自河北省某淀粉厂UASB反应器中的厌氧颗粒污泥．脱硫反应器接种污泥量2L，污泥浓度约为20gVSS·L-1。

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