酸性含硫酸鹽有機工業(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。因為排放這類廢水的企業(yè)在國民經(jīng)濟發(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，有機物的甲烷化過程和硫酸鹽還原過程的穩(wěn)定進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，對一種改進式產(chǎn)酸相厭氧反應(yīng)器(ACAR)的研究。利用這種改進式厭氧反應(yīng)器保證硫酸鹽還原過程和有機物酸化過程的正常進行，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物甲烷化共存的厭氧處理過程進行了研究。
　　 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)在進水pH=5.5，COD/SO42-=5.5，反應(yīng)器進入穩(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。這種改進式厭氧反應(yīng)器應(yīng)用不但能夠保證有機物的酸化和硫酸鹽還原過程的進行，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)硫酸鹽還原和有機物甲烷化過程都會導(dǎo)致COD的變化，通過對不同 COD/SO42-進水條件下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，進液流量在0.6-0.81/min的情況下電流效率可達到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