烟道气生物脱硫厌氧段影响因素的研究_王敦球

参考文献[1]刘振宇,郑经堂,王茂章.PAN基活性炭纤维.第16届炭-石墨材料学术会议论文集.1996.221.[2]贺福,马谦中.活性炭纤维工业的长足发展.新型炭材料,1992,(1):11-13.[3]王成杨,冯丽萍,何菲.活性炭纤维的表面特性及其对有机蒸汽的吸附研究.炭素,1999,(4):4.[4]杭士平.空中有害物质的测定方法(第二版).北京:人民卫生出版社,1986:19-20.[5]杨娇兰,赵炳成,曹守仁.活性炭纤维对NO2气体动态吸附研究.环境与健康杂志,1997,14(3):111.[6]赵炳成,杨娇兰,曹守仁.活性炭纤维动态吸附SO2、NO2和NH3气效率与影响因素的研究.中国卫生工程学杂志,1995,4(4):156-157.[7]金毓荃,马宁平,金海青.用活性炭纤维净化含苯系物废气工艺过程的研究.北京工业大学学报,1997,23(4):109-110.作者通讯处陶阳宇210093南京市汉口路22号南京大学环境学院科学楼703室2006-10-23收稿烟道气生物脱硫厌氧段影响因素的研究＊王敦球闫井玲鄢丹(桂林工学院资源与环境工程系,广西桂林541004)摘要采用UASB对烟道气生物脱硫厌氧段中的主要影响因素如水力停留时间、进水浓度和温度进行实验研究。分别从亚硫酸根去除效果和硫化物生成情况两方面考查对反应器运行效果的影响。结果表明,水力停留时间为36h时,SRB对SO2-3的还原效果良好;进水SO2-3浓度范围在500～800mgL时,SO2-3还原率在88%左右;在实验考察的温度范围内,反应温度为33℃时SO2-3还原速率和硫化物产生量最大。关键词烟道气生物脱硫UASB亚硫酸盐＊广西科学基金项目(桂科基0575098)由于中国燃料结构以煤为主的特点,致使中国目前大气污染仍以煤烟型污染为主。其中,尘和酸雨危害最大,且污染程度还在加剧。因此,控制燃煤烟尘的SO2,对改善大气污染状况至关重要。烟气脱硫技术(FGD)是解决烟气排放污染的主要途径[1]。目前技术上成熟、经济上可行的FGD技术按脱硫剂和脱硫产物的干湿形态分为湿法、半干法和干法。虽各有其优点,但存在二次污染、脱硫成本高和产物出路难销售等问题。针对目前存在的问题,许多专家学者提出了物理生物相结合的治理方法。在此将用UASB对烟道气生物脱硫厌氧段进行影响因素和运行效果研究。1实验方法与材料1.1实验材料该试验为了保证在厌氧脱硫实验阶段减少硫化氢气体的产生,选取了在模拟烟道气含硫尾液时只考虑含亚硫酸盐和硫酸盐,且SO2-3SO2-4约为4的情况下进行研究。用亚硫酸钠、硫酸镁和硫酸钾作为亚硫酸盐和硫酸盐的来源,按照CODCr∶N∶P=200∶5∶1[2],采用葡萄糖、尿素和KH2PO4作为碳源、氮源和磷源。接种污泥取自桂林市七里店污水厂厌氧消化污泥。试验装置为UASB,容积为12L,内设无级调速搅拌器,外附温度可以调节的保温水层。2实验结果及分析一般认为,影响厌氧消化的因素可分为两大类:一类是基本因素,包括微生物量、基质、负荷、混合条件、营养比等;另一类是环境因素,包括温度、pH、氧化还原电位、抑制物及促进剂含量等。该试验重点研究了水力停留时间,SO2-3浓度、温度等因素对反应器运行效果的影响。2.1水力停留时间对运行效果的影响水力停留时间直接反映了基质与微生物之间的平衡关系,是生物反应器主要的控制参数。当反应器拥有的微生物量和生物活性一定时,要想获得希望的运行效果,水力停留时间必须控制在一定的限度内,否则将会引起反应器运行效果恶化。实验在进水浓46环境工程2007年8月第25卷第4期DOI:10.13205/j.hjgc.2007.04.015度为500mgL,CODCrSO2-3≈2,温度控制在30℃左右的条件下分别取停留时间为48、36、24h。当系统稳定运行后,每天对系统进出水进行取样测试,SO2-3和硫化物的影响见图1和图2。图1HRT对亚硫酸根还原率的影响图2不同HRT下硫化物的生成量如图1所示,水力停留时间由24h增加到36h时,亚硫酸盐的还原率也随之提高,由82%提升到88%,但当水力停留时间从36h提高至48h时,亚硫酸盐的还原率下降到80%。由图2可知,出水中硫化物的含量跟亚硫酸盐的还原规律相符,水力停留时间为24、36、48h时生成的硫化物平均值分别为155、170、151mgL。主要原因是24h停留时间较短,亚硫酸盐还未来得及被微生物充分吸收即随水带出,导致处理效果不及36h;而48h停留时间过长,营养物质耗尽容易导致系统去除效果的恶化,加上SO2-3本身毒性,同时其还原的终产物———硫化物几乎对所有厌氧细菌有抑制作用,在上升流速较小的情况下在反应器中停留时间加长会加大对硫酸盐还原菌的毒害作用。故在该实验条件下,最为适宜的水力停留时间在