活性污泥法处理含硫代硫酸盐的废水

石油与矢然气化工1898Vol17No3活性污泥法处理含硫代硫酸盐的废水杜国勇摘译青尚湘曾文俊校(四川石油局天然气研究所)废水中的还原性无机含硫化合物对自然体系是有害的。(COD)(H:50照相纸厂这些化合物对化学需氧量和生化需氧量(BOD)都有影响;同时,这些化合物被细菌氧化后生成硫酸`),可以降低体系的pH值。硫代硫酸盐(S:O:忿一)可能存在于炼油厂、造纸厂、、海棉厂,盐氧化为硫酸盐和BOD得以降低,油页岩处理厂以及其他工厂的废水中。由细菌新陈代谢引起的硫代硫酸s(O`2一)的过程,对废水处理很有好处,氧化作用的结果,使废水的COD因为硫酸盐已经是一种完全氧化物,不会影响COD或BOD。本研究的目的是要评价在不同试验条件下,硫代硫酸盐和有机碳在活性污泥装置中同时发生的生物氧化作用,料与徽生物比值(F:尤其要考查水力滞留时间、pH值、氮、磷浓度以及硫代硫酸盐的食M)对氧化过程的影响,同时,也要确定氧化硫代硫酸盐的细菌的种类,此外,还要研究硫代硫酸盐的生物氧化作用对硝化作用和污泥膨胀的影响,以及在各种pH值下,硫代硫酸盐的化学稳定性。背景流代硫酸盐的化学性质硫代硫酸盐溶液的化学稳定性对研究其生物氧化过程很重要。但是,介绍硫代硫酸盐化学性质的文献有矛盾之处。有人发现,当pH大于8。5时,硫代硫酸盆是硫化物空气氧化的重要最终产物,推荐用氢氧化钠来保存硫代硫酸钠标准溶液。然而,按照上迷实验条件,又发现硫代硫酸盐在碱性溶液中分解为硫化物、亚硫酸盐和硫酸盐。有些研究与下列结论是一致的,即硫代硫酸盐在pH为7左右是化学稳定的,在酸性pH值时就要分解,但就生成什么产物而言,各个研究的结论是不相同的。Roy和Trudiger发现,当pH在4一5以下时,在强酸介质和弱酸介质中都生成单质硫;但有些资料表明:把硫代硫酸盐溶滚调成强酸性时,单质琉就不会沉淀出来。在酸性条件下,有文献扎出,可能生成连多硫酸盐(SxO。2一x=2一6)和二氧化硫,而有的文献则指出不可能生成。硫菌自然界存在着各种各样的硫菌。这些细苗靠氧化含硫化合价获得能量供其生长需要。尽管没有对其中的一些细菌进行深入研究,但对另一些细苗,尤其是光合菌和硫杆菌属(Thiobacnlus)进行了详细研穷。一篇评论各种硫菌特点、习性的论文认为,在处理硫代硫酸盐的活性污泥共餐中,硫杆菌很有可能占据优势。硫杆苗形状短粗,能使数种无机含硫化奋物〔如亚硫酸盐、硫化物、硫代硫酸盐、单质硫和连四硫酸盐s(`O。2一)等〕氧化为硫酸盐。单质找和连多硫酸扰在硫代硫酸盐氧化过程中能累积起来,这取决于细菌的生长条件。“·适俞肺“杆菌生长的pH值为1一10,某些细菌最造合的pH为。一;,艰度为。一”℃。i礴88%以上的硫代硫酸盐被转化为硫酸盐,且在该过程中没有产生污泥腾胀问题硫代硫酸盐的生化原理硫代硫酸盐的生化原理是复杂的。细菌的种类和数量以及硫代硫酸盐的初始浓度决定了生成什么产物。大量发现的产物是硫酸盐、单质硫和连四硫酸盐。当废水中缺少含磷化合物时,似乎生成连四硫酸盐,同样,当系统pH值降低时,生成单质硫,且有机碳的去除率下降。间断性活性污泥研究结果表明:水力滞留时间对决定硫代蕊酸盐的氧化程度是很重要的。生化研究发现:硫代硫酸盐的F,M是单质硫产生的一个重要参数。在厌氧条件下,以硝酸盐作为最终电子受体,硫杆菌ThioaPsosu的新陈代谢作用因亚硝酸盐的累积而被抑制,其好氧生长同样被抑制。相反,硝化菌被公认为对于某几种化合物的存在是非常敏感的,因此,这些硝化菌的新陈代谢作用也可能会被硫代硫酸盐氧化的中间产物所抑制。当运转下PH值小于4,进水中有机碳浓度很小时,污泥膨胀就成了硫代硫酸盐生物氧化研究中的一个问题。本研究对硫代硫酸盐生化处理中所有的方面都进行了评价。方法本研究包括间断性和连续性两方面的试验。配制废水的成份列于表1。进水每天配制含硫代硫酸盐(按S计)480mg/L,陈310mg/L以及其它营养物。根据具体的实验要求,对氮、磷及重碳酸盐的浓度进行调整。用两组间断性试验研究了配制废水中硫代硫酸盐的化合稳定性。第一间断试验中,将配制的废水加入稀盐酸,使pH值从9.2减小到7.9、7.1和5.6,用空气扩散器曝气24小时,曝气开始和结束后,再用离子色谱测定硫代硫酸盐、亚硫酸盐和硫酸盐。第二间断试验中,配制原水样pH为9.2和酸化到pH为6.0、4.9、4.1、3.0、2.0和1.5的废水水样,静置24小时,让其自然曝气,在试验开始和结束后,测定硫代硫酸盐、亚硫硫盐和单质硫。完全混合的活性污泥装置适用于连续性试验(Eekenfelder型)。在这些装置中,曝气室和沉降室被调节挡板分隔开。表2摘录了试验条件。三个水力滞留时间(4、8和20小时)提供了操作数据的范围;同样,控制pH值为7。9、7.0和5.6。氮一一以总