含硫化物廢水生物處理過程中單質(zhì)硫的形成特性
摘要:采用接種排硫硫桿菌純種的升流式生物填料塔法,重點(diǎn)研究了含硫化物廢水生物處理過程中溶解氧以及容積負(fù)荷與單質(zhì)硫形成的關(guān)系。結(jié)果表明,當(dāng)溶解氧和硫化物消耗比(R)在0.53～1.46之間變化,反應(yīng)器能夠穩(wěn)定形成單質(zhì)硫,且當(dāng)R=0.83時(shí),89%硫化物轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫,處理過程中硫化物負(fù)荷對(duì)脫硫反應(yīng)器中硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)楹畏N形式也有很大影響。采用動(dòng)態(tài)光散射儀分析生成硫顆粒粒徑,結(jié)果顯示生成硫顆粒的粒徑變化幅度大,變化范圍為0.5～10μm。對(duì)反應(yīng)器中形成的生物膜以及溶液中生成的單質(zhì)硫進(jìn)行顯微結(jié)構(gòu)分析,結(jié)果表明排硫硫桿菌能在塊狀填料表面迅速掛膜,并能生成膠體狀硫粒。該項(xiàng)研究將為廢水處理過程中生成單質(zhì)硫的有效分離提供理論支持。
關(guān)鍵詞:硫化物,廢水,單質(zhì)硫,溶解氧
近年來, 含硫化物廢水生物處理的研究重點(diǎn)放在了無色硫細(xì)菌上。以無色硫細(xì)菌去除硫化物是以氧來氧化硫化物, 然而不是所有的無色硫細(xì)菌都能應(yīng)用到實(shí)際, 因?yàn)橄褙悹柊⑼惺暇鷮?Beggiatoa)、辮硫菌屬(Vitreoscilla) 等是把生成的硫積累在細(xì)胞內(nèi), 難以進(jìn)行硫的分離, 所以必須選擇細(xì)胞外形成硫粒的細(xì)菌,硫桿菌屬就屬于這一類。
硫桿菌生長的環(huán)境條件很廣泛, pH 值從 0.5 到 10, 適應(yīng)溫度從 20℃到 75℃硫桿菌氧化硫化物的過程分 2 步: 第 1 步反應(yīng)較快, 硫化物將釋放兩個(gè)電子, 生成的硫聚集在細(xì)胞外, 這些微小的硫的顆粒外面粘覆著一層生物多聚物; 第 2 步, 這些生成的硫被繼續(xù)氧化成亞硫酸鹽和硫酸鹽。所形成的硫粒是一種無毒、無腐蝕性、單位含硫量高的固體, 可廣泛應(yīng)用于化學(xué)、肥料及其他原材料制造業(yè)。
國內(nèi)外對(duì)采用排硫硫桿菌處理含硫化物廢水進(jìn)行了一系列研究。荷蘭農(nóng)業(yè)大學(xué)的 Lettinga 等[1]對(duì)這種生成的硫進(jìn)行了研究, 指出這種附著在細(xì)胞外的硫顆粒, 并不像“La- Mer”那種合成的硫顆粒一樣, 而是在微小的硫顆粒外面包裹著一層類似蛋白質(zhì)的多聚物
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