含硫化物廢水生物處理過程中單質硫的形成特性
摘要:采用接種排硫硫桿菌純種的升流式生物填料塔法,重點研究了含硫化物廢水生物處理過程中溶解氧以及容積負荷與單質硫形成的關系。結果表明,當溶解氧和硫化物消耗比(R)在0.53～1.46之間變化,反應器能夠穩定形成單質硫,且當R=0.83時,89%硫化物轉化為單質硫,處理過程中硫化物負荷對脫硫反應器中硫化物轉變為何種形式也有很大影響。采用動態光散射儀分析生成硫顆粒粒徑,結果顯示生成硫顆粒的粒徑變化幅度大,變化范圍為0.5～10μm。對反應器中形成的生物膜以及溶液中生成的單質硫進行顯微結構分析,結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。該項研究將為廢水處理過程中生成單質硫的有效分離提供理論支持。
關鍵詞:硫化物,廢水,單質硫,溶解氧
近年來, 含硫化物廢水生物處理的研究重點放在了無色硫細菌上。以無色硫細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菌都能應用到實際, 因為像貝爾阿托氏菌屬(Beggiatoa)、辮硫菌屬(Vitreoscilla) 等是把生成的硫積累在細胞內, 難以進行硫的分離, 所以必須選擇細胞外形成硫粒的細菌,硫桿菌屬就屬于這一類。
硫桿菌生長的環境條件很廣泛, pH 值從 0.5 到 10, 適應溫度從 20℃到 75℃硫桿菌氧化硫化物的過程分 2 步: 第 1 步反應較快, 硫化物將釋放兩個電子, 生成的硫聚集在細胞外, 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, 可廣泛應用于化學、肥料及其他原材料制造業。
國內外對采用排硫硫桿菌處理含硫化物廢水進行了一系列研究。荷蘭農業大學的 Lettinga 等[1]對這種生成的硫進行了研究, 指出這種附著在細胞外的硫顆粒, 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的多聚物
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