制作：刘冉唐兴颖钟涛

高含硫废水的生物 转化机制及研究进展制作：刘冉唐兴颖钟涛

提纲： • 1.硫化物对水体的污染 • 2.高含硫废水的生物转化方法介绍 • 3.研究进展

硫酸根SO４2-污染 • SO４2-普遍存在于各种水体中，是测定水质的指标之一。 • 天然水中的 SO４2-主要来自矿物盐类的溶解和有机物的分解。工业废水如酸性矿水中含大量SO４2-。生活污水中的SO４2-主要来自人类排泄物。

硫化氢污染 • H2S在水中含量为0.5mg/L时即可觉察出它散发的臭气。地表水中一般很少含H2S，如果发现，可判断为受废水污染。除发臭外，对混凝土和金属都有侵蚀破坏作用。 • 废水中的有机物含硫，在缺氧条件下可生成H2S。无机的硫化物或硫酸盐在缺氧条件下也可还原生成H2S。

来源：化学、纺织、煤气和造纸等工业有硫化物随废水排放。来源：化学、纺织、煤气和造纸等工业有硫化物随废水排放。特点：往往含量少、难降解、污染时间长等。有机污染物

废水中硫化物的细菌转化 1.丝状硫细菌---在有氧条件下把水中的硫化物氧化成S ,并以硫粒的形式沉积在细胞内,硫的分离、提纯比较困难。 2.光和细菌--其生长活动需要光照,产生单位质量细胞质所氧化的硫化物较少,污泥产生量大。 3.无色硫细菌(CSB)--生活的环境条件广(pH 1～10 , 4～95 ℃ ,高低氧环境)。适应能力强，生长繁殖迅速，生化反应速率较高。

无色硫细菌氧化废水中硫化物

无色硫细菌氧化硫化物的实验结果 图表明：生物脱硫反应器在硫化物负荷较高的情况下能达到去除硫化物的良好结果

该图表明了反应器的运行结果（分为两个阶段以及pH的变化情况）该图表明了反应器的运行结果（分为两个阶段以及pH的变化情况）

从图可知脱硫反应器内COD,SO42-，挥发酸（VFA）的变化情况

无色硫细菌氧化硫化物的实验结论 去除率达90%以上，被去除的硫化物全部转化为单质硫，所需条件： • 进水硫化物的浓度为200Kg/(m3.d),HRT为22min,DO为5.0-5.5mg/L,pH值为7—8。 • 反应器内的DO浓度与硫化物容积负荷要呈线性关系。 • PH值的升高值与硫化物的除去负荷呈线性关系。 • 反应器表面附着的优势菌种应为CSB。

应用高效厌氧技术处理 • 原理——厌氧生物单相处理工艺 • 困难——单相处理工艺时硫酸盐还原菌（SRB）对产甲烷菌（MPB）的竞争与抑制作用。竞争作用：反应器内SRB与MPB同时存在，两类菌可利用同种底物，底物浓度不足时相互竞争。抑制作用：由硫酸盐的还原产物硫化物引起。 • 优点——操作运行简便经济，处理含硫酸盐高浓度有机废水非常有效。

试验用水——人工模拟废水（mg/L）

1－进水及回流出水接受容器 2－柱塞泵 3－湿式气体流量计 4－出气管试验装置及流程图——形成一个闭路循环，在换水周期内连续运转。

硫酸盐废水处理试验 • 1.确定最佳vup，在此vup值下进行硫酸盐废水处理试验。（最佳vup为6 m/h左右） • 2.维持COD容积负荷20kg/(m3·d)不变,往水中添加Na2SO4进行试验，(Na2SO4量依次为20、30、45及60g，对应的进水中SO42-分别为676、1014、1521和2028 mg/L) 待硫酸盐还原率与COD去除率均达到80%以上，并稳定运行3d后即可进入下一阶段。

实验数据 硫酸盐废水的COD变化曲线 SO42-变化曲线

研究进展 • 有氧生物氧化方面:生物接触氧化法又称固定式活性污泥法,它兼有活性污泥和生物膜法的优点。 (1)进水水质变化的适应能力较强。 (2)出水水质稳定。 (3)污泥生成量少。 (4)不产生污泥膨胀的危害且该法生物膜上的生物相丰富。

缺氧生物处理方面 • Murtuza等人报道利用绿硫菌(GSB) ,使用内径为1.6 mm 的Tygon 材质管固定膜连续流光生物反应器处理含硫化氢废水。最大含硫负荷可达1451mg/Lh ,停留时间仅需6.74 min ,S2-基本去除。但是该技术需要大量辐射能。 • 利用反硝化细菌氧化硫化物是另一种缺氧生物处理,但反应中需要硝酸盐,限制了该技术的使用。

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制作：刘冉 唐兴颖 钟涛