摘要：采用內(nèi)循環(huán)好氧反應(yīng)器處理模擬的含硫廢水，以顆?；钚蕴繛檩d體，探討影響反應(yīng)器效果的主要因素，探求的參數(shù)。研究表明，對(duì)于不同的硫化物負(fù)荷，總存在一個(gè)曝量，使反應(yīng)器的處理效率達(dá)到92%以上；hrt的減小、進(jìn)水硫化物濃度的增加會(huì)降低硫化物的去除率；增加曝量會(huì)提高反應(yīng)器的去除能力；進(jìn)水ph在7.5～8.5變化時(shí)對(duì)處理效果沒(méi)明顯的影響；尾中硫化物損失比率與出水硫化物濃度呈正相關(guān)，與進(jìn)水ph一定關(guān)系；反應(yīng)器出水呈乳白色渾濁狀時(shí)，

近年來(lái)，煙的微生物脫硫技術(shù)與含硫酸鹽廢水的厭氧處理工藝迅速發(fā)展，產(chǎn)生大量的硫化物留在廢水中，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。本文采用人工合成的含硫廢水來(lái)模擬含硫酸鹽廢水生物還原反應(yīng)器的出水，研究以活性炭為載體的好氧內(nèi)循環(huán)三相流化床反應(yīng)器去除硫化物并將其轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫的工藝性，對(duì)生物脫硫的效果及主要影響因素進(jìn)行研究，控制條件使硫化物主要被氧化成單質(zhì)硫從而對(duì)其進(jìn)行回收。

試驗(yàn)裝置

采用內(nèi)循環(huán)三相好氧流化床反應(yīng)器處理含硫廢水。反應(yīng)器材料為機(jī)玻璃，總?cè)莘e為10l，外筒下部高1000mm，外徑100mm；上部高300mm，外徑200mm；內(nèi)筒高850mm，外徑65mm。上部與下部筒體連接處的錐度為45°。反應(yīng)器上部設(shè)導(dǎo)流筒防止載體流失，下部安裝微孔曝砂頭。試驗(yàn)選用粒徑為0.4～0.8mm的顆?；钚蕴孔鲚d體，堆積密度為650kg·m-3。

試驗(yàn)廢水

整個(gè)試驗(yàn)階段，為了更好地控制研究條件，采用人工合成廢水作為處理對(duì)象。用na2s配制含硫化物廢水，以葡萄糖作為微生物生長(zhǎng)碳源，加尿素、nah2po4以微生物生長(zhǎng)，配制比例為cod:n:p=100:5:1，馴化階段加入微生物生長(zhǎng)需要的微量元素。

分析項(xiàng)目及測(cè)試方法

cod：5b-3c型cod快速測(cè)定儀；硫酸根離子：鉻酸鋇光度法；溶解硫化物：pag/s-1型銀硫電法；體中h2s濃度：醋酸鋅吸收碘量法；溶解氧：碘量法；ph：e-201-c型ph復(fù)合電。

啟動(dòng)方式

目前，生物膜反應(yīng)器的掛膜采用的方法密閉循環(huán)法和快速泥掛膜法，但密閉循環(huán)法掛膜需要設(shè)置循環(huán)池和循環(huán)泵，而且需要較多的接種污泥，操作不方便。因此，本研究為了縮短啟動(dòng)時(shí)間，采用快速泥掛膜法。取實(shí)驗(yàn)室自行培養(yǎng)的活性污泥（mlvss為2.48g·l-1）

4l與400ml活性炭載體混合，靜置10h后，走上層污泥，將接種后的載體和污水加入反應(yīng)器內(nèi)，悶曝13h后開(kāi)始連續(xù)進(jìn)料。

結(jié)果與討論

流化床連續(xù)進(jìn)水4d后，載體表面開(kāi)始生物膜生長(zhǎng)，此后15d內(nèi)，反應(yīng)器的水力停留時(shí)間（hrt）從3.7h降低到1h，進(jìn)水硫化物（s2-）從50mg·l-1提高到120mg·l-1，進(jìn)水cod控制在250～300mg·l-1之間，曝量從75l·h-1提高到90l·h-1，進(jìn)水ph控制在7.5～8.5之間。反應(yīng)器到19d時(shí)，hrt為1h，cod和硫化物負(fù)荷分別為7.5kg·m-3·d-1和3.0kg·m-3·d-1，去除率分別為78.3%和92.62%，出水為乳白色渾濁狀，生成了膠體狀的單質(zhì)硫顆粒，出水ph升高0.5左右。同時(shí)，根據(jù)顯微鏡觀察，發(fā)現(xiàn)生物膜結(jié)構(gòu)由絲狀菌和菌膠團(tuán)組成，微生物相對(duì)比較豐富，說(shuō)明生物膜馴化成功。從20d起反應(yīng)器正常，開(kāi)始正式試驗(yàn)。試驗(yàn)廢水溫度為18～21℃，進(jìn)水cod確定為350mg·l-1左右。試驗(yàn)分為五個(gè)階段，ⅰ階段研究hrt對(duì)生物氧化廢水中硫化物的影響，ⅱ階段研究進(jìn)水硫化物濃度的改變對(duì)反應(yīng)器處理效果的影響，ⅲ階段研究不同曝量對(duì)反應(yīng)器處理效果的影響，ⅳ階段研究進(jìn)水ph的改變對(duì)反應(yīng)器處理效果的影響，ⅴ階段研究進(jìn)水硫化物濃度和曝量對(duì)反應(yīng)器效果的綜合影響。ⅰ～ⅳ階段各歷時(shí)12d，ⅴ階段歷時(shí)20d

硫化物容積負(fù)荷與曝量

硫化物容積負(fù)荷直接影響著色硫細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖和硫化物的去除效果。如圖1、圖2所示，ⅱ、ⅲ階段的研究表明，當(dāng)負(fù)荷一定時(shí)，較大的曝量雖然可以提高硫化物的去除率，但生成s的比例下降，使硫化物的氧化不僅進(jìn)行*步生成單質(zhì)硫，同時(shí)進(jìn)行二步生成硫酸鹽，提高出水so42-的濃度。較小的曝量雖然使硫化物的去除率所下降，但是生成s的比例較高。另外，硫化物容積負(fù)荷越高，反應(yīng)器越能保持良好的效果，且不生出水中so42-濃度升高的現(xiàn)象，效果較為穩(wěn)定。

ⅴ階段的研究表明，對(duì)于反應(yīng)器來(lái)說(shuō)，在一定范圍內(nèi)任意一個(gè)給定的硫化物容積負(fù)荷，都可以通過(guò)改變曝量，提高硫化物的去除率，同時(shí)s占氧化產(chǎn)物的比例也比較高。

反應(yīng)器過(guò)程中，每次提高負(fù)荷，處理效率都呈下降趨勢(shì)，但反應(yīng)器能很快恢復(fù)，說(shuō)明反應(yīng)器具很好的抗沖擊性。

結(jié)論

(1)內(nèi)循環(huán)三相好氧流化床用于處理含硫廢水非常合適，硫化物94%以上被氧化為單質(zhì)硫，反應(yīng)器脫硫效果相當(dāng)明顯。

(2)對(duì)于好氧升流式流化床反應(yīng)器，在一定范圍內(nèi)，當(dāng)其他影響因素確定時(shí)，即給定某個(gè)hrt、進(jìn)水硫化物濃度、曝量和進(jìn)水ph值，都可以通過(guò)調(diào)整，使得反應(yīng)器處理硫化物的去除率達(dá)到95%以上，同時(shí)氧化產(chǎn)物中s占的比例過(guò)93%，機(jī)物的去除率在25%左右。

(3)硫化物去除率主要與硫化物容積負(fù)荷和曝量關(guān)，當(dāng)反應(yīng)器良好時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)所需要的硫化物容積負(fù)荷和曝量具正相關(guān)性。

(4)隨著硫化物被氧化，反應(yīng)器內(nèi)ph值會(huì)升高，其升高值由單質(zhì)硫生成量決定。

(5)尾中h2s含量與出水硫化物濃度是正相關(guān)的，另外與反應(yīng)器的ph值一定關(guān)系。

(6)反應(yīng)器進(jìn)水硫化物濃或者曝量小時(shí)，會(huì)出現(xiàn)出水so42-濃度比進(jìn)水so42-濃度低的情況。

(7)反應(yīng)器出水的形態(tài)與操作條件密切相關(guān)，只在出水呈乳白色渾濁狀時(shí)，反應(yīng)器的處理效果才好，單質(zhì)硫生成率也高。