生物脫硫技術(shù)的應(yīng)用

1、微氧厭氧生物脫硫技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究,微氧厭氧生物脫硫技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究,1、微氧厭氧技術(shù) 2、技術(shù)特點(diǎn) 3、微氧厭氧生物脫硫?qū)嶒?yàn)研究 4、 結(jié) 論,好氧微生物依靠分子氧進(jìn)行代謝； 而厭氧微生物只能在沒有氧存在的情況下才能生長(zhǎng)。 所以，人們一般認(rèn)為嚴(yán)格厭氧微生物和好氧微生物必須在時(shí)間或空間上分離。,1、微氧厭氧技術(shù),但是，由于厭氧微環(huán)境的存在(如顆粒污泥或生物膜的形成)而使好氧菌和厭氧菌可以在同一反應(yīng)器里共存。,如顆粒污泥表面的兼性微生物可在氧分子擴(kuò)散進(jìn)顆粒內(nèi)層之前就消耗掉氧分子。 類似的還有多孔狀填料，如藻酸鈣顆粒表面有好氧菌而顆粒孔隙內(nèi)有厭氧菌。,另據(jù)Zitomer報(bào)道，即使在分散的懸浮狀態(tài)下，沒有厭氧

2、微環(huán)境的存在，好氧菌與厭氧菌也能共存，而且污泥呈現(xiàn)出高的產(chǎn)甲烷活性。,雖然低濃度的溶解氧也會(huì)對(duì)產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)生毒害作用，但已發(fā)現(xiàn)一些產(chǎn)甲烷菌在有溶解氧存在的情況下仍能在短期內(nèi)存活，并且保持與其它好氧和微氧微生物共生。,例如，索氏甲烷絲菌在氧存在長(zhǎng)達(dá)48之后取消氧，甲烷產(chǎn)量并未下降。 還有巴氏甲烷八疊球菌、布氏甲烷桿菌、索氏甲烷絲菌、嗜熱堿甲烷桿菌和嗜樹甲烷短桿菌等，它們都具有一定的耐低氧能力。,稻田中的厭氧微生物已被發(fā)現(xiàn)可在交替的厭氧環(huán)境與好氧環(huán)境中生存。,微氧厭氧反應(yīng)器示意圖,進(jìn)水,出水,生物氣,空氣/氧氣,2技術(shù)特點(diǎn),2.1污泥產(chǎn)量少 Zitomer以血清瓶為反應(yīng)器，以乙醇、丙酸為基質(zhì)，在氧氣

3、添加量分別為0%、10%、30%COD的情況下，對(duì)系統(tǒng)的污泥產(chǎn)率系數(shù)(Y)進(jìn)行了試驗(yàn)分析。,污泥產(chǎn)率系數(shù)對(duì)比,2.2出水COD低 微氧厭氧系統(tǒng)由于揮發(fā)性脂肪酸(VFA)被氧化、可溶性微生物產(chǎn)物(SMP)少、厭氧形成的部分還原性物質(zhì)(如H2S)被氧化等原因而降低了出水的COD濃度。,Zitomer在以蔗糖為基質(zhì)的血清瓶微氧產(chǎn)甲烷系統(tǒng)的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)COD去除率高而且出水COD濃度低。,好氧與微氧厭氧處理結(jié)果對(duì)比,2.3產(chǎn)甲烷活性高 高VFA濃度、高H2S濃度及中間產(chǎn)物的積累都會(huì)使產(chǎn)甲烷活性降低，微氧系統(tǒng)由于能迅速氧化VFA、吹脫或氧化H2S、減少毒性中間產(chǎn)物的積累，從而可有效提高產(chǎn)甲烷活性。,

4、2.4抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng) 微氧產(chǎn)甲烷系統(tǒng)由于一方面能使VFA氧化，另一方面能吹脫CO2，從而可有效降低系統(tǒng)所需的VFA堿度和CO2堿度，使系統(tǒng)的pH值迅速回升。,Zitimer將間歇反應(yīng)器中的有機(jī)負(fù)荷由0.25gCOD/(Ld)猛增至4 gCOD/(Ld)時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)的pH值由7降至5， 52d后厭氧反應(yīng)器的pH值仍未恢復(fù)到原值； 而充氧率為1 gO2/(Ld)和0.1 gO2/(Ld)的微氧產(chǎn)甲烷系統(tǒng)pH值分別經(jīng)28d和34d后恢復(fù)到原值。,2.5有效去除難降解物質(zhì) 一方面，微氧產(chǎn)甲烷系統(tǒng)中氧化與還原作用可同時(shí)發(fā)生，使有機(jī)氯溶劑PCE、多氯聯(lián)苯等可得到有效降解； 另一方面由于CH4與O2同時(shí)存

5、在，使甲烷細(xì)菌能以CH4為初級(jí)基質(zhì)通過共代謝而降解一些物質(zhì)(如三氯乙烯、四氯乙烯等)。,3、微氧厭氧生物脫硫?qū)嶒?yàn)研究,應(yīng)用微氧厭氧技術(shù)處理糖蜜酒精廢水。,糖蜜酒精廢水特性,研究思路,進(jìn)水 出水,微氧厭氧 生物脫硫,UASB,SBR,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,（1） 馴化培養(yǎng)階段 （2 ） 啟動(dòng)階段 （3） 運(yùn)行階段 （4） 實(shí)驗(yàn)小結(jié),馴化培養(yǎng)的目的： 培養(yǎng)馴化出同時(shí)富含MPB、SRB和CSB三菌種并具有較高活性的污泥 。,啟動(dòng)將初期已馴化培養(yǎng)的污泥接種至微氧厭氧生物脫硫反應(yīng)器，并使微生物活性增加。,反應(yīng)器運(yùn)行溫度為30，HRT為24 h，進(jìn)水pH值約為6.0，COD啟動(dòng)負(fù)荷為5.95 kg/(m3d)，SO4

6、2-啟動(dòng)負(fù)荷為0.4 kg/(m3d)。 即進(jìn)水COD濃度為5958 mg/L，SO42-為400 mg/L。,本實(shí)驗(yàn)在反應(yīng)器內(nèi)部采用每天人工定期通入氧氣的方法，利用便攜式ORP測(cè)定儀監(jiān)控反應(yīng)器內(nèi)ORP為-250-220 mV。,一周后COD和SO42-去除率呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，2周后，反應(yīng)器運(yùn)行較穩(wěn)定，COD去除率達(dá)50%，SO42-去除率達(dá)80%，這表明反應(yīng)器內(nèi)SRB和MPB生長(zhǎng)良好。,在反應(yīng)器運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)，出水中S2-濃度為2030 mg/L；收集氣體通過循環(huán)作用，氣體中H2S含量較低，約為2%；出水中實(shí)際測(cè)出的單質(zhì)硫濃度為2530 mg/L，單質(zhì)硫生成率為2025%。,通過硫平衡理論計(jì)算得出，

7、單質(zhì)硫的實(shí)際生成率約為理論生成率的60%，這是只能實(shí)際測(cè)定出水中懸浮單質(zhì)硫濃度，對(duì)于反應(yīng)器內(nèi)壁附著和存于污泥中的硫顆粒則無法直接測(cè)定。,運(yùn)行階段 在反應(yīng)器啟動(dòng)運(yùn)行穩(wěn)定后，進(jìn)入負(fù)荷運(yùn)行期。進(jìn)水COD負(fù)荷由8 kg/m3d提高至27 kg/m3d，進(jìn)水SO42-負(fù)荷由0.5 kg/m3d提高至1.8 kg/m3d。 控制溫度為30，ORP為-230mV。 實(shí)驗(yàn)共運(yùn)行了6周，兩日進(jìn)行一次項(xiàng)目分析。,當(dāng)HRT為20 h，進(jìn)水COD負(fù)荷為16 kg/m3d時(shí)，COD去除率可保持在40%,COD去除結(jié)果,當(dāng)HRT為16 h，進(jìn)水COD負(fù)荷為20 kg/m3d時(shí)，COD去除率小于30%，并有隨HRT減小而逐漸下降趨勢(shì)。,SO42-去除率較穩(wěn)定，達(dá)80%以上；出水S2-濃度約為40 mg/L；出水中S0生成率可達(dá)30%。,HRT為12h時(shí)，SO42-去除率降低；單質(zhì)硫回收率有所降低，約為20%。,實(shí)驗(yàn)結(jié)論 （A）可馴化培養(yǎng)出同時(shí)具有較高活性的MPB、SRB及CSB三菌種。,（B）在溫度為30，ORP為-230 mV左右，進(jìn)水pH值約為6.0條件下，當(dāng)進(jìn)水