含硫廢水的處理.ppt

微生物在環(huán)境保護中的應用 含硫廢水的處理 前言 隨著人類的物質(zhì)文明和健康的需要 對環(huán)境要求越來越高 為了達到提高空氣質(zhì)量和水體質(zhì)量的要求 環(huán)境工程除用常規(guī)的處理設(shè)備和構(gòu)筑物處理污廢水外 還與天然的濕地組合處理 后來又發(fā)展到用人工濕地處理污廢水 或用處理設(shè)備 構(gòu)筑物與人工濕地組合對污廢水進行深度處理 順應趨勢 微生物也逐漸應用到環(huán)境保護中 它與物理 化學法相比 具有經(jīng)濟 高效的優(yōu)點 更重要的是可基本達到無害化 現(xiàn)在淺談微生物在環(huán)境工程中處理含硫廢水應用 含硫廢水中的硫化物特點 含硫廢水中的硫化物具有毒性 腐蝕性 并且是許多生活或生產(chǎn)惡臭源的主要致臭成分 對環(huán)境造成極大的污染 且會對廢水構(gòu)筑物的正常運轉(zhuǎn)產(chǎn)生很大影響 因此含硫廢水的處理在環(huán)境保護中尤為重要 廢水中硫化物的常見處理方法 吹脫法 空氣氧化法 化學沉淀法 化學氧化法及生物氧化法 生物氧化法與其他方法相比 最大優(yōu)點是處理本錢低 生物氧化法1 有氧生物氧化2 缺氧生物氧化2 1單相厭氧工藝2 2兩相厭氧工藝 有氧生物氧化 1993年荷蘭Paques公司首次用Thiopaq工藝 采用無色硫細菌以一定的生產(chǎn)規(guī)模去除經(jīng)厭氧處理的造紙工業(yè)含硫廢水 經(jīng)不斷改進 已在生物脫硫領(lǐng)域得到應用該法采用稀碳酸鈉溶液吸收H2S 生成NaHS 與常規(guī)方法利用NaOH溶液吸收H2S相比 避免了對吸收液的二次處理 節(jié)省了費用 采用無色硫細菌 同時控制供氧量可將硫化物轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫回收 這種天生單質(zhì)硫的生物技術(shù)的優(yōu)點是 1 不需催化劑或氧化劑2 無須處置化學性污泥3 不產(chǎn)生生物污泥4 能耗低5 硫可再用6 不排放或僅排放少量的硫酸鹽或硫代硫酸鹽7 見效快 去除率高 從而在處理含硫廢水方面具有較大上風 單相厭氧工藝 傳統(tǒng)厭氧工藝廢水中的硫酸鹽作為電子受體在廢水處理過程中被還原得以去除 由于存在著硫酸鹽還原與產(chǎn)甲烷過程共同競爭底物的過程 并且硫酸鹽還原產(chǎn)物對厭氧系統(tǒng)中的微生物存在著抑制作用 廢水處理的效果并不理想 改進工藝 研究人員在生物處理硫化物的實驗研究中 采用光合細菌進行厭氧氧化 將硫化物氧化為單質(zhì)硫去除 該技術(shù)需要大量輻射能 且當廢水中出現(xiàn)硫顆粒后 透光度會大大降低 影響處理效果 利用反硝化細菌氧化硫化物是另一種缺氧生物處理 但反應中需要硝酸鹽 限制了該技術(shù)的使用 兩相厭氧工藝 硫酸鹽還原過程與產(chǎn)甲烷等過程分開進行互不影響的方法 該方法并沒有得到單質(zhì)硫的實際回收 僅僅是利用理論平衡計算得到了單質(zhì)硫的回收率 其它生物處理技術(shù) 國外研究人員采用生物固定化技術(shù)對含硫廢水進行了試驗研究 德國科技工作者將降解硫磷等9種農(nóng)藥的酶 以共價結(jié)合法固定于多孔玻璃及硅珠上 制成酶柱處理硫磷廢水 去除率可達95 以上 且可連續(xù)工作70d 而酶活性無明顯損失 利用微生物燃料電池 MicrobialFuelCell 處理含硫酸鹽廢水 近年來 微生物燃料電池技術(shù)是環(huán)境工程領(lǐng)域剛剛興起的一種水處理技術(shù) 可以在實現(xiàn)廢水處理的同時 獲得清潔能源電能 從而受到了環(huán)境工程領(lǐng)域的廣泛關(guān)注 利用微生物燃料電池技術(shù) 結(jié)合含硫廢水的處理 既可以解決含硫廢水的處理問題 又能產(chǎn)生生物能源 電能 因而 微生物燃料電池在含硫廢水的處理上有廣闊的發(fā)展前景 優(yōu)勢 MFC在產(chǎn)電微生物協(xié)助下 不僅能將廢水中的化合物轉(zhuǎn)換為電能 而且能夠擺脫卡諾循環(huán)的限制 最大限度的提高能量轉(zhuǎn)換率大于70 由于硫酸鹽的還原產(chǎn)物硫化物的自發(fā)氧化過程 使得硫化物在MFC可以在陽極失去電子形成單質(zhì)硫 轉(zhuǎn)化率達99 因而在MFC中可以實現(xiàn)硫物質(zhì)從水相到固相的過程 制備成本低 低內(nèi)阻 運作效率高 具有極好的環(huán)保及經(jīng)濟效益 不足 硫酸鹽的還原產(chǎn)物硫化物會在MFC的陽極失去電子形成單質(zhì)硫而沉積在陽極產(chǎn)電菌上 從而覆蓋MFC的產(chǎn)電菌