硫酸鹽對厭氧生物處理的影響
在中國硫酸鹽廢水是一種難以處理的常見工業廢水,主要來源于制藥､印染､造紙､食品加工等行業的工業生産過程｡且其濃度大多高于3000mg/L｡
這些高濃度硫酸鹽的廢水可根據有機污染物的含量進行分類:一種是制藥､糖蜜發酵廢水等高濃度硫酸鹽廢水,處理此類廢水同時面臨着高濃度有機污染物和硫酸鹽的濃度高的困難;二是含有低濃度硫酸根廢水,主要來源于采礦和煙氣脫硫後的廢液,亟需開發兼顧高效處理､能源回收和硫酸鹽去除等優點的處理方法｡
硫酸鹽廢水的排放會對水環境産生不良影響｡硫酸鹽廢水具有如下特點:潛在性的危害極大､自然界難以淨化､極長的潛伏期和處理難度大｡
硫酸鹽會影響廢水的厭氧生物處理效果,當廢水中含有高濃度硫酸鹽時,會發生厭氧消化被抑制的現象｡其主要原因為硫酸鹽還原菌(SRB)和産甲烷菌(MPB)競争相同的底物,而硫酸鹽的還原産物硫化物也會對厭氧生物産生毒害作用,最終使産甲烷菌活性降低,影響甲烷産量｡
硫酸鹽還原菌能廣泛利用各種基質,包括脂肪酸､單糖､氨基酸､氫氣和二氧化碳等｡硫酸鹽還原菌和産甲烷菌的競争關系主要展現于硫酸鹽還原菌能利用産甲烷過程前體物質乙酸和氫氣｡乙酸和氫氣作為電子供體,硫酸根等作為電子受體,發生基質電子分流,最終經硫酸鹽還原菌異化作用,還原生成硫化物,影響産甲烷過程｡
分析硫酸鹽還原菌與産甲烷菌進行厭氧反應的動力學參數,可知硫酸鹽還原菌比産甲烷菌占優勢,利用乙酸和氫的硫酸鹽還原反應比産甲烷過程AG值低,即反應更易進行此外硫酸鹽還原菌對乙酸和氫有較強的親和力和較快的反應速率,在基質濃度較低時,硫酸鹽還原的生長不受影響,而産甲烷菌不能利用｡硫酸鹽還原産物可以H2S､HS-､S2_形式存在于上清液中,在中性pH值時,20%的總硫以未電離的H2S形式存在｡
硫酸鹽還原産物硫化物根據形式不同,對産甲烷菌産生抑制作用的程度也不盡相同,遊離态H2S對産甲烷菌起主要毒害作用的含硫化合物其毒害作用原因可能是電中性的H2S分子能破壞電負性的細菌蛋白質分子結構,使其喪失生物活性,還可以通過形成硫鍊幹擾輔酶A和輔酶M｡此外硫化物還能和廢水基質中無機鹽陽離子結合産生沉澱,降低了營養鹽的濃度,進而影響微生物的生長｡
由于反應器類型不同､廢水類型不同､運作條件不同等原因,研宂者們得出的效果也不同｡pH值和溫度也是影響硫酸鹽還原菌生長代謝活動的因素,适宜的溫度(不低于20°C)和pH(6.8-7.2)是硫酸鹽還原菌穩定生長的重要條件;此外,由于硫酸鹽還原菌是嚴格的厭氧菌,氧氣能直接破壞菌體内的酶,進而抑制硫酸鹽還原菌的生長｡因而硫酸鹽還原菌生長環境的氧化還原點位必須低于負100mVW｡
硫酸鹽還原菌(SRB)是一類在厭氧條件下能利用氫氣､有機物等作為電子供體把9碩士學位論文硫酸鹽､亞硫酸鹽､硫代硫酸鹽等還原為硫化氫的細菌總稱｡根據生理生化特性,可将其分類為異化硫酸鹽還原細菌和異化硫還原細菌｡
異化作用是指還原的底物沒有被細菌同化為其細胞組分,而是生成産物｡異化硫酸鹽還原細菌可以利用底物有乙醇､丙酮酸和乳酸,是目前重點研究的對象;而後者不能還原硫酸鹽,隻能利用硫､亞硫酸鹽,硫代硫酸鹽等。
還可根據SRB菌的不同底物進行分類:(1)氫(HSRB);(2)乙酸(ASRB);(3)較進階脂肪酸(FSRB);據報道HSRB對硫酸鹽的親和力大于FSRB,同時FSRB大于ASRB｡
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