点击进入官网

您的位置 首页 污水处理

制浆造纸污水厌氧处理中硫酸盐的危害

摘要:制浆造纸污水厌氧处理中硫酸盐的危害,厌氧处理技术是在缺氧环境中,通过厌氧细菌的作用,将污水中的有机污染物进行分解、代谢、消化,使其转化为沼气的一种处理方法。厌氧处理

  厌氧发酵解决技术性是在氧气不足自然环境中,根据厌氧发酵病菌的功效,将废水中的有机化学空气污染物开展溶解、新陈代谢、消化吸收,使其转换为沼液的一种解决方式 。厌氧发酵解决做为把生态环境保护、电力能源收购与绿色生态循环系统紧密结合的综合性技术性,是一种十分经济发展的解决方式 ,具备不错的自然环境与工作经验。在废水处理成本费上要好氧解决低许多,尤其是解决中等水平之上浓度值(COD>1500Mg•L-1)的废水更是如此,这是由于厌氧发酵解决的驱动力耗费低,营养物质加上花费和污泥处理花费也少。一般 状况下,厌氧发酵解决花费仅为好氧解决的1/3上下;如所产沼液能被运用,还能产生非常的盈利。

  造纸造纸工业生产制造常用的原材料为化学纤维原材料,废水中的空气污染物主要是甲基纤维素类化合物的溶解物质,具备非常好的生物化学特性,特别适合厌氧发酵解决,因此厌氧发酵工艺处理越来越多地在造纸造纸行业中获得运用。但造纸造纸工业废水中一般 带有较多的硫氰酸钾,在厌氧发酵生物化学全过程中硫氰酸钾被转变成硫化橡胶复(H2S),氯化氢对甲烷菌有较强的抑制效果,使厌氧发酵解决的实际效果减少。

  一、废水厌氧发酵解决的原理

  最开始的生物滤池,始于“Mouras全自动油烟净化器”,它是由美国人LouisMouras在1860年将简单沉砂池改善而成的封闭式管式反应器,用于处理污水。如今,伴随着该技术性的逐步完善,生物滤池愈来愈多地用以日常生活和工业生产废水的解决。依据微生物菌种种群的生理学新陈代谢不一样,将厌氧发酵反映的全过程区划为3个环节,如图所示1所显示

1.jpg

  第一阶段为水解反应发醇环节,根据水解反应发酵菌的功效,将构造繁琐巨大的有机化合物,如糖分、蛋白和脂质化学物质等,溶解为小分子水的有机物、醛类等,和单分子结构的CO2、H2、NH3和H2S。第二阶段为产氢产甲酸环节,根据产氢产甲酸菌的功效,将第一阶段的物质转换为甲酸、CO2和H2。第三阶段为产甲烷环节,以第一阶段和第二阶段造成的甲酸、CO2和H2为关键栽培基质(也有苯甲酸、乙醇及甲胺等),在产甲烷菌的功效下将其转换为CH4和CO2。

  参加厌氧发酵全过程的微生物菌种关键为病菌,依据厌氧发酵功效結果的不一样,将这种病菌分成非产甲烷病菌与产甲烷病菌两类。在厌氧发酵全过程中,非产甲烷菌的功效是开展高分子材料有机化合物的溶解、消化吸收,而产甲烷菌的功效是将高分子材料有机化合物的溶解物质转换为甲烷气体(即沼液)。非产甲烷病菌有18个属、50多种多样,关键由兼性厌氧菌和专性绿脓杆菌构成。专性绿脓杆菌关键包含拟杆菌属、梭状枯草芽孢菌属、双岐杆菌属、放线菌属和棒杆菌属等;兼性厌氧菌关键包含形变菌属、链球菌属、黄杆菌属、假单胞菌属、枯草芽孢菌属、生育假杆菌属和产气杆菌属等。普遍的产甲烷病菌关键有4种,包含甲烷气体革兰阴性杆菌属、甲烷气体杆菌属、甲烷气体螺旋菌属和甲院A叠革兰阴性杆菌属。

  二、厌氧发酵处理方式中硫氰酸钾的伤害

  2.1 厌氧发酵全过程中硫氰酸钾的复原

  硫氰酸钾复原菌(SulfateReducingBacteria,通称SRB)是一类与众不同的原核生理学群聊,具备各种各样形状特点,是一种严苛绿脓杆菌,能根据异化作用将硫氰酸钾做为有机化合物的电子器件蛋白激酶进而使硫氰酸钾复原。硫氰酸钾复原菌在地球上的遍布很普遍,在氧气不足的空陆自然环境中,包含土壤层、海面、河流、地下排水管,及其油气井、淹水田、江河和湖水堆积物、沼泥等,在这种饱含土壤有机质和硫氰酸钾等自然环境中,都存有很多的硫氰酸钾复原菌。在这类自然环境中,硫酸根离子(SO42-)会被复原为氯化氢(H2S),用以微生物生物体的生成,进而使自然环境中的硫元素得到循环利用。硫氰酸钾的氧化反应一般 包含同化作用复原和异化理论复原二种化学反应类型。

  硫氰酸钾的同化作用复原是根据病菌(包含烟气脱硫菌属、烟气脱硫革兰阴性杆菌属、烟气脱硫八叠革兰阴性杆菌属和烟气脱硫线菌属)的功效,使空气氧化蛋氨酸、胱氨酸等带有-SH基的油酸消化吸收溶解,其物质再根据腐烂病菌的分解作用造成释放出来H2S,其转换全过程为:

2.jpg

  硫氰酸钾的則极原M过病菌(包含烟气脱硫弧菌属、烟气脱硫单胞菌属、烟气脱硫叶菌属和烟气脱硫肠状菌属)以S042-为电子器件()的蛋白激酶,将有机化合物(如乳酸菌、丙酮酸、酒精或一些油酸等)开展空气氧化,造成H2S并得到一定的动能。反映全过程中运用的氛,有一部分来自于乳酸盐等有机化合物的消化吸收物质,也是有一部分来自于反映管理体系。若以葡萄糖水为栽培基质,此全过程又称之为反硫化橡胶功效,主要是由烟气脱硫弧菌属来进行的,其反映全过程以下:

3.jpg

  2.2 硫氰酸钾复原对厌氧发酵解决的危害

  (1)硫氰酸钾复原菌(SRB)与产甲烷菌(MPB)的市场竞争功效。当废水中带有小量或适当硫氰酸钾时,微生物菌种关键开展的是同化作用硫氰酸钾复原,其新陈代谢物质对厌氧生物溶解具备一定的推动作用。这时,SRB做为非产甲烷菌溶解有机化合物,为MPB出示可运用的栽培基质,还有益于保持自然环境中适合的氧化还原反应电位差,推动有机化合物的溶解和运用。当废水中的硫氰酸钾浓度值太高时,SRB关键开展剧极原,不但不可以给MPB出示合理的运用栽培基质,造成的氯化氢还将比较严重危害MPB的一切正常新陈代谢,进而减少有机化合物的溶解率及甲烷气体产出率。

  (2)硫氰酸钾还原产物对病菌生长发育的抑止。硫氰酸钾还原产物关键为氯化氢,是一种对产甲烷菌生有抑制效果的化学物质,其毒副作用是由其^正离子方式(即分散H2S)造成的。在浓度值较高的状况下,氯化氢分子结构可立即贴近并透过病菌的植物细胞,进到病菌身体而产生危害功效,危害病菌的特异性;此外,还可使水里非碱性金属沉定,危害病菌对金属离子的运用,危害微生物菌种的生长发育岡。Lawrence与McCarty报导,氯化氢的浓度值提升到400Mg•L-1的阀值时,厌氧发酵解决的产供气量慢慢降低,直至终止。因而,硫氰酸钾浓度值的提高必定会造成厌氧发酵解决的负载与高效率减少,毁坏厌氧发酵解决的平稳运作。

  (3)减少对废水COD的除去高效率。硫氰酸钾复原造成的H2S与产甲烷菌的新陈代谢物质CH4对比,除开具备毒副作用,1g以H2S方式存有的硫等同于3gCOD空气污染物,进而造成 厌氧发酵解决中COD污泥负荷的降低。因而,硫酸根离子被彻底复原必须有充足的COD成分,一般觉得COD与硫酸根离子的浓度值必要超出0.67,此外,污水中的一部分有初物耗费于硫氰酸钾的复原全过程,因此不可以用以甲烷气体的造成,进而使甲院产出率降低;硫酸根离子复原造成的硫酸盐还易造成机器设备的腐贩释放异味,使项目投资和解决成本费增加。

  (4)硫氰酸钾复原的有益功效。除开之上这种不好危害外,硫氰酸钾复原也是有其有益的一面:硫氰酸钾复原造成的硫酸盐可与污水中的重金属离子紧密结合产生金属硫化物沉定,此方式 可用以污水中毒了重金属离子的除去;使管式反应器内氧化还原反应电位差维持在较适度性(-300mV上下),有益于厌氧发酵反映的开展;还可使废水中毒副作用极强的硫氰酸盐转换为毒副作用比较轻的硫酸盐及其使重金属离子沉定,进而使废水的毒副作用变弱;减少废水中氢的分压电路,缓解氢对厌氧发酵病菌的抑制效果,空气氧化己酸盐形成甲酸和CO2,防止正中间新陈代谢物质的累积对厌氧发酵全过程危害。

  三、缓解硫氰酸钾危害的对策

  3.1 造纸造纸工业废水中硫氰酸钾的来源于

  造纸造纸工业加工过程的工艺流程较为繁杂,一般 要加上一些化学药品。如为了更好地将反映物质调至酸碱性一般 会添加酸,为了更好地调整反映物质的正电荷一般 会添加电解质溶液。盐酸因为其价格低,是造纸造纸工业生产制造中用于调酸的常见实验试剂;而硫酸铝(即明巩、矾土)具备调整pH、斜板沉淀池、媒体等功效,也是造纸造纸工业生产制造中常见的改性剂。盐酸、硫酸铝的应用都是会提升废水中硫酸根离子的浓度值。

  (1)硫氰酸钾造纸:现阶段有机化学纸桨生产制造的关键方式 是硫氰酸钾法,其蒸制液中的合理化学药品为氢氧化钠(NaOH)和硫化钠(Na2S)。造纸黑液根据碱收购系统软件开展解决,在其中的有机物燃烧收购能源,残碱及钠奴转獅麵和硫化橡胶撕导以循环利用。为了更好地填补碱收购全过程中硫的损害,在黑液中加上一定量的硫酸钠(即芒硝),外流的硫酸钠会提升中区水里的硫氰酸钾成分。

  (2)纸桨漂白剂:纸桨漂白剂一般 是在酸碱性或偏碱的标准下开展,纸桨的酸碱性漂白剂加工工艺有钛酸异丙酯(C)、二氧化率漂白剂(D)、活性氧漂白剂(Z)和酸处理(A)等。为了更好地考虑漂白剂反映的酸碱性标准,要在纸桨中添加一定量的盐酸,使纸桨的pH做到一定的范畴。漂白剂反映后,根据清洗硫酸根离子便进到废水,提升了废水中硫氰酸钾的成分。

  (3)打印纸张抄造:在纸料配置的情况下,如调胶、上色等,为了更好地使施胶剂顆粒、染剂分子结构与纸桨化学纤维坚固融合,使其留到打印纸张中做到调胶、上色的目地,经常会采用硫酸铝。硫酸铝具有“媒体”、“铁路桥”的功效,根据带强正电荷的水合铝离子,将带负电的化学纤维与带负电的封口胶、有机分子等融合在一起。添加到料浆中的硫酸铝,有非常一部分伴随着清水进到废水,进而提升了废水中硫氰酸钾的成分。

  (4)水处理及废水处理:在水处理及废水处理中,硫酸铝经常作为混凝剂和助凝剂,使水里的悬浮固体顆粒、胶体溶液粒子,集聚变成很大的顆粒,再根据沉定、气浮机等方法从水里除去。那样,硫酸铝的应用也提升了废水中硫氰酸钾的成分。

  3.2 缓解硫氰酸钾伤害的对策

  3.2.1 操纵进水里硫氰酸钾的浓度值

  在陈立伟等用生物滤池解决污水的试验中,发觉硫氰酸钾的浓度值范畴在200-400Mg.L-1时,生物滤池能够 平稳运作;污水中的硫出水里开展解决,使H2S树脂吸附后循环,能够 减少渗水SO42-的浓度值此外,还可在厌氧发酵渗水添加其他没有SO42–或SO42-浓度值较低的污水,以磷酸盐对解决实际效果具备一定的推动作用,在硫氰酸钾成分为300 mg.L—1时,生物滤池运作实际效果最好是;当浓度值超出400Mg.L—1时,生物滤池的运作实际效果会显著降低。在具体生产制造中,可将生物滤池的减少进水里SO42-的浓度值,进而缓解,产甲烷菌的抑制效果。可是,根据稀释液减少渗水SO42-浓度值的另外,污水COD的浓度值也会随着减少,很有可能危害解决实际效果,因此 要依据详细情况决策稀释液水平,使污水COD与SO42-广浓度值的比率在2:1之上。

  3.2.2 提升淤泥训化

  在解决含硫氰酸钾污水时,要做到预估的目地,淤泥训化是—种十分关键的方式 。SRB与MPB在废水处理管理体系中的原始相对性优点会危害市场竞争結果,进而危害废水治理实际效果。淤泥训化MPB完善后,可够长期保持的硫氰酸钾和COD污泥负荷。淤泥训化就是指将早已完善的淤泥开展塑造,使其融入新的废水处理自然环境,并具备解决新废水工作能力的淤泥转换全过程。训化方式 是在溶液中慢慢提升新废水的占比,直到做到对特殊废水所规定的超负荷及较高解决高效率已经。训化全过程中,能溶解废水的病菌获得发展趋势和发展壮大,不可以融入的病菌被慢慢取代。训化全过程中应依据病菌必须添加一些养分,为了更好地减少驯付对间,可将塑造、训化两环节合拼起來开展。冀滨弘等用间歇性生物滤池解决水质采样,选用以塑造训化产甲烷菌为主导的训化方式 ,使原始产甲烷菌占较大优势,处理方式合理地抑止了硫氰酸钾复原菌的生长发育对产甲烷菌的不良影响。

  3.2.3 改善厌氧发酵加工工艺种类

  硫氰酸钾有机化学废水处理中运用较多的加工工艺有单相电厌氧发酵和两相厌氧发酵二种。单相电厌氧发酵加工工艺不可以解决SRB对MPB的危害,是由于硫氰酸钾的还原产物氯化氢的存有而造成的负面信息功效。两相厌氧发酵加工工艺可将SRB和MPB分离,使他们各自在不一样的管式反应器中生长发育繁育,第一相出水出水经脱硫设备滑脱氯化氢,随后再进到第二相开展甲烷气体化解决,可避免 制氯化氢的危害,缓解对产甲烷菌的抑制效果,提升系统软件的解决高效率和运作可靠性]。郭艳等再用两相UASB管式反应器解决含浓度较高的硫氰酸钾废水时,硫氰酸钾复原率做到90%之上,COD污泥负荷也维持在94%上下。但因为造成的H2S较多,需要的烟气脱硫成本费相对性较高。

  3.2.4 限定水解酸化池

  尽管硫氰酸钾复原菌和甲烷菌都被觉得是严苛的绿脓杆菌,但一些研究发现他们事实上還是能够 承受一定量的氧,乃至能够 复原氧。一部分甲烷菌被证实并不是严苛厌氧发酵的,他们能够 在一定水平上承受自然环境中的氧,革兰阴性杆菌和链球菌比絮状菌耐氧工作能力更强。充分考虑一定量气体能够 将生物滤池内的氯化氢吹脱出去,而且很有可能将一部分负二价硫酸盐空气氧化成对甲烷菌无有害物质的单质硫,周伟丽等在生物滤池中选用限定水解酸化池的方式 ,以求缓解硫酸盐对甲烷菌的抑制效果。试验发觉:根据一定范畴的限定水解酸化池,完成了对氯化氢的吹脱功效和对硫酸盐的化学作用,可以减轻和缓解生物滤池中的硫酸盐抑止状况。用UASB管式反应器解决硫氰酸盐造纸厂排出来的高硫氰酸钾废水,根据限定水解酸化池,在有机化学负载提升到赚2倍的状况下,COD污泥负荷仍有提升,从40%~50%提升到60%~70%。

  3.2.5 铁盐拟制

  在溶液中氯化氢可与亚铁离子(Fe 2)反映造成难可溶的硫倾铁(FeS)沉淀,硫铁的沉定可合理减少水里氯化氢的浓度值。因此,选用亚铁盐解决带有硫氰酸钾的废水,可将H2S转换为FeS而降低废水中分散H2S的成分,进而缓解对厌氧消化的危害。吴少杰在解决浓度较高的硫氰酸钾有机化学废水时添加适量铁盐,合理地减少了硫酸盐的抑制效果,提升了COD的污泥负荷。试验证实,废水中虽含较多的硫氰酸钾,但添加一定量的铁盐后,厌氧消化全过程中并沒有出現pH值太高高状况,且维持了较高的COD污泥负荷。

  四、总结

  造纸造纸工业废水中带有较多的可溶有机化合物,尤其是甲基纤维素、木质素的溶解物质成分很高,这种化学物质具备不错的生物化学特性,特别适合运用厌氧发酵方法解决,因此愈来愈多的厌氧发酵系统软件用以造纸造纸工业废水的解决。造纸造纸工业废水通常带有较多的硫氰酸钾,浓麵过400Mg.L-1时钱成废水处的减少,其关键缘故是厌氧发酵全过程中硫酸根离子复原造成的H2S对产甲烷菌的抑制效果,导致污水COD树脂吸附率的减少。在生产制造上可根据采用一些合理对策清除或缓解其危害,如限定水解酸化池、加上铁盐、按段厌氧发酵等,将硫酸根离子复原造成的H2S树脂吸附,进而缓解对甲烷菌的伤害。因为废水的成份非常复杂,要想获得理想化的解决实际效果,需要在废水治理全过程中依据具体情况采用适当的对策。(来源于:四川工商岗位技术学校)

本站有部分文章来自网络,不代表365环保网立场,转载请注明出处:https://www.pdc365.cn/wushui/gyws/10584.html

作者: 三六五环保公司

专注于产品销毁、再生资源回收回收、固废危废处置、污水污泥治理。

为您推荐

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注

联系我们

联系我们

152-1430-7598

在线咨询: QQ交谈

邮箱: 570426671@qq.com

工作时间:7*24随时等候
关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部