含硫酸鹽廢水中的硫酸鹽本身雖然無害,但是它遇到厭氧環(huán)境會在硫酸鹽還原菌(SRB)作用下產生H2S,H2S能嚴重腐蝕處理設施和排水管道,且氣味惡臭,嚴重污染大氣。另外硫酸鹽廢水排入水體會使受納水體酸化,pH降低,危害水生生物;排入農田會破壞土壤結構,使土壤板結,減少農作物產量及降低農產品品質。目前,我國很多城市的地下水已經受到不同程度的硫酸鹽污染,尋求行之有效的硫酸鹽廢水處理工藝早已成為環(huán)境工程界普遍關注的問題。
硫酸鹽廢水來源廣泛,按硫酸鹽廢水的特點可將其分為兩大類:第一類廢水含有大量的SO42-和高濃度有機物;第二類廢水也含有大量SO42-,但有機物含量較少。本研究主要針對第一類廢水進行。此類廢水的厭氧生物處理工藝可歸納為兩大類:(1)單相處理工藝;(2)兩相處理工藝。比較兩種處理工藝,單相處理工藝具有經濟簡便的優(yōu)勢。
應用單相處理工藝時最大的困難在于硫酸鹽還原菌(SRB)對產甲烷菌(MPB)的競爭與抑制作用:(1)競爭作用,因為在厭氧反應器內SRB與MPB同時存在,并且這兩類菌可利用同種底物,從而在底物濃度不足時會發(fā)生競爭作用,不過由于高濃度有機廢水可提供較充足的營養(yǎng),故對本類廢水這已不成為問題;(2)抑制作用,主要是由硫酸鹽的還原產物硫化物引起的,盡管由于實驗條件、方法的不同,關于抑制程度不同研究人員所得出的結果不盡相同,但存在這一抑制作用卻是毋庸質疑的。能否成功解除這一抑制作用就成了單相法處理這類廢水的關鍵,這方面已有人提出了多種解決途徑,例如氣提法、金屬離子沉淀法、出水硫化物氧化(如利用各種各樣的微生物進行的生物氧化法)與回流工藝相結合的方案等等。以上方法雖然都有一定的作用,但是操作起來都顯得較為繁瑣,本試驗采用EGSB反應器,通過在反應器內維持一定的上升水流速度(vup),從而在vup以及反應自身所產氣體的推動之下將產生抑制作用的H2S從液相轉移至氣相,減輕或解除硫化物的抑制作用。
本研究采用上述技術處理含硫酸鹽高濃度有機廢水,希望在保證廢水COD去除效果的前提下達到高的硫酸鹽去除率和還原負荷。一旦硫酸鹽還原成硫化物就可以通過化學或者生物法轉化成單質硫,從而實現(xiàn)廢水脫硫的最終目的。