鈉堿煙氣脫硫吸收液生物轉(zhuǎn)化成單質(zhì)硫的研究.pdf

1、堿吸收-微生物煙氣脫硫技術(shù)以鈉堿溶液吸收煙氣中的SO2形成SO32-/SO42-,再利用厭氧微生物還原SO32-/SO42-形成S2-,最后采用好氧微生物氧化S2-生成單質(zhì)硫(S0),實(shí)現(xiàn)硫資源的回收利用。論文著重研究鈉堿吸收-生物脫硫工藝中的生物過(guò)程,以模擬SO2堿吸收液為處理對(duì)象,考察了好氧反應(yīng)器的啟動(dòng)與運(yùn)行,厭氧與好氧反應(yīng)器的串聯(lián)和運(yùn)行,以及單質(zhì)硫產(chǎn)品的表征。
　　 在容積為45L的內(nèi)循環(huán)生物流化床好氧反應(yīng)器內(nèi),利用無(wú)色硫

2、細(xì)菌將模擬廢水中的S2-氧化為S0。在流化床內(nèi)溫度30±2℃、pH值7.50±0.50及進(jìn)水pH值7.00～7.50、COD∶N∶P=100∶5∶1的條件下啟動(dòng)并運(yùn)行反應(yīng)器。28d后,反應(yīng)器內(nèi)形成大量微生物體,當(dāng)有機(jī)物和S2-負(fù)荷穩(wěn)定在3.73kgCOD·m-3·d-1和1.09kgS2-·m-3·d-1時(shí),相應(yīng)的脫除率維持在78％和90%以上,理論S0產(chǎn)率為75%左右。考察了水力停留時(shí)間(HRT)和曝氣量對(duì)反應(yīng)器處理效果的影響,在進(jìn)水

3、S2-濃度和有機(jī)物濃度分別為200mg-L-1和800mg-L-1時(shí),適宜HRT為8h,最佳曝氣量為60～90L·h-1。
　　 以厭氧反應(yīng)器出水作為好氧反應(yīng)器進(jìn)水,在反應(yīng)器內(nèi)溫度30±2℃、厭氧段進(jìn)水pH值7.50～8.50和COD∶N∶P=100∶5∶1的條件下,完成厭氧與好氧反應(yīng)器的串聯(lián)。19～30d期間,厭氧-好氧串聯(lián)生物脫硫體系的有機(jī)物和SO42-負(fù)荷穩(wěn)定在5.8±0.1kgCOD·m-3·d-1和1.8±0.1kgS

4、O42-·m-3·d-1,相應(yīng)的脫除率平均為91.2%和85.8%,理論S0產(chǎn)率平均為63.9%,最高可達(dá)76%左右；兩個(gè)反應(yīng)器內(nèi)微生物量豐富,且好氧反應(yīng)器內(nèi)無(wú)厭氧菌污染。通過(guò)水量、水質(zhì)負(fù)荷沖擊以及二次啟動(dòng)實(shí)驗(yàn),考察厭氧.好氧串聯(lián)體系運(yùn)行效能,結(jié)果表明該生物體系具備良好的抗沖擊能力和恢復(fù)能力。
　　 在厭氧-好氧串聯(lián)體系運(yùn)行穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,采用響應(yīng)曲面分析法研究主要因素的影響情況并優(yōu)化工藝條件,得到以理論S0產(chǎn)生率為主要函數(shù)響應(yīng)值

5、的模擬方程,并計(jì)算出最優(yōu)工藝條件為:進(jìn)水SO42-濃度1348mg·L-1,HRT為16h和曝氣量165L·h-1。在該條件下運(yùn)行串聯(lián)體系5d,所得S0理論產(chǎn)率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為65.2%,與函數(shù)預(yù)測(cè)值符合良好,肯定了該模型的適用性。顯著性檢測(cè)結(jié)果表明所選的3個(gè)因素皆為顯著項(xiàng),同時(shí).HRT和進(jìn)水SO42-濃度的交互作用顯著于其余交互項(xiàng)。
　　 顯微鏡觀察得到,沉淀池水樣中富含淡黃色顆粒物質(zhì)和膜片狀物；掃描電鏡結(jié)果表明固體硫產(chǎn)品由不規(guī)則