厌氧选择性脱氮除硫技术研究

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厌氧脱氮除硫工艺因具有同时脱氮、除硫、回收单质硫等优点成为含氮含硫废水治理的主流工艺。本文以提高单质硫和氮气的转化率为目标,主要研究了接种物、硫化物负荷、电子受体类型以及进水pH对厌氧选择性脱氮除硫的影响,得出选择性生成单质硫和氮气的反应控制条件。主要结论如下:(1)接种厌氧污泥有利于选择性去除硫化物,提高单质硫转化率。接种厌氧污泥量控制在100~200mL时,停留时间小于48h,单质硫转化率为52.57%,氮气转化率为88.09%;在接种污泥量为100mL,接种脱氮硫杆菌菌液量与厌氧污泥量比为1.0~1.5时,更有利于单质硫的生成,单质硫产率为54.35%,氮气转化率为96.24%。(2)接菌加泥组进水硫化物浓度在400mg/L以下时,单质硫的产率高达80%以上,在硫化物浓度为340mg/L时,硝氮型反应器单质硫转化率达98.15%最好,硝氮去除高达5.06mmol。控制进水硫化物浓度为280mg/L左右时,选择性生成氮气,氮气转化率高达100%。(3)接种纯脱氮硫杆菌的反应器对进水硫化物负荷的耐受程度不宜超过280mg/L。以硝氮、亚硝氮单独为电子受体的反应器的48h单质硫转化率分别为86.53%和87.67%,比混合电子受体的反应器单质硫的转化率60.69%更高。当硫化物浓度低于340mg/L时,以硝氮为电子受体的反应器能够选择性去除硝氮,硝氮去除率高达91.59%。对于接种纯菌的反应器,以单独硝氮或者硝氮-亚硝氮混合电子受体时,氮气产量达到9.82mmol和6.88mmol,高于单独亚硝氮为电子受体反应器的6.43mmol,宜控制硫化物的浓度在200mg/L左右。(4)电子受体为硝氮时相比亚硝氮更有利于选择性去除硫化物,硫化物去除率分别为97.07%和76.95%。以亚硝氮为电子受体的反应器中,单质硫的形成较慢。硝氮与亚硝氮比例为1:1时在24h产生单质硫,能够更快地产生单质硫,单质硫转化率高达79.52%。以单独硝氮为电子受体和混合电子受体(硝氮型:亚硝氮型=1:1)时,48h硝氮去除率较高分别为75.59%和68.72%,氮气产量分别为4.02mmol和3.83mmol。亚硝氮比硝氮更易于转化为氮气,若要选择性生成氮气,需控制反应器以亚硝氮为主要电子受体。(5)当进水pH为7.5~8.0时,电子受体为硝氮时,氨氮去除率较高为39.49%,硫化物去除率为91.68%,单质硫生成率为100%,有利于单质硫的生成,氮气产量为4.29mmol,可以选择性脱氮除硫。
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