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生物法处理硫化氢及单质硫回收工艺的研究

【摘要】:能源气中含有一定量的硫化氢,进入水体中的硫化氢与金属离子生成硫化物,它们在使用或排放的过程中,均会对设备造成腐蚀,如果不加以处理,最终会对环境造成恶劣的影响。因此,如何脱除能源气和工业废水中的硫化物是我国实施可持续发展战略必须解决的问题。生物滴滤塔处理能源气中的硫化氢,针对性较强,脱除效率高,同时可回收单质硫,是脱臭系统封闭化的发展方向;生物滤池中,微生物与液体充分接触,使得微生物活性较高,同时废水也可得到充分处理,并且不产生二次污染,由此成为处理废水较为成熟的现代工艺。 本文富集培养了严格好氧的排硫硫杆菌和兼性厌氧的脱氮硫杆菌。排硫硫杆菌生长受pH影响较大,具有明显的延滞期、对数生长期、稳定期及衰亡期,140h后达到衰亡;脱氮硫杆菌没有明显的稳定期,对数生长期后,直接进入衰亡阶段。 将富集得到的微生物接种于相应的生物滴滤塔及生物滤池中。厌氧生物滴滤塔在控制操作条件进行脱除硫化氢并生成单质硫的实验中,当入口硫化氢浓度为400mg/L,气体流量为0.1m3/h时,由于硝酸根浓度较低,硫化物的脱除效率仅能达到32%;好氧生物滴滤塔中,连续运转15天,硫化氢脱除率稳定在90%以上;单质硫回收率可以达到60%,此时的工艺条件为硫化氢进口浓度800mg/m3,气体流量0.08m3/h。好氧生物滤池内,单质硫生成率可以达到50%,工艺参数为进口硫化物浓度120mg/L,HRT40min,DO2~3mg/L,废水pH值7.0,此时硫化物脱除效率可以达到90%;厌氧生物滤池内,单质硫生成率可达60%,此时进口硫化物浓度为120mg/L,HRT为40min,N/S为0.4,pH为7.0,硫化物脱除效率可以达到90%。 对于1L的硫含量为104.74mg/L的悬浮液废水,把pH调节为8,并向中加入8mL质量分数为5%的PAC溶液时,废水中硫沉降率可达到最高值90%。分别用四氯乙烯和二硫化碳做溶剂提含硫磺废浆中的硫。当用四氯乙烯做溶剂时,浸取温度为80℃,液固比为13:1,浸取时间为100min时,纯度可达95%;当用二硫化碳做溶剂时,浸取温度为40℃,液固比为7:1,浸取时间为50min时,纯度可到93%。

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