盡管硫化物氧化細菌在許多廢水生物處理系統中廣泛存在,如在活性污泥處理系統中,發硫菌屬(thiothrix)細菌的生長常引起“污泥膨脹”,但近幾年才真正地利用它發展了生物脫硫工藝。硫化物廢水生物處理技術可將廢水中硫化物以單質硫形式回收利用,不僅消除了污染,還可回收資源,因此已越來越引起研究者的興趣。為避免將硫酸鹽排入環境,新型生物脫硫工藝力求僅將硫化物氧化為單質硫,盡量減少S2O24-、SO24-等生成。荷蘭Delft大學和Wageningen農業大學在這個領域已取得了不少成果。Stefess等人的研究表明,硫桿菌屬生成單質硫的能力相當可觀,且溶解氧濃度和硫化物濃度是影響無色硫細菌終產物形式的關鍵因素,當溶解氧濃度較低和硫化物負荷較高時,終產物以單質硫為主。Buisman等人較系統地研究了好氧生物脫硫工藝。1988年,首先采用不含有機物的人工Na2S配水對幾種反應器形式進行了研究,考察了溶解氧、pH、硫化物負荷對生物脫硫效果的影響,隨后利用造紙廢水經過厭氧處理后的出水進行了研究,重點考察了進水中含有的有機物對生物脫硫反應器運行性能的影響。最后,采用生物轉盤進行了中試研究,取得了較好的效果,當硫化物質量濃度為30～150mg/L時,硫化物去除率高達90%以上,水力停留時間為19min,硫化物去除負荷約為14kg/(m3·d)。Henshaw還利用純培養的chlorobiumthio-sulfatophilum進行了廢水中的硫化物氧化生成單質硫的試驗研究。此外,還有不少研究者利用無色硫細菌進行了氣體中硫化物的生物脫除研究。具體聯系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
硫化物廢水生物處理技術的發展前景
從目前的研究來看,生物脫硫新工藝的重要標準可列舉為:非目的產物硫酸鹽的產量降低、動力消耗(曝氣)減少、反應器結構簡單、反應器容積減小、化學試劑用量減少。因此,今后有關硫化物廢水生物處理技術的研究及應用應重視以下幾個方面:
(1)拓寬適用范圍,篩選脫硫活性更高、遺傳穩定性更好的新菌株;
(2)大規模開發應用復合微生物,開發高效、多菌群、多相、連續流、拓流效果穩定的生物反應器,實現工業放大;
(3)厭氧菌脫硫研究尚少,有待于大規模開展應用研究;
(4)進一步研究反應參數,實現最大比率的硫
回收;
(5)有效地降低處理費用;
(6)縮短處理時間;
(7)研究如何使微生物代謝產物硫更易從反應相中分離,或將代謝物固定在相中將是硫化物廢水生物處理技術亟待解決的問題。
總之,硫化物廢水生物處理技術條件溫和,能耗低,投資少,占地面積小,處理效率高,操作穩定安全,有廣闊的前景。中國在研究硫化物廢水生物處理技術方面明顯落后于國外,菌種的多樣性利用也局限于無色硫細菌和排硫桿菌,光合細菌涉及很少,如何有效地降低處理費用,并使處理方法更簡便、更可靠,則是今后的發展趨勢。隨著生物技術和化學工程學的不斷發展,硫化物廢水生物處理技術必將取得更大的進展。
