富硫废水中稳定生物单质硫效果与机制研究

为提高含硫废水同步脱氮除硫工艺中生物单质硫回收率,开展了富硫废水中稳定生物单质硫效果与机制研究。在富硫废水(S^(2-)质量浓度300 mg/L)和贫硫废水(S^(2-)质量浓度200、100 mg/L)中添加阻断剂硫代硫酸钠进行脱氮除硫实验。结果表明,富硫废水中稳定组(加30 mg/L阻断剂)在60 h时单质硫积累量达到68.79 mg/L,比未稳定组(不添加阻断剂)高25.34 mg/L,单质硫稳定率达58.31%,单质硫回收率为36.84%;而贫硫废水(S^(2-)质量浓度为200、100 mg/L)中单质硫不稳定,单质硫稳定率仅11.2%、14.14%,且回收率低(15.71%、12.39%)。可见,阻断剂在富硫废水中实现了稳定生物单质硫。此外,阻断剂有利于反硝化菌和脱氮硫杆菌增殖积累,富硫废水下高比例的脱氮硫杆菌可促进单质硫稳定。阻断剂抑制了硫代硫酸盐和硫酸盐的生成,使硝酸盐得到更多电子(稳定组比未稳定组多得19.76 mmol/L电子),促进了单质硫的生成,实现了生物单质硫稳定。该技术可为废水中生物单质硫的回收与利用提供理论基础。

硫自养短程反硝化探究及响应面法回收单质硫

以实验室成功启动的硫自养短程反硝化污泥作为接种污泥,通过批次试验分别探究HRT、pH值和温度对反应过程的影响.研究表明,控制条件参数HRT为5h、pH值为7.5、温度为30℃时,亚硝酸盐和单质硫积累效果最佳,分别达到92.53%和59.36%.对以上最佳参数条件下运行的污泥取样进行微生物高通量分析,Proteobacteria菌门丰度达到91.44%,是自养反硝化的主要菌门,Thiobacillus菌属丰度为66.04%,是实现硫自养短程反硝化过程中稳定单质硫和亚硝酸盐的主要贡献者.对反应出水中的生物单质硫进行絮凝沉淀回收,响应面优化结果表明,絮凝剂PAC投加量为7.73mL/L、pH值为4.53、搅拌速度为220r/min为生物单质硫絮凝的最佳匹配参数.平行试验验证得平均单质硫絮凝率(SFE)为88.1%.

硫氧化细菌源单质硫的生成、转运和回收

单质硫(硫粒)是硫化物生物氧化的中间产物。按化学计量式精准调控O/S比(溶解氧与硫化物的摩尔比),单质硫可成为硫氧化细菌(Sulfur-oxidizing bacteria,SOB)的主要代谢产物。根据单质硫的分布,单质硫可分为胞内硫粒和胞外硫粒。单质硫由胞内向胞外的跨膜转运过程是泌硫型SOB的重要生理特征。从生物脱硫系统中回收单质硫,可实现废物资源化,具有重大意义。本文综述了硫氧化细菌源单质硫的生成过程、赋存形式、代谢特性、转运机理及生物脱硫系统中的单质硫回收,以期为新型泌硫型生物脱硫工艺的研发提供参考。