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在工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常會使用硫酸，比如化肥廠用來生產(chǎn)磷肥，硫銨，日化廠生產(chǎn)洗滌劑，食品加工行業(yè)用來浸泡提取……這些生產(chǎn)過程都會產(chǎn)生高硫酸根廢水，最終匯入污水處理系統(tǒng)。有經(jīng)驗的污水處理技術(shù)人員都知道，高硫酸鹽廢水進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng)，會對厭氧細(xì)菌造成毒性，那么中毒的臨界濃度是多少，中毒的根源又是什么呢，我們今天就來聊聊這個問題。
1. 反應(yīng)原理
其實，硫酸鹽本身對厭氧細(xì)菌中的產(chǎn)甲烷菌并沒有嚴(yán)重的抑制作用，但是，厭氧反應(yīng)的過程和硫酸鹽的厭氧產(chǎn)物會對產(chǎn)甲烷菌造成毒性。
首先，當(dāng)廢水中的硫酸鹽濃度很高，甚至高于COD的濃度時，那么在厭氧反應(yīng)過程中，由硫酸鹽還原菌主導(dǎo)的還原反應(yīng)會逐步取得主導(dǎo)地位，有機(jī)物的產(chǎn)甲烷反應(yīng)會逐步弱化；由于硫酸鹽還原菌的世代周期較產(chǎn)甲烷菌短，對環(huán)境和抑制物質(zhì)的耐受性又強(qiáng)，若是長時間運(yùn)行，會使厭氧污泥中硫酸鹽還原菌成為優(yōu)勢菌種，產(chǎn)甲烷菌成為弱勢菌種，從而導(dǎo)致厭氧反應(yīng)器的COD降解能力下降，最終失效。
其次，在厭氧環(huán)境中，硫酸鹽還原菌會將硫酸鹽還原為硫化氫，游離的硫化氫會對厭氧細(xì)菌中的產(chǎn)甲烷菌造成毒性。根據(jù)研究，當(dāng)廢水中游離的硫化氫濃度達(dá)到250mg/l時，厭氧顆粒污泥的活性下降約50%。
同時，由于水中含有的游離硫化氫也可以被氧化劑氧化，從而表征為COD；所以，在化驗數(shù)據(jù)時，會表現(xiàn)為厭氧出水的COD升高，去除效率下降。
當(dāng)然，厭氧反應(yīng)中產(chǎn)生的硫化氫也會帶來一些問題，例如厭氧裝置區(qū)域有異味，厭氧系統(tǒng)中氣水交界面腐蝕嚴(yán)重和沼氣品質(zhì)降低，這些我們會在后面的文章中單獨(dú)講解。
2. 運(yùn)行注意事項
在厭氧處理系統(tǒng)中，應(yīng)盡量避免硫酸鹽的進(jìn)入，但在實際生產(chǎn)中，可能由于客觀的原因，我們無法避免硫酸鹽隨生產(chǎn)排水進(jìn)入?yún)捬跸到y(tǒng)，這時，操作運(yùn)行應(yīng)注意以下三點(diǎn)：
1. 理想的狀態(tài)下，COD和硫酸根的比例最好維持在10:1以上，最少也應(yīng)控制在5:1以上，以保證厭氧反應(yīng)器中產(chǎn)甲烷反應(yīng)處于主導(dǎo)地位。如果比例失調(diào)，需要進(jìn)行預(yù)處理或者引入硫酸鹽濃度較低的其他廢水進(jìn)行稀釋。
2. 正常運(yùn)行時，游離的硫化氫濃度應(yīng)占總硫化氫濃度的20%以下。所以厭氧反應(yīng)器運(yùn)行時，還需控制厭氧進(jìn)水中的硫酸根濃度在1000mg/l以下，以保證反應(yīng)器中有毒性的游離硫化氫濃度大大低于250mg/l。
3. 對于硫酸鹽濃度相對較高的廢水，也可適當(dāng)提高進(jìn)水中的pH值，使厭氧反應(yīng)器中的pH值保持中性或弱堿性，以降低游離硫化氫的濃度。
來源：環(huán)保水處理