硫自养滤料,煤污水处理,自养反硝化滤料

养反硝化脱氮技术是一种无需外加有机碳源即可实现水中硝态氮深度去除的滤料术。
自养反硝化技术的核心是自主研发的耦合生物电子载体、功能菌剂和非碳源依赖型深度脱氮工艺系统。利用无机碳（CO2、HCO3-、CO32-）作为碳源，主要以无机物（S、S2-、H2、S2O32-、Fe、Fe2+、NH4+等）作为硝酸盐氮还原的电子供体完成微生物新陈代谢，将缺少有机碳源的硝酸盐氮污染的水中的NO3–N还原为N2。在耦合生物电子载体中，碱度供体均匀分布可以有效平衡脱氮过程的酸碱度，实现生物活性的自维持；多元电子供体的引入，可以有效促进微生物的代谢偶联作用，实现脱氮反应过程的自激活。

反硝化滤池采用单质硫及铁复合矿物作为滤料相较于目前常见的基于外源投加有机碳源的反硝化滤池，自活性反硝化滤池无需投加有机碳源，可有效避免由于水质波动带来的COD二次污染问题同时，脱氮基于自养反硝化原理，污泥产率低，可有效降低反冲洗频次，实现节能。另外，相较于有机碳源作为电子供体，固体缓释型电子供体更为廉价，并易于储藏和运输。硫自养滤料整体上可显著降低深度反硝化工段的运行成本。另外，相较于有机碳源作为电子供体，固体缓释型电子供体更为廉价，并易于储藏和运输。硫自养滤料整体上可显著降低深度反硝化工段的运行成本。

硫自养反硝化中硫形态的分类
硫离子（S2-）
含有S2-的废水对环境有着较大的危害。污水中的S2-会对管道产生腐蚀，减少管道寿命，在输送过程中水解还会产生H2S气体，散发臭味的同时还具有一定的毒性。利用S2-做为硫自养反硝化的硫源可以将二者同时去除，可以达到以废治废的效果，反应方程式如下所示。
NO3-+ 0.70S2-+0.997H++0.131CO2→
0.70SO42-+0.50N2+0.406H2O+0.026C5H7O2N

温度对于硫自养反硝化过程是一个重要的环境因素，对细菌的生长和反硝化的速率有明显的影响。车轩等研究提出脱氮硫杆菌适的生长温度为29.5 ℃，适的反硝化温度为32.8 ℃；张晓晨等试验发现温度在30 ℃~35 ℃条件下有高的硝酸盐去除率；Donovan等指出脱氮硫杆菌在28 ℃~32 ℃范围内活性较好；牛建敏等筛选出的菌种在20.0 ℃~35.0 ℃范围内有较好的效果。由此可知，硫自养反硝化的适温度在30 ℃左右。
硫自养反硝化的优缺点
1、填料板结堵塞问题，生物膜容易堵塞填料，使脱氮效率下降，需要频繁反洗；
2、出水硫酸盐含量增加；
3、填料成本较高，一次性投入大！

硫自养反硝化的工艺控制难点在哪
3.低温会抑制反硝化菌系统的脱氮性能，进而导致脱氮速率降低。为了提升低温条件下硫自养反硝化系统的脱氮性能，可以从电子供体（硫源）和异样反硝化过程两方面着手。硫代硫酸盐作为一种可溶性硫，比疏水性单质硫更易被硫氧化菌利用，常温下硫代硫酸盐作为电子供体时硝态氮的还原速率为单质硫的 10倍。硫自养反硝化混合菌体系中含有一定量的异养反硝化菌，而此类细菌具有生长快、易在短期内形成大量微生物的优势，可能会对低温表现出更好的抗性。因此，低温条件下，利用硫代硫酸盐或有机物作为电子供体可能会提升反硝化系统的脱氮能力。

硫自养反硝化过程中产生了H+，导致pH降低，但脱氮硫杆菌自养反硝化过程的佳pH为6.8~7。因此环境中需要有一定的碱度，与产生的H+发生反应以便维持中性环境。此外，自养反硝化过程需要无机碳合成细菌细胞，故加入石灰石，既为细菌生长提供了无机碳，又维持了pH中性环境。石灰石主要成分是碳酸钙，其分子式为CaCO3，分子量为100.09，熔点为1339℃，相对密度为2.93g/cm3。白色粉末，无臭无味，放置在空气中不发生反应。几乎不溶于水，可和酸性液体会发生中和反应。碳酸钙经过高温灼烧可生成氧化钙，分子式为CaO。氧化钙吸收水分后生成氢氧化钙，分子式为Ca(OH)2，氢氧化钙微溶于水，会吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钙。
碳酸钙在有水分存在时呈弱碱性，能和酸性物质发生中和反应。碳酸钙在有二氧化碳和水存在的情况下水解生成碳酸氢钙。碳酸氢钙易溶于水，溶液呈弱碱性，并具有一定的缓冲作用。石灰石投入酸性溶液中会发生一定的中和反应，使得一部分钙离子以游离的形式进入溶液。当溶液中存在硫酸根时会生成硫酸钙沉淀，去除硫酸根污染。