專利名稱：除去水中含硫化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種除去水中含硫化合物的方法。
水中存在含硫化合物往往是人們不能接受的，對硫酸鹽、亞硫酸鹽和硫代硫酸鹽來說，其主要聚集在下水道、化學(xué)肥水(eutrophication)、淤泥中。另外，在有大量含硫化合物存在的水中常常含有重金屬，因其具有毒性，因此特別不希望水中含有這些重金屬。煙氣處理裝置中排出的洗滌水一類廢液中，其中的含硫化合物，特別是亞硫酸鹽，是一種很難除去的成份。發(fā)電廠排放的煙氣和廢物燃燒產(chǎn)生的煙氣中，由于存在可產(chǎn)生酸化的二氧化硫(SO2)，故能引起較嚴(yán)重的環(huán)境污染。至于酸化的有害效應(yīng)是眾所周知的，其他含有含硫化合物的排放液還有印刷、采礦、造紙、橡膠、制革和粘膠工業(yè)中產(chǎn)生的廢液。
廣義上講，有兩種除去含硫化合物的方法，即物理化學(xué)方法和生物方法。
物理化學(xué)處理方法包括沉淀法、離子交換法和膜濾方法(電滲析和逆滲透)。這些方法的缺點(diǎn)是費(fèi)用高，并產(chǎn)生大量的廢液。對煙氣處理來說，一般采用石灰和氨來吸附。此時(shí)，形成大量的石膏或硫酸銨，其中一部分應(yīng)該可以再利用。然而，特別是對于石膏來說由于對石膏質(zhì)量的要求更加嚴(yán)格及需求石膏的市場已趨于飽和，使得由此產(chǎn)生的石膏應(yīng)用的可能性很小。
對于生物處理方法來說，硫酸鹽和亞硫酸鹽及其他含硫化合物在厭氧處理步驟中被還原為硫化物，然后將該硫化物氧化生成元素硫。該過程為現(xiàn)有技術(shù)，例如可參見國際專利申請WO91/16269和歐州專利申請451922。
這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，由于生成的硫可以再利用，故只產(chǎn)生少量的廢液。然而，其缺點(diǎn)為，特別是當(dāng)廢液中幾乎不含有機(jī)物時(shí)，必須向其中加入電子給體，以便為硫酸鹽還原菌(SRB)提供足夠的還原當(dāng)量。最重要的電子給體為甲醇、乙醇、葡萄糖和其他糖類，有機(jī)酸，如乙酸、丙酸、丁酸和乳酸，氫和一氧化碳。電子給體的使用大大增加了廢水的生物處理除硫方法的費(fèi)用。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，含有兩個(gè)以上碳原子的有機(jī)化合物，在厭氧條件下降解生成氫和醋酸鹽。氫可以作為硫酸鹽和亞硫酸鹽等還原反應(yīng)中的電子給體，但是，在通常條件下，約有50%的醋酸鹽被產(chǎn)甲烷菌(MPB)轉(zhuǎn)化為甲烷。在通常厭氧條件下，約有90%的甲醇被轉(zhuǎn)化為甲烷。此時(shí)，由于產(chǎn)生了甲烷，必須加入額外的電子給體(增加費(fèi)用)，同時(shí)生成的含有H2S的氣體必須洗滌并在爐子中燒掉以除去該氣體。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在對有機(jī)物含量低的廢水中的硫化合物進(jìn)行厭氧處理時(shí)，有多種方法，其或是單獨(dú)使用或是結(jié)合使用時(shí)，由于幾乎沒有甲烷產(chǎn)生，因此電子給體的消耗量大大減少。
本發(fā)明的工藝方法為a1)、保持厭氧出水(effluent)中硫酸鹽的濃度至少為500mg/l;
a2)、保持厭氧出水中亞硫酸鹽的濃度至少為100mg/l;
b)、保持厭氧介質(zhì)中鹽濃度，以鈉離子當(dāng)量表示，至少為約6g/l;
c)、保持厭氧進(jìn)水中硫化物的濃度至少為100mg/l;
d)、向厭氧處理介質(zhì)中引入抑制劑，該抑制劑對產(chǎn)甲烷菌的毒性大于對不完全氧化硫酸鹽還原菌或含有一個(gè)碳原子的硫酸鹽還原菌氧化合物的毒性。
將含硫的化合物還原為硫化物，需要有電子給體存在，如下述硫酸鹽、亞硫酸鹽和硫代硫酸鹽反應(yīng)方程式所示。
在處理幾乎不含或不含有機(jī)物的水時(shí)，必須加入此類電子給體。根據(jù)所使用的方法，例如可以使用下述電子給體氫、一氧化碳和有機(jī)化合物，如脂肪酸、醇類、糖類、淀粉和有機(jī)廢棄物，優(yōu)選是使用甲醇、乙醇、葡萄糖、多糖，如蔗糖、淀粉或纖維素，或羧酸(如脂肪酸)。
下述反應(yīng)方程式舉例說明了乙醇作為電子給體的作用。
如果需要，還可以向其中加入氮、磷酸鹽和微量元素作為營養(yǎng)素。
應(yīng)用本發(fā)明方法，大大提高了電子給體的效率。
步驟a)涉及到硫酸鹽濃度(a1)。根據(jù)本發(fā)明，硫酸鹽的最低濃度為厭氧反應(yīng)器出水中的硫酸鹽的濃度。對于混合反應(yīng)器，該濃度就是反應(yīng)器內(nèi)硫酸鹽的濃度(厭氧介質(zhì))。厭氧出水中硫酸鹽的最低濃度特別適合于那些有機(jī)化合物含量相對比較低的廢水，即，處理時(shí)必須向其中加入有機(jī)化合物(電子給體)的那些廢水。低有機(jī)物含量可以表示為其化學(xué)需氧量(COD)低于2克，優(yōu)選是低于1.5gO2/g硫酸鹽。還可以表示為溶解的有機(jī)碳含量低于600mg/g硫酸鹽。硫酸鹽最低濃度在平衡條件下和/或大部分，例如50%以上，甚至75%以上的初始硫酸鹽已還原為硫化物的條件下特別適用。
在反應(yīng)條件下，亞硫酸鹽和硫代硫酸鹽可以經(jīng)歧化反應(yīng)生成硫酸鹽，故也可以采用亞硫酸鹽或硫代硫酸鹽的當(dāng)量濃度。亞硫酸鹽和硫代硫酸鹽的歧化反應(yīng)方程式如下
從上述方程式中可知，硫酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硫酸鹽的換算系數(shù)為4/3×80/96＝1.11，硫酸鹽轉(zhuǎn)化為硫代硫酸鹽的換算系數(shù)為1×112/96＝1.16。因此，500mg/l硫酸鹽的濃度對應(yīng)于550mg/l亞硫酸鹽的濃度，及對應(yīng)于580mg/l硫代硫酸鹽的濃度。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，低于對應(yīng)的硫酸鹽濃度的亞硫酸鹽含量已能有效地促進(jìn)還原生成硫化物的反應(yīng)。因此，本發(fā)明方法中亞硫酸鹽最低濃度為100mg/l。
優(yōu)選地，厭氧出水中硫酸鹽濃度不低于900mg/l。硫酸鹽濃度的上限基本上定在鹽濃度的上限(見b)，對于硫酸鈉其上限濃度為50g/l。進(jìn)一步地，在厭氧反應(yīng)器內(nèi)，硫酸鹽轉(zhuǎn)化為硫化物的量優(yōu)選是不大于3g/l，因?yàn)楦吡蚧餄舛葘RB有毒性作用。如果反應(yīng)器內(nèi)不存在限制條件(如限制電子給體和營養(yǎng)素)，反應(yīng)器進(jìn)水中硫酸鹽的濃度不應(yīng)高于3g/l。對于硫代硫酸鹽，其所用濃度可與硫酸鹽的濃度相同。
厭氧出水中亞硫酸鹽(a2)的濃度優(yōu)選是至少為300mg/l，更優(yōu)選是至少為400mg/l。亞硫酸鹽濃度的上限由亞硫酸鹽本身的毒性所確定。優(yōu)選地，亞硫酸鹽濃度不超過2g/l。
可以采用不同的方法控制硫酸鹽(亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽)的濃度。在循環(huán)體系中，其中凈化水的大部分用于循環(huán)。如在煙氣脫硫過程中，可以通過調(diào)整反應(yīng)條件來控制硫酸鹽(亞硫酸鹽)的濃度。用這種方法，對于高濃度硫酸鹽(或亞硫酸鹽)含量的水，例如硫酸鹽含量＞7g/l，其中的大部分水用于循環(huán)，只排放掉一小部分水，水中硫酸鹽的濃度可以通過調(diào)整電子給體的加入量或限制營養(yǎng)素如磷酸鹽的濃度得到控制。在幾乎沒有循環(huán)水的水處理體系中，其排放量幾乎等于進(jìn)料量，例如，對于低硫酸鹽濃度，如1-7g/l的水的處理中，硫酸鹽還原體系是分兩步進(jìn)行的，第一步，保持前述硫酸鹽的濃度，第二步，進(jìn)行還原反應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明方法可在厭氧處理步驟中使用的厭氧菌(該步驟中將含硫化合物還原為硫化物)特別為硫磺還原菌和硫酸鹽還原菌(SRB)，如脫硫孤菌屬(Desulfovibrio)、脫硫腸狀菌屬(Desulfotomaculum)、脫硫單胞桿菌屬(Desulfomonas)、脫硫球狀菌屬(Desulfobulbus)、脫硫桿菌屬(Desulfobacter)，脫硫球菌屬(Desulfococcus)、脫硫線蟲菌屬(Desulfonema)、脫硫八迭球菌屬(Deulfosarcina)、脫硫(無芽胞)桿菌屬(Desulfobacterium)和脫硫乙狀結(jié)腸菌屬(Desulforomas)。
可以按代謝作用將SRB分類。完全氧化硫酸鹽還原菌(c-SRB)可以將其有機(jī)基質(zhì)氧化為CO2，而不完全氧化硫酸鹽還原菌(i-SRB)將有機(jī)基質(zhì)氧化為不能進(jìn)一步氧化的醋酸鹽。i-SRB的增殖速度大大快于c-SRB的增殖速度(約5倍)。一般地，通過不同厭氧菌種的培養(yǎng)和/或在反應(yīng)器內(nèi)自發(fā)增殖，可以獲得適宜的硫酸鹽還原菌。
此類SRB的硫酸鹽和亞硫酸鹽的最適濃度與前述的硫酸鹽和亞硫酸鹽最適濃度有些不同，對于i-SRB，硫酸鹽濃度優(yōu)選為0.5～3g/l，特別優(yōu)選為1～2g/l，而亞硫酸鹽濃度優(yōu)選為0.5-2g/l，特別優(yōu)選為0.9-1.5g/l(

圖1)。對于c-SRB，硫酸鹽濃度優(yōu)選為0.4-5g/l，特別優(yōu)選為1-2g/l，而亞硫酸鹽濃度優(yōu)選為0.3-1.5g/l，特別優(yōu)選為0.4-1g/l(圖2)。附圖1和2分別示出了介質(zhì)中硫化物的形成活性(mg/l介質(zhì)/天)，即i-SRB和c-SRB與硫酸鹽(·)和亞硫酸鹽(+)濃度的函數(shù)。
根據(jù)步驟b)，鹽的濃度優(yōu)選為6gNa/l以上。如果在耐熱條件下選用乙醇作為電子給體，優(yōu)選的鈉濃度約為7g/l，即6-8g/l。在其他條件下，鹽濃度優(yōu)選為至少為7g/l，更優(yōu)選為10-25gNa/l，特別優(yōu)選為12-14gNa/l。對于含有其他離子而不含鈉的鹽，采用其相應(yīng)濃度，例如對于鉀，其濃度不低于10g/l，優(yōu)選為至少為12g/l。電導(dǎo)率可以代替鹽濃度作為一個(gè)參數(shù)至少為24mS/cm但不超過85mS/cm;電導(dǎo)率特別優(yōu)選為24-48mS/cm。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在厭氧進(jìn)水中硫化物最低濃度為100mg/l對SRB來說相對有利。根據(jù)步驟c)的硫化物最低濃度，例如，可以通過在厭氧反應(yīng)器開始運(yùn)轉(zhuǎn)期間，向反應(yīng)器進(jìn)水中加入硫化物來達(dá)到將部分反應(yīng)器出水進(jìn)行循環(huán)，以使硫化物濃度保持在所需硫化物濃度水平上。硫化物濃度優(yōu)選是至少為100mg/l，更優(yōu)選是至少為150mg/l，特別優(yōu)選是至少為200mg/l，而硫化物濃度高于500mg/l上一般來說沒有進(jìn)一步的效果。
作為優(yōu)選的附加指標(biāo)，厭氧菌生物膜厚度應(yīng)保持低于0.5mm，通常使介質(zhì)產(chǎn)生強(qiáng)大的湍流，如向其中注入氣體，可以使生物膜達(dá)到上述要求。也可以通過選擇載體材料來控制膜厚，當(dāng)使用“固定膜”或過濾床(filter bed)時(shí)，載體材料比表面優(yōu)選為50-250m2/m3;當(dāng)使用流化床或氣浮圈(air-lift loop)時(shí)，比表面可大一些，可高達(dá)3000m2/m3。生物膜厚度優(yōu)選為小于0.25mm，為了獲得更薄的生物膜，使用絮凝污泥優(yōu)于使用顆粒污泥。
更進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，將厭氧介質(zhì)的pH值保持在7.5以上，更有利于反應(yīng)的進(jìn)行。
厭氧處理過程優(yōu)選的是，至少部分時(shí)間是，在升高的溫度下進(jìn)行，特別是在40-100℃下進(jìn)行?？梢赃B續(xù)地或基本上連續(xù)地保持高溫，例如，當(dāng)使用的能源很廉價(jià)時(shí)，諸如熱煙氣和/或溫?zé)岬南礈煲?。特別優(yōu)選的溫度為45-70℃，更優(yōu)選的溫度為50-55℃。厭氧過程也可以在間段的升溫下進(jìn)行。對于間段的升溫反應(yīng)過程，特別優(yōu)選的溫度為60-80℃，高溫階段可以保持為一個(gè)小時(shí)或幾個(gè)小時(shí)至幾天，如一個(gè)星期。
步驟d)是關(guān)于抑制劑的使用，特別是用于抑制產(chǎn)甲烷菌的抑制劑，向厭氧處理介質(zhì)中引入抑制劑，可以減少電子給體的消耗量，該抑制劑對產(chǎn)甲烷菌的毒性作用大于對不完全氧化硫酸鹽還原菌或含有一個(gè)碳原子的硫酸鹽還原菌氧化化合物的毒性作用。
根據(jù)本發(fā)明除去水中含硫化合物方法中，用細(xì)菌對水進(jìn)行厭氧處理，細(xì)菌通常包括不完全氧化硫酸鹽還原菌，含有一個(gè)碳原子的硫酸鹽還原菌氧化化合物，及產(chǎn)甲烷菌。一般地，當(dāng)所用基質(zhì)含有兩個(gè)以上的碳原子時(shí)，i-SRB分泌出醋酸鹽，該醋酸鹽只能被c-SRB降解。因此，根據(jù)本發(fā)明方法使用抑制劑時(shí)，如果再加入電子給體，那么效果會(huì)更好，因?yàn)殡娮咏o體不會(huì)通過細(xì)菌的代謝作用產(chǎn)生醋酸鹽，優(yōu)選地，使用不含碳原子或只含一個(gè)碳原子的化合物作為電子給體，如、甲烷、甲醇、甲醛、甲酸和一氧化碳。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，含有一個(gè)碳原子的鹵化物適合作為實(shí)施本發(fā)明方法方法使用的抑制劑，其中優(yōu)選使用氯仿作為抑制劑。
可以選擇的是，一氯甲烷、二氯甲烷，四氯甲烷也可以按只含一個(gè)碳原子的鹵化物使用。在實(shí)施本發(fā)明方法中的厭氧條件下，四氯甲烷可以轉(zhuǎn)化為氯仿和/或含有3個(gè)以下氯原子的甲烷化合物。除氯化物外，溴化物和碘化物也是很好的抑制劑。
抑制劑的使用量，例如每升處理介質(zhì)中為0.01-20mg，優(yōu)選為0.05-5mg，當(dāng)使用氯仿作為抑制劑時(shí)，其濃度在0.1g/l時(shí)具有最佳活性。
步驟d)可以同其他方法a)，b)，c)中的一步或幾步結(jié)合起來。
本發(fā)明方法可以處理各種水，例如地水下，采礦排水，工業(yè)廢水如印刷工、冶金工業(yè)、制革工業(yè)、橡膠工業(yè)、粘膠纖維工業(yè)、造紙工業(yè)和高分子工業(yè)廢水，及煙氣處理廠的洗滌水。
本發(fā)明還涉及含硫煙氣的處理方法，煙氣首先被洗滌液洗滌，然后再生洗滌液，洗滌液的再生可以采用本發(fā)明方法。在處理煙氣時(shí)，在一個(gè)大的洗滌槽內(nèi)除去煙氣中的SO2，然后溶于洗滌水中SO2進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器中。溶解的SO2主要以亞硫酸鹽和亞硫酸氫鹽的形式存在。在厭氧生物反應(yīng)器中，亞硫酸鹽和亞硫酸氫鹽轉(zhuǎn)化為硫化物。
然后，生成的硫化物在另一反應(yīng)器中被氧化生成元素硫。元素硫可以作為各種用途的原材料。
氧化反應(yīng)優(yōu)選是在第二個(gè)生物反應(yīng)器中進(jìn)行，在第二個(gè)生物反應(yīng)器中，控制進(jìn)氧量，以使硫化物主要氧化生成元素硫，不生成或只生成很少量的硫酸鹽。通過保持反應(yīng)器內(nèi)的活性污泥為較低含量和停留較短的時(shí)間，可以可效地控制部分氧化反應(yīng)。然而，反應(yīng)優(yōu)選是在缺氧環(huán)境下進(jìn)行。氧氣量可以方便和迅速地調(diào)整到待處理水的需要量。
本發(fā)明的方法，可以廣泛的適用于多種含硫化合物的處理首先，本發(fā)明方法特別適合于除去無機(jī)硫酸鹽和無機(jī)亞硫酸鹽。其次，本發(fā)明的方法也可以將其他無機(jī)含硫化合物，如硫代硫酸鹽，連四硫酸鹽，連二亞硫酸鹽，元素硫等從水中除去，還可以將有機(jī)含硫化合物，如鏈烷磺酸鹽、二烷基硫醚、二烷基二硫醚、硫醇、砜、亞砜，二硫化碳等，從水中除去。
如果進(jìn)行后氧化，則由本發(fā)明方法得到的產(chǎn)物為元素硫，可以很方便地將其從水中分離出去，例如采用沉降方法、過濾方法、離心分離方法或浮選法，得到的元素硫可以再利用。
用硫化物氧化菌在缺氧環(huán)境下氧化硫化物，可以采用荷蘭專利申請88.01009所述方法，此時(shí)所用細(xì)菌可以選自無色的硫磺細(xì)菌類，如硫代桿菌(Thiobacillus)，硫小螺菌屬(Thiomicrospira)，硫葉菌屬(Sulfolobus)等等。
表A列出了硫酸鹽濃度對乙醇消耗量的影響，反應(yīng)器內(nèi)裝有從造紙工業(yè)廢水中得到的顆?；钚晕勰?，該活性污泥然后加入乙醇。
表A硫酸鹽濃度在硫酸鹽還原反應(yīng)中對乙醇消耗量的影響硫酸鹽濃度(mg/l)摩爾乙醇／摩爾硫酸鹽500 1.041400 0.65
表B列出了在硫酸鹽還原反應(yīng)中，鹽濃度對甲醇(電子給體)消耗量的影響，所用活性污泥為廢水中的活性污泥，該活性污泥中隨后加入甲醇(30℃，pH＝7.5，停留時(shí)間5小時(shí))。結(jié)果表明，提高鹽濃度后每生成1kg的硫化物，甲醇的使用量只為原來的25%。理論量大值為0.75kgS2-/kg甲醇。
表B 硫酸鹽還原反應(yīng)中鹽濃度對甲醇消耗量的影響
表C示出了鹽濃度對硫酸鹽還原反應(yīng)的影響，反應(yīng)器內(nèi)裝有用親中介態(tài)條件下，從醋酸鹽，丙酸鹽和丁酸鹽混合物得到的顆?；钚晕勰?。
表C 鹽濃度(以Na+濃度表示)對硫酸鹽還原和產(chǎn)甲烷量的影響
表D示出了生物膜厚度對硫酸鹽還原反應(yīng)的影響，反應(yīng)器內(nèi)加有從醋酸鹽和葡萄糖混合物得到的顆粒活性污泥。
表D 生物膜厚度對硫酸鹽還原反應(yīng)和產(chǎn)甲烷量的影響<
>VSS1揮發(fā)性懸浮固體，燒結(jié)后不存在于灰份中的那部分懸浮物。
表E歸納了幾種氯化物抑制劑的抑制作用，這些抑制劑對MPB，i-SRB和c-SRB的活性抑制率分別為50或80%，所列的數(shù)值為相應(yīng)的抑制劑濃度(mg/l)。
表E
抑制劑 MPB i-SRB c-SRB50％80％ 50％ 80％ 50％ 80％
對氯苯甲基硫醇 210 375292324684對氯苯甲基氯 14 27 7 16 214氯仿 0.901.48 8.0 ＞100 0.7 1.4氯苯 350.6 470.7 85620 52 1761，2－二氯苯 179.4 260.2 34118 39 1161，2，3－三氯苯 94.4119.8 58172 37 882－氯苯酚410.2 515.7 105 345 78 1972，4－二氯苯酚79.9 104.3 22 51 10543－氯－5甲氫基苯酚65.0 125.3 32108 2178
表F示出了進(jìn)水中的硫化物對硫化物產(chǎn)量的影響，進(jìn)水中硫化物的濃度為400mg/l，厭氧處理?xiàng)l件為30℃，pH＝7.5，進(jìn)水中硫酸鹽濃度為1500mg/l，進(jìn)水中甲醇濃度為1250mg/l，停留時(shí)間為5小時(shí)，60天后，用SRB時(shí)甲醇消耗量增加40%。
表F
表G示出了間歇法厭氧硫化物的產(chǎn)生活性，反應(yīng)條件為30℃，pH＝7.5，進(jìn)水中硫酸鹽濃度為1500mg/l，進(jìn)水中乙醇濃度為1250mg/l，其活性是進(jìn)水硫化物濃度的函數(shù)。
表G
表H示出了出水中硫化物對甲醇消耗量的影響表H
在煙氣處理過程中，可以在如圖3所示的裝置中使用本發(fā)明的方法。根據(jù)圖3，含有SO2的煙氣經(jīng)1進(jìn)入洗滌槽2中，在洗滌槽內(nèi)，煙氣與經(jīng)3進(jìn)入的洗滌液逆向流動(dòng)，處理后的煙氣經(jīng)4排出或進(jìn)一步處理。含亞硫酸鹽的洗滌液經(jīng)5進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器6中。電子給體，如乙醇，經(jīng)7也進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器6中。反應(yīng)器中生成的氣體，主要為CO2，和少量的H2S，經(jīng)8進(jìn)入氣體處理裝置。厭氧流出物，其中的硫化物濃度保持在300mg/l-2g/l之間，經(jīng)9進(jìn)入?yún)捬趸虿糠謪捬醴磻?yīng)器10，空氣經(jīng)11通入?yún)捬醴磻?yīng)器10。過量空氣經(jīng)12排放。含硫出水經(jīng)13進(jìn)入沉降池14，在這里分離出硫并經(jīng)15排出。硫沉降池中的水經(jīng)16排出，并可再利用作洗滌水，一部分可經(jīng)17排放掉，如果需要補(bǔ)充水，可經(jīng)18提供，補(bǔ)充水中可以含有緩沖劑和營養(yǎng)素。
權(quán)利要求
1.從水中除去含硫化合物的方法，其中水經(jīng)硫還原菌和/或硫酸鹽還原菌進(jìn)行厭氧處理，同時(shí)加入電子給體，其特征在于采取以下一種或多種步驟以減少電子給體的消耗a1)保持厭氧出水中硫酸鹽濃度至少為500mg/l；a2)保持厭氧出水中亞硫酸鹽的濃度至少為100mg/1；b)保持厭氧介質(zhì)中的鹽濃度，以鈉離子當(dāng)量表示，至少為6g/l；c)保持厭氧進(jìn)水中硫化物濃度至少為100mg/l；d)向厭氧處理介質(zhì)中引入抑制劑，該抑制劑對產(chǎn)甲烷菌的毒性大于對不完全氧化硫酸鹽還原菌或含有一個(gè)碳原子的硫酸鹽還原菌氧化化合物的毒性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中保持厭氧菌生物膜厚度小于0.5mm，優(yōu)選是使介質(zhì)產(chǎn)生強(qiáng)大湍流使厭氧菌生物膜厚度小于0.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中厭氧出水中硫酸鹽濃度保持在至少為900mg/l，特別優(yōu)選為1-3g/l。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中厭氧出水中亞硫酸鹽濃度至少保持為300mg/l，優(yōu)選為0.4-2g/l。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的方法，其中水的導(dǎo)電率至少為24mS/cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的方法，其中進(jìn)水中硫化物的濃度為200-500mg/l。
7.權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的方法，其中厭氧介質(zhì)的pH值大于7.5。
8.權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的方法，其中甲醇、乙醇、有機(jī)酸、葡萄糖、淀粉或纖維素被用作電子給體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的方法，其中使用抑制劑和電子給體，所用電子給體為不含碳原子的化合物或含有一個(gè)碳原子的化合物，如氫、甲烷、甲醇、甲酸或一氧化碳。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中將含有一個(gè)碳原子的鹵化物，優(yōu)選為氯仿，作為抑制劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)的方法，其中抑制劑的使用量為0.01-20mg/l介質(zhì)，優(yōu)選為0.05-5mg/l介質(zhì)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的方法，其中所述的處理在溫度為40-100℃的條件下至少進(jìn)行部分時(shí)間。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)的方法，其中厭氧處理分兩步進(jìn)行，在第一處理步驟中保持硫酸鹽的濃度為高濃度，在第二處理步驟中降低硫酸鹽的濃度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的方法，其中部分厭氧處理后的水循環(huán)使用。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)的方法，其中從水中除去硫酸鹽。
16.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)的方法，其中從水中除去亞硫酸鹽。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)的方法，其中從水中除去硫代硫酸鹽。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)的方法，其中生成的硫化物基本上氧化為元素硫，并將生成的硫除去。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中在缺氧環(huán)境下，硫化物用硫化物氧化菌部分氧化。
20.處理含硫煙氣的方法，其中用洗滌液洗滌煙氣，并將洗滌液再生，其特征在于用權(quán)利要求1-19中任一項(xiàng)的方法，再生洗滌液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從低有機(jī)物含量的水中除去含硫化合物的方法，通過厭氧還原反應(yīng)將含硫化合物還原為硫化物，然后將硫化物部分氧化生成元素硫。采用本發(fā)明方法，可以克服通常的厭氧還原反應(yīng)因電子給體的消耗而增加費(fèi)用的缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F3/34GK1079449SQ9310584
公開日1993年12月15日 申請日期1993年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月26日
發(fā)明者布伊斯曼·塞斯·簡·尼克 申請人:帕克斯 B·V·