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2021-09-01
普羅生物
1822
硫化物指金屬離子或非金屬離子與硫離子或硫氫根離子形成的化合物，包括硫化氫、硫化亞鐵、硫化銨、硫醇等。隨著我國工業(yè)經濟的發(fā)展，硫化物成為工業(yè)污水中重點污染物之一，含硫廢水來源廣泛，包括煉油、焦化、制藥、制革等行業(yè)。硫化物中的硫化氫毒性大，容易造成環(huán)境污染，嚴重時能夠威脅人的生命。含硫化物廢水必須加以處理，目前處理硫化物的方法有:回收利用法、汽提法、混凝沉淀法、氧化法和生化法。石化、化工等含硫廢水成分比較復雜，單通過物化法處理容易造成COD和氨氮超標，因此需要進一步生化處理。
生化法處理含硫廢水時，當含硫廢水硫化物濃度小于30mg /L時，可直接進行生化處理。當硫化物濃度過高時，微生物將受到抑制和毒害。高濃度硫化物對微生物的毒害主要表現(xiàn)在以下方面: 一、破壞細胞的正常結構以及使菌體內的酶變質，并失去活性。二、在厭氧生物反應器中，高濃度的硫化物能嚴重抑制產甲烷菌(MPB)的生長，從而影響甲烷的產量。硫化物的抑制作用主要取決于游離硫化氫的濃度。微生物細胞一般帶負電，中性的硫化氫分子能接近并穿透細胞膜進入細菌體內。硫化氫進入細胞體內后，能夠破壞細胞的蛋白質，并可通過形成硫鏈干擾代謝輔酶A，而MPB必須通過乙酰輔酶A固定二氧化碳。研究發(fā)現(xiàn)，當廢水中硫化物達到800mg /L時，MPB完全受抑制，甲烷產量很少。
某石化公司廢水含有較高的COD、揮發(fā)酚、氨氮及硫化物。其中，硫化物主要來自上游的脫硫洗氨工藝，正常情況下，濃度在50～300mg/L，抑制物濃度相對較高，且該廢水處理系統(tǒng)容易受到上游生產工藝或某些裝置泄露而造成的沖擊從而系統(tǒng)崩潰。針對以上問題，該石化公司通過投加生物藥劑來提高系統(tǒng)的抗沖擊能力，及系統(tǒng)受到沖擊后，用于快速恢復系統(tǒng)，保證系統(tǒng)處理效率。該公司污水處理系統(tǒng)工藝流程為: 含油污水→隔油池→一級氣浮→二級氣浮→厭氧池→好氧池→二沉池→接觸氧化池→達標排放。在 3 月某段時間，上游工藝脫硫脫硫醇裝置整修過程中，外排出一股高濃度硫化物污水，造成下游污水處理系統(tǒng)受到沖擊。該石化公司通過投加普羅生物的生物藥劑產品，在較短時間內完成了系統(tǒng)恢復。
1 材料和方法
1.1藥劑規(guī)格
生物促生劑(BE) : 密度為1.28kg /L; 外觀酒紅色液體; 無毒無害。
生物解毒劑(MT) : 密度為1.00kg /L; 外觀淺琥珀色液體; 無毒無害。
1.2 使用方法
生物促生劑(BE)投加地點為好氧池進口，生物解毒劑(MT) 投加地點為厭氧池進口，投加劑量見表1。
1.3 分析方法
CODcr:快速消解分光光度法;
硫化物:對氨基二甲基苯胺光度法;
氨氮: 納氏試劑分光光度法。
生物相: 顯微鏡法;
揮發(fā)酚: 溴化容量法;
總磷: 鉬酸銨分光光度法。
2 結果與討論
2.1硫化物對系統(tǒng)的影響
污水生化處理過程中，受上游生產工藝或水力負荷增大造成系統(tǒng)沖擊時有發(fā)生。當硫化物濃度低于30mg/L 時，可直接生化處理，若生化進水硫化物濃度大于＞30mg/L 時，會對活性污泥造成沖擊，導致活性污泥死亡而解絮影響污水處理效果。某石化公司在3月24日，厭氧池進水硫化物濃度高達1100mg/L，3月25日，硫化物濃度高達120mg/L，硫化物濃度遠大于30mg/L。當硫化物濃度過高時，啟動應急預案處理，在3月25日開始投加普羅生物促生劑(BE) 和生物解毒劑(MT) ，投加劑量見 1.2。
從圖 1 可以看出，正常生化處理后，接觸氧化池出水硫 化物濃度很小，均小于0.3mg /L，當生化系統(tǒng)受到高濃度硫化物沖擊時，接觸氧化池出水硫化物濃度嚴重超標，在此狀況下，投加應急物質BE，MT 解決硫化物沖擊，發(fā)現(xiàn)投加BE，MT后，接觸氧化池出水的硫化物濃度快速降低，僅1d的時間，可使硫化物濃度降至于0.5 mg /L 以下。分析數據說明 BE，MT 能夠屏蔽硫化物，降低硫化物的濃度。經分析，產品機理在于 MT 絡合了硫化氫中的巰基，降低了硫化氫對活性污泥的傷害; BE促進除硫菌的生長，提高除硫菌的活性，兩者共同實現(xiàn)生化系統(tǒng)抗硫化物沖擊，穩(wěn)定生化系統(tǒng)，保證生化系統(tǒng)的處理效率。
2.2 COD的去除率
生化處理過程中，水力負荷沖擊同樣會影響生化系統(tǒng)處理效率。本次沖擊在硫化物沖擊的基礎上，水力負荷沖擊也較明顯。正常處理時，二浮出水口 COD 平均為 620mg/L，受沖擊時，二浮出口COD高達 2790mg /L，是正常處理時的4.5倍。受水力負荷及硫化物沖擊，導致生化系統(tǒng)效率大幅下降，從圖 2 可以看出: 水力負荷沖擊時，二沉池出水COD過高，高達 550mg /L，并持續(xù)惡化。當二沉出水 COD 過高時，接觸氧化池處理壓力增大，導致放流水COD嚴重超標。
2.3 氨氮去除率
石化廢水種類之一為含氨氮廢水，氨氮是一種來源廣泛的重要環(huán)境污染物質，易加劇水體富營養(yǎng)化而引起赤潮的發(fā)生，對水生生態(tài)系統(tǒng)有重要影響。生物脫氮法是最常見的脫氮方法，但生物脫氮效率受硝化細菌的影響。硝化細菌包括亞硝酸菌和硝酸菌，均是化能自養(yǎng)菌，因時代時間較長，活性污泥中含量較少，僅為干重污泥的 3%～10%。硝化細菌 對環(huán)境要求較高，對毒性物質敏感性高，硫化物沖擊會造成硝化細菌的死亡，當活性污泥法中硫化物濃度大于 25mg /L 時，硝化細菌受到抑制。3 月 24 號，生化進水硫化物濃度過高，同時帶有部分高氨氮廢水進入系統(tǒng)，導致 3 月 24 號， 厭氧池進水氨氮濃度高達 120mg /L，生化系統(tǒng)的硝化能力在很短的時間內缺失，說明硫化物對硝化細菌的沖擊相當明顯。
硝化系統(tǒng)的恢復時間較長，主要是活性污泥中硝化細菌增長緩慢導致，增加活性污泥中硝化細菌的菌數最有效的方法為投加外源硝化菌種，缺點為成本較高; 其次是投加促生類藥劑，能夠快速提高硝化細菌的增殖能力。3 月 25 號開始投加生物促生劑，凱氏氮中的有機氮快速分解，導致二沉出水氨氮偏高。隨著投加時間的越長，硝化細菌也開始增殖， 8d 后，二沉池出水及接觸氧化池氨氮已經降至 20mg /L 以下。因系統(tǒng)原有硝化能力較強，受硫化物和水量負荷沖擊后，硝化細菌大量死亡，在生物促生劑(BE) 作用下，硝化細菌數量逐步增加，硝化系統(tǒng)也逐步完善，從而達到降氨氮的效果。
2.4 生物相
生物相能夠直觀的描述活性污泥的活性，當污水處理系統(tǒng)受到硫化物及水力負荷沖擊時，活性污泥中的原后生微生物發(fā)生巨大的變化。3 月 24 號，對好氧池的活性污泥進行鏡 檢(見圖3左) ，鏡檢發(fā)現(xiàn)，活性污泥濃度明顯減少，能夠觀察到少量的原后生動物，以小型鞭毛蟲類為主，個別活性較差的鐘蟲。第 6d 的生物相(見圖3右) ，鏡檢發(fā)現(xiàn)，污泥量有明顯的增加，雖然沒有發(fā)現(xiàn)鐘蟲，輪蟲，但觀察到少量的楯纖蟲。由此可見，活性污泥正趨于良好狀態(tài)，即受沖擊后的活性污泥逐漸恢復，污水處理系統(tǒng)也恢復其除有機物和氨氮的功效。
3 結論
本次應用普羅生物藥劑生物促生劑 (BE)和生物解毒劑 (MT) 恢復硫化物和水力負荷沖擊的污水處理系統(tǒng)，效果非常明顯，主要表現(xiàn)為:
(1) 使用生物促生劑(BE) 和生物解毒劑(MT) 后，受沖擊的污水處理系統(tǒng)在5d的時間內基本恢復，10d后完全恢復; 污水處理系統(tǒng) COD 和氨氮去除效率均能達到受沖擊前 的效率。
(2) 使用生物促生劑(BE) 和生物解毒劑(MT) 后，活性污泥微生物多樣性增加，耐沖擊能力提高，系統(tǒng)出水水質更加穩(wěn)定
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