1、概述

　　在工業(yè)飛速發(fā)展帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，工業(yè)廢水帶來(lái)的污染問(wèn)題也日趨嚴(yán)重。硫及其化合物作為重要的工業(yè)原料，廣泛應(yīng)用于造紙、制藥、糖蜜發(fā)酵等行業(yè)，形成了大量高濃度硫酸鹽有機(jī)廢水，該類廢水因含大量硫酸鹽，對(duì)水體、水生生物、大氣環(huán)境均會(huì)產(chǎn)生污染。

　　因化學(xué)需氧量(COD)較高，這類廢水通常采用厭氧生物工藝處理，但廢水中高濃度硫酸鹽的存在會(huì)給厭氧處理過(guò)程帶來(lái)不利影響，硫酸鹽會(huì)被硫酸鹽還原菌(SRB)還原為硫化氫，而硫化氫對(duì)產(chǎn)甲烷菌(MPB)和SRB均有較強(qiáng)的抑制作用，SRB在還原硫酸鹽的過(guò)程中會(huì)與產(chǎn)甲烷菌競(jìng)爭(zhēng)底物。抑制和競(jìng)爭(zhēng)作用使厭氧反應(yīng)器對(duì)COD、硫酸鹽的處理效率大幅降低，甚至導(dǎo)致反應(yīng)器運(yùn)行失敗。為解決這些問(wèn)題，有學(xué)者在單相反應(yīng)器基礎(chǔ)上，研發(fā)出了單相吹脫、兩相厭氧等工藝。

　　2、厭氧生物處理

　　2.1 厭氧消化反應(yīng)

　　目前三階段理論和四菌群理論為厭氧消化反應(yīng)過(guò)程的主流解釋理論。其中，三階段理論是指將厭氧消化過(guò)程分為水解發(fā)酵、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷三個(gè)階段，據(jù)此將參與反應(yīng)的微生物按照功能分為水解發(fā)酵菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、同型產(chǎn)乙酸菌和產(chǎn)甲烷菌四類菌。

　　此外，由于厭氧消化體系中存在硫酸鹽，SRB也會(huì)參與厭氧發(fā)酵過(guò)程，目前得到鑒定的SRB中，以脫硫弧菌屬、脫硫葉菌屬等為常見(jiàn)。而在SRB參與反應(yīng)過(guò)程中，主要有兩類電子供體，即產(chǎn)甲烷前驅(qū)物(乙酸、H2/CO2)和有機(jī)物發(fā)酵過(guò)程的中間產(chǎn)物(丙酸、丁酸、乙醇)。

　　2.2、研究進(jìn)展

　　高效厭氧生物處理技術(shù)已經(jīng)在高濃度硫酸鹽有機(jī)廢水處理領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，在不同COD/SO42-時(shí)呈現(xiàn)出不同的處理效果，COD或硫酸鹽的去除率可達(dá)70%~80%。而在實(shí)際應(yīng)用中，單相厭氧工藝對(duì)高濃度硫酸鹽有機(jī)廢水的處理出現(xiàn)了以下問(wèn)題：硫化物的毒性對(duì)SRB和MPB均產(chǎn)生抑制作用，造成甲烷產(chǎn)量降低;SRB和MPB的競(jìng)爭(zhēng)作用使COD和硫酸鹽不能同時(shí)達(dá)到較高去除率。Colleran等人研究復(fù)合型厭氧反應(yīng)器(UBF)處理檸檬酸工業(yè)廢水中的高濃度硫酸鹽時(shí)，在進(jìn)水COD/SO42-=3.61時(shí)，硫酸鹽去除率為70%，COD去除率僅為52%，且在反應(yīng)器內(nèi)出現(xiàn)丙酸鹽和丁酸鹽積累。根據(jù)三階段理論，丙酸鹽和丁酸鹽是厭氧消化重要的中間產(chǎn)物，初級(jí)抑制作用或反應(yīng)進(jìn)程混亂導(dǎo)致丙酸鹽、丁酸鹽發(fā)生積累，COD去除效率大幅降低

3、污水處理廠處理規(guī)模及水質(zhì)

　　經(jīng)調(diào)研，污水處理廠處理規(guī)模確定為30000m3/d。

4、水質(zhì)分析及工藝流程選擇

　　(1)預(yù)處理工藝段選擇。

　　經(jīng)過(guò)調(diào)研，該工業(yè)園區(qū)生產(chǎn)企業(yè)以棉漿粕生產(chǎn)、電解鋁及合成氨生產(chǎn)為主，棉漿粕廢水的特點(diǎn)為懸浮物濃度高、難生化、色度高，電解鋁廢水主要以石油類、懸浮物等污染物為主，合成氨廢水主要以氨氮及總氮為主。

　　(2)生化工藝段選擇。

　　工業(yè)園區(qū)污水處理廠來(lái)水特點(diǎn)之一為難以生化，所以生化段工藝采用了水解酸化+缺氧+好氧的聯(lián)合工藝。水解酸化采用了較長(zhǎng)的停留時(shí)間(按照工業(yè)廢水處理經(jīng)驗(yàn)選取)，使廢水中的難降解有機(jī)物在該階段開(kāi)環(huán)斷鏈，提高可生化性，保證后續(xù)生化處理效果。缺氧+好氧工藝段主要目的為去除COD和去除總氮。