硫自养反硝化填料,废污水处理,自养反硝化滤料

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

硫自养反硝化中硫形态的硫自养反硝化多应用于深度脱氮领域，硫代硫酸钠
Na2S2O3为电子供体具有溶解度高、传质好、成本低等优点，且对系统的pH影响较小，被大量研究证明是效果好的硫源，以Na2S2O3为硫源的反硝化方程式如下所示。
0.844S2O32-+NO3-+0.347CO2+0.086HCO3-+0.0086NH4++0.434H2O→
1.689SO42-+0.500N2+0.086C5H7O2N+0.697H+

硫自养反硝化的优点
1、无需投加碳源，节省了碳源的消耗；
2、填料自身消耗，无需更换，直接投加；
3、无碳源穿透的问题，防止出水COD升高！
硫自养反硝化反应多为产酸反应，反应过程中pH变化较大，而微生物的适宜pH区间较小，pH的变化会对系统的脱氮效率产生较大的影响。车轩等研究发现脱氮硫杆菌生长的适pH为6.8~7.0，李天昕等发现S/石灰石滤柱在pH=7.0时系统有大的TN去除率，Liu等研究发现在pH小于6.7时，系统的比反硝化速率会快速下降。因此，硫自养反硝化的适pH值约为7.0。

硫自养反硝化的工艺控制难点
1.负荷较高的条件下出水中不可避免地存在大量SO42-，在硫酸盐还原菌（SRB）存在时会释放H2S气体，不仅造成排水管道的腐蚀，其恶臭、毒性还将带来二次污染问题。
2.利用硫化物为电子供体的自养反硝化工艺，系统中的微生物可能受到硫化物的毒性抑制作用，导致处理效率不高，处理能力下降。因此，启动期的污泥驯化非常重要，需要不断提高微生物对于硫化物毒性的耐受能力，才能保障系统的稳定运行。

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。