说起硫化氢,大家可能第一反应就是那股子冲鼻子的“臭鸡蛋味”,尤其是在靠近污水池、下水道的时候,一闻到就忍不住想捂鼻子。这玩意儿不仅难闻,浓度高了还有毒,对人体和环境都没好处。那你知道吗?这些让人皱眉的硫化氢气体,很多都来自我们日常产生的废水。今天就来好好聊聊,废水里的硫化氢到底是怎么产生的。
先得说说硫化氢是啥。它是一种化学式为H?S的气体,无色但味道极具辨识度,哪怕浓度很低,人也能闻出来。这东西脾气可不太好,遇到空气还容易燃烧,浓度高的时候甚至会让人中毒昏迷,所以污水处理时对它的控制特别重要。而它的“出生地”,很多时候就是各种类型的废水。
要搞清楚硫化氢的产生,得先看看废水里都有啥“原材料”。硫化氢里有硫元素,那废水中肯定得有含硫的物质才行。这些含硫物质来源可广了,生活污水、工业废水里都藏着不少。
生活污水里的硫元素就很常见。咱们平时吃的食物里,很多都含有硫,比如鸡蛋、肉类、豆类,这些食物在人体内消化后,一部分硫会随着粪便、尿液排出,进入生活污水。还有咱们用的洗发水、沐浴露、洗衣液这些日用品,为了达到清洁效果,里面会添加含硫的成分,用完顺着下水道流走,也成了废水中硫的来源。
工业废水里的硫就更复杂了。像化工厂、炼油厂、造纸厂、皮革厂这些企业,生产过程中会用到大量含硫的原料或者产生含硫的副产品。比如炼油厂处理石油时,石油里本身就有硫元素,加工过程中会产生含硫的废水;皮革厂鞣制皮革时,会用到硫化钠等含硫化学品,这些化学品残留到废水中,就成了硫的“储备库”。甚至一些金属加工厂,在除锈、电镀过程中,也会让废水中带上不少硫元素。
有了含硫的“原材料”,还得有“加工者”才能造出硫化氢,而这个“加工者”就是微生物。在废水里,活跃着各种各样的细菌,其中有一类细菌特别“擅长”把含硫物质变成硫化氢,它们就是硫酸盐还原菌,这可是产生硫化氢的“主力军”。
硫酸盐还原菌是一群厌氧细菌,啥意思呢?就是它们讨厌氧气,喜欢在没有氧气或者氧气很少的环境里“工作”。废水在管道里流动或者在污水处理池里停留的时候,如果水流速度慢、停留时间长,加上管道或者水池里氧气不足,就给硫酸盐还原菌创造了绝佳的“工作环境”。
这些细菌会“吃掉”废水中的硫酸盐或者其他含硫化合物,同时利用废水中的有机物作为能量来源,进行新陈代谢。在这个过程中,它们会把硫酸盐里的硫元素还原成硫化物,硫化物再和水中的氢离子结合,就形成了硫化氢(H?S)。简单来说,就是细菌“消化”了含硫物质和有机物,最后“排”出了硫化氢。
不过,硫酸盐还原菌的“工作效率”可不是一成不变的,很多因素都会影响它们的“产出”。温度就是一个重要因素,一般来说,20℃到35℃之间,这些细菌最活跃,产硫化氢的速度也最快。如果温度太低,细菌活性下降,硫化氢产生就会减少;温度太高,细菌可能会被“烫死”,也没法工作了。
废水的酸碱度(pH值)也很关键。当废水呈酸性的时候,也就是pH值比较低时,硫化物更容易和氢离子结合形成硫化氢气体,从水中逸出来。而如果废水是碱性的,pH值高,硫化物更多地会以离子形式存在于水中,不容易变成气体。所以有些污水处理厂会通过调节废水的pH值来控制硫化氢的释放。
废水中有机物的多少也会影响硫化氢的产生。有机物是硫酸盐还原菌的“食物”,有机物越多,细菌“吃得越饱”,繁殖得就越快,产生的硫化氢自然也就越多。像一些富含有机物的工业废水,如果处理不当,就很容易成为硫化氢的“高产区”。
除了硫酸盐还原菌,还有一些其他的微生物也可能参与硫化氢的产生。比如某些腐败细菌,在分解含硫有机物的时候,也会释放出硫化氢。不过和硫酸盐还原菌比起来,它们的“贡献”就小多了,算是“辅助生产者”。
不同类型的废水,硫化氢的产生情况也不一样。生活污水里虽然硫含量不算特别高,但因为有机物丰富,管道里又经常处于厌氧环境,所以下水道里的硫化氢问题很常见。很多城市的下水道检修工,都要特别注意防范硫化氢中毒。
工业废水就更复杂了。比如食品加工厂的废水,含有大量蛋白质等含硫有机物,在厌氧条件下,硫化氢产生量很大,处理时要是没做好措施,厂区附近就会弥漫着难闻的气味。化工和炼油废水里硫含量本身就高,一旦细菌活跃起来,硫化氢的浓度可能会非常高,不仅味道大,还存在很大的安全隐患。
知道了硫化氢是怎么产生的,就能更好地想办法控制它。污水处理厂会通过增加水中的氧气含量,让环境不适合硫酸盐还原菌生存;或者调节废水的pH值,让硫化物不容易变成气体;还会在处理过程中添加一些化学药剂,抑制细菌的活性。对于工业企业来说,减少废水中硫的排放量,从源头控制“原材料”,也是降低硫化氢产生的重要手段。
所以说,废水中的硫化氢可不是凭空出现的,它是含硫物质在特定微生物的作用下,在合适的环境中产生的。了解了它的产生过程,我们才能更有效地去管理和控制,让废水处理过程更安全、更环保,也让我们的生活环境少一些难闻的“臭鸡蛋味”。下次再闻到类似的气味,你可能就会想到,这背后原来是微生物和含硫物质在“悄悄工作”呢!
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水处理
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只看楼主 我来说两句 抢板凳资料不错,学习了,谢谢楼主分享
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