生化处理工程(技术版)
臭味源头
硫酸盐自然的存在于海水及受潮汐影向的城门河。当微生物分解淤泥中的有机污染物时,微生物很快便把氧气耗尽而造成缺氧环境。在缺氧环境下,微生物便使用河水中天然的硫酸离子作氧份来源,藉此分解有机物质。微生物作用虽然缓慢,难闻气体硫化氢(H2S)却被产生,最终散发于大气中而导致臭味问题。如下列方程式所示,在微生物作用中,微生物以硫酸离子作电子受体(氧化剂),令有机物质{CH2O}氧化:
理论的考虑——氧化剂的角色
一般被微生物使用的氧化剂为氧、硝酸盐、硫酸盐及碳。微生物倾向以下列优先次序使用这些来源,以便在分解过程中取得最高能量:
以下方程式(未平衡)是氧、硝酸盐及硫酸盐对有机物质产生竞争性氧化的化学作用:
氧份消耗后,微生物便会利用硝酸盐作氧化剂;当硝酸盐耗尽后,则用硫酸盐,而硫酸盐含量通常远高于氧份及硝酸盐。这些氧化剂的竞争性氧化作用已列于下图:
生化处理的基本原理
因此,当有氧或硝酸盐时,微生物便不会利用硫酸盐去分解有机物质,所以不会产生难闻的「硫化氢」气体。由于氧气的供应一般受制于其水溶性低,因此硝酸盐被选择应用于生化处理工程的氧化剂,同时由于硝酸盐所提供的能量与氧气相若,而且在生化处理 过程中只会产生无臭的氮气及二氧化碳:
硝酸盐除可抑制硫化氢的产生外,由于其氧化值亦比硫酸盐高,因此能将河床淤泥中的 硫化物(产生臭味物质)转变回硫酸盐,从而进一步消减难闻气味。
生化处理工程的实施方法
进行生化处理工程,以硝酸钙作为氧份的来源,由安装于生化船上的专利注射设备─Limnofix,透过船上的化学剂混合及配剂系统注射入受污染的淤泥。为保证化学剂可 以充份地注射入淤泥,生化船亦配备全球定位系统作为控制生化船及注射设备到需要进行处理的确实位置。
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