排水管道中硫化氫的形成機理

排水管道中產(chǎn)生硫化氫的原因，主要為污水中的硫化物、硫酸鹽等在一定的濃度、溫度、濕度、酸性和缺氧條件下，經(jīng)厭氧性微生物發(fā)酵，有機物質(zhì)會腐爛分解而產(chǎn)生。這類有毒有害氣體無色、熱穩(wěn)定性差，隨著壓力降低，在水中的溶解度降低，揮發(fā)性增強，在新老管道碰接施工及維護作業(yè)中不易發(fā)現(xiàn)，一旦出現(xiàn)中毒癥狀往往就到了無法自救的地步，有“閃電中毒”之說，因此被稱為“殺人氣體”。根據(jù)外界條件如溫度升高、壓力釋放，硫化氫在水中的溶解度降低，揮發(fā)性增強（見下表）：

T——溫度
a——標準狀況下壓力
q——100克水中所能溶解H2S的克數(shù)
污水中的硫化物分為溶解性硫化物和非溶解性金屬硫化物。溶解性硫化物包括硫化氫、硫氫根離子、硫離子，在污水中進行如下的電離平衡：
H2S H++HS-
HS-H++S2-
這些硫化物在酸性條件下平衡向左移動，生成硫化氫，從污水中溢出；在堿性條件下，平衡向右移動，以HS-或S2-形態(tài)存在。
非溶解性金屬硫化物如硫化鐵、硫化鉛等，在酸性條件下也產(chǎn)生硫化氫氣體：
FeS+2H+H2S↑+Fe2+
PbS+2HH2S↑+Pb2+
擴散到排水管道中的硫化氫除與污水中硫化物的濃度有關(guān)，還與污水的酸堿度有密切關(guān)系。排水管道中的硫化氫除由污水中的硫化物產(chǎn)生外，大部分由于有機物的分解及污水中的微生物分解硫酸鹽產(chǎn)生。在好氧條件下，污水中的HS-在硫氧化菌的作用下氧化成亞硫酸鹽，降低了水中HS-的濃度，從而阻止硫化氫氣體的產(chǎn)生；在厭氧條件下，污水中的脫硫弧菌還原污水中的硫酸鹽生成硫化氫，進入污水管道中的硫化氫進一步氧化成硫酸，主要吸附在污水管道的上部，造成對污水管道的酸腐蝕，這就是通常污水管道上部比下部腐蝕嚴重的原因[1]。
２ＨＳ－+Ｏ２硫氧氧化Ｓ２Ｏ３２-+Ｈ２Ｏ
ＳＯ４２― 脫硫弧菌Ｈ２Ｓ
Ｈ２Ｓ+２Ｏ２硫氧氧化 Ｈ２ＳＯ４