公布日：2022.11.01
申請(qǐng)日：2022.07.29
分類號(hào)：C02F9/14(2006.01)I;C02F3/28(2006.01)I;C02F1/74(2006.01)I;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F103/18(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種脫硫廢水生物軟化及單質(zhì)硫回收的系統(tǒng)及方法，前置反應(yīng)澄清器的出水口和污泥厭氧發(fā)酵裝置的出水口匯集與厭氧生物反應(yīng)器底部側(cè)面的進(jìn)水口相連通，所述厭氧生物反應(yīng)器內(nèi)自下到上依次設(shè)置有布水系統(tǒng)及三相分離器，其中，布水系統(tǒng)與所述進(jìn)水口相連通，三相分離器的出水口與硫化物微氧化裝置的入口相連通，硫化物微氧化裝置的出水口與深度處理系統(tǒng)相連通。還包括三相分離器的出水口與前置反應(yīng)澄清器的上部相連通，硫化物微氧化裝置的上部排氣口與前置反應(yīng)澄清器的液面下部相連通，厭氧生物反應(yīng)器側(cè)面的排泥管與厭氧發(fā)酵裝置上部相連通，該系統(tǒng)及方法能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫廢水的軟化、重金屬去除及單質(zhì)硫的回收。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種脫硫廢水生物軟化及單質(zhì)硫回收的系統(tǒng)及方法，其特征在于，包括前置反應(yīng)澄清器(1)、污泥厭氧發(fā)酵裝置(2)、厭氧生物反應(yīng)器(3)、硫化物微氧化裝置(6)、單質(zhì)硫回收裝置(10)及深度處理系統(tǒng)(11)；前置反應(yīng)澄清器(1)的出水口及污泥厭氧發(fā)酵裝置(2)的出水口與厭氧生物反應(yīng)器(3)底部側(cè)面的進(jìn)水口相連通，所述厭氧生物反應(yīng)器內(nèi)自下到上依次設(shè)置有布水系統(tǒng)(4)及三相分離器(5)，其中，布水系統(tǒng)(4)與厭氧生物反應(yīng)器(3)底部側(cè)面的進(jìn)水口相連通，三相分離器(5)的出水口與硫化物微氧化裝置(6)的入口相連通，硫化物氧化裝置的出水口與深度處理系統(tǒng)(11)相連通，三相分離器(5)的出水口與前置反應(yīng)澄清器(1)的上部相連通，硫化物微氧化裝置(6)的上部排氣口與前置反應(yīng)澄清器(1)的液面下部相連通，硫化物微氧化裝置(6)的側(cè)面與單質(zhì)硫回收裝置(10)相連通，厭氧生物反應(yīng)器(3)側(cè)面的排泥管與污泥厭氧發(fā)酵裝置(2)上部相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫廢水生物軟化及單質(zhì)硫回收的系統(tǒng)及方法，其特征在于，還包括曝氣風(fēng)機(jī)(7)，其中，曝氣風(fēng)機(jī)(7)的出口與硫化物微氧化裝置(6)相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫廢水生物軟化及單質(zhì)硫回收的系統(tǒng)及方法，其特征在于，還包括風(fēng)機(jī)(12)，其中，硫化物微氧化裝置(6)的頂部出口經(jīng)風(fēng)機(jī)(12)與前置反應(yīng)澄清器(1)相連通。
4.一種脫硫廢水生物軟化及單質(zhì)硫回收的系統(tǒng)及方法，其特征在于，包括以下步驟：1)脫硫廢水與厭氧生物反應(yīng)器回流液進(jìn)入前置反應(yīng)澄清器(1)進(jìn)行緩沖稀釋、沉淀反應(yīng)及排泥，回流液中的溶解態(tài)S2-和硫化物微氧化裝置產(chǎn)生的H2S氣體進(jìn)入廢水中產(chǎn)生的S2-與脫硫廢水中的重金屬反應(yīng)生成硫化物沉淀，實(shí)現(xiàn)重金屬的高效去除；2)經(jīng)處理后的廢水與污泥厭氧發(fā)酵裝置(2)產(chǎn)生的污泥發(fā)酵液混合進(jìn)入?yún)捬跎锓磻?yīng)器(3)，在厭氧條件下，硫酸鹽還原菌利用污泥發(fā)酵液中的有機(jī)物作為細(xì)胞合成的碳源及電子供體，將脫硫廢水中的硫酸鹽還原為硫化物，實(shí)現(xiàn)硫酸根離子去除；排泥進(jìn)入污泥厭氧發(fā)酵裝置(2)繼續(xù)發(fā)酵回用；3)處理后的廢水進(jìn)入硫化物微氧化裝置(6)，在微曝氣的條件下，將硫化物氧化為硫單質(zhì)，產(chǎn)生的泡沫硫單質(zhì)通過(guò)機(jī)械刮板裝置(9)刮出，進(jìn)入單質(zhì)硫回收裝置(10)，出水進(jìn)入深度處理系統(tǒng)(11)處理，產(chǎn)生的H2S氣體通過(guò)風(fēng)機(jī)(12)進(jìn)入前置反應(yīng)澄清器(1)液面以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脫硫廢水生物軟化及單質(zhì)硫回收的系統(tǒng)及方法，其特征在于，前置反應(yīng)澄清器的pH控制在8。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脫硫廢水生物軟化及單質(zhì)硫回收的系統(tǒng)及方法，其特征在于，厭氧生物反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為30-40℃，控制pH值為7-8，控制碳硫比ρ(COD)/ρ(SO42-)為2-3。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脫硫廢水生物軟化及單質(zhì)硫回收的系統(tǒng)及方法，其特征在于，硫化物微氧化裝置中控制氧化還原電位為S1mV＜ORP＜S2mV。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種脫硫廢水生物軟化及單質(zhì)硫回收的系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)具有處理效率高、處理成本低、不易造成二次污染的優(yōu)點(diǎn)，能夠同時(shí)去除脫硫廢水中的重金屬離子和硫酸根離子，同時(shí)通過(guò)微氧化法實(shí)現(xiàn)單質(zhì)硫的資源回收，實(shí)現(xiàn)了脫硫廢水和污泥的協(xié)同處理，達(dá)到以廢治廢的目的。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的一種脫硫廢水生物軟化及單質(zhì)硫回收的系統(tǒng)及方法包括前置反應(yīng)澄清器、污泥厭氧發(fā)酵裝置、厭氧生物反應(yīng)器、硫化物微氧化裝置、單質(zhì)硫回收裝置、深度處理系統(tǒng)。
前置反應(yīng)澄清器的出水口和污泥厭氧發(fā)酵裝置的出水口匯集與厭氧生物反應(yīng)器底部側(cè)面的進(jìn)水口相連通，所述厭氧生物反應(yīng)器內(nèi)自下到上依次設(shè)置有布水系統(tǒng)及三相分離器，其中，布水系統(tǒng)與所述進(jìn)水口相連通，三相分離器的出水口與硫化物微氧化裝置的入口相連通，硫化物微氧化裝置的出水口與深度處理系統(tǒng)相連通。
前置反應(yīng)澄清器的出水口和污泥厭氧發(fā)酵裝置的出水口匯集與厭氧生物反應(yīng)器底部側(cè)面的進(jìn)水口相連通。
三相分離器的出水口與硫化物微氧化裝置的入口相連通。
硫化物微氧化裝置的出水口與深度處理系統(tǒng)相連通。
還包括三相分離器的出水口與前置反應(yīng)澄清器的上部相連通，硫化物微氧化裝置的上部排氣口與前置反應(yīng)澄清器的液面下部相連通，硫化物微氧化裝置側(cè)面與單質(zhì)硫回收裝置相連通，厭氧生物反應(yīng)器側(cè)面的排泥管與污泥厭氧發(fā)酵裝置上部相連通。
本發(fā)明所述的一種脫硫廢水生物軟化及單質(zhì)硫回收的系統(tǒng)及方法包括以下步驟：
1)脫硫廢水與厭氧生物反應(yīng)器回流液進(jìn)入前置反應(yīng)澄清器進(jìn)行緩沖稀釋、沉淀反應(yīng)、排泥，回流液中的溶解態(tài)S2-和硫化物氧化裝置產(chǎn)生的H2S氣體進(jìn)入廢水中產(chǎn)生的S2-與脫硫廢水中的重金屬反應(yīng)生成溶度積較小的硫化物沉淀，實(shí)現(xiàn)重金屬的高效去除；
2)經(jīng)處理后的廢水與污泥厭氧發(fā)酵裝置產(chǎn)生的污泥發(fā)酵液混合進(jìn)入?yún)捬跎锓磻?yīng)器，在厭氧條件下，硫酸鹽還原菌(SRB)利用污泥發(fā)酵液中的有機(jī)物作為細(xì)胞合成的碳源及電子供體，將脫硫廢水中的硫酸鹽還原為硫化物，實(shí)現(xiàn)硫酸根離子去除；
3)處理后的廢水進(jìn)入硫化物微氧化裝置，在微曝氣的條件下，將硫化物氧化為硫單質(zhì)，產(chǎn)生的泡沫硫單質(zhì)通過(guò)機(jī)械刮板裝置及時(shí)有效地刮出，進(jìn)入單質(zhì)硫回收裝置；出水進(jìn)入深度處理系統(tǒng)。
前置反應(yīng)澄清器控制pH值為8左右。
厭氧生物反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為30-40℃，控制pH值為7-8，控制碳硫比ρ(COD)/ρ(SO42-)為2-3。
硫化物微氧化裝置中控制氧化還原電位為S1mV＜ORP＜S2mV。
本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明所述的脫硫廢水生物軟化及單質(zhì)硫回收的系統(tǒng)及方法在具體操作時(shí)，通過(guò)回流厭氧反應(yīng)器出水至前置反應(yīng)澄清器，回流液中S2-與脫硫廢水中的重金屬離子反應(yīng)形成硫化物沉淀，實(shí)現(xiàn)了重金屬離子的去除；通過(guò)硫酸鹽還原菌以厭氧污泥發(fā)酵液中的有機(jī)物作為細(xì)胞合成的碳源和電子供體，將SO42-還原為硫化物，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水中硫酸鹽生物還原，同時(shí)通過(guò)微氧化法回收單質(zhì)硫，具有處理效率高、處理成本低、無(wú)需加藥、不易造成二次污染等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫硫廢水與污泥的協(xié)同處理，達(dá)到以廢治廢的目的，具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益，對(duì)火電廠脫硫廢水達(dá)標(biāo)排放、零排放處理具有重要意義，推廣應(yīng)用前景廣闊。
（發(fā)明人：郭娉;劉亞鵬;張明寬;毛進(jìn);王璟;田姿;強(qiáng)雪妮;李亞娟）
