[實用新型]從糖蜜酒精廢水中回收單質硫和甲烷的裝置

有效

• 申請號: 200920164760.0
• 申請日: 2009-10-24
• 公開（公告）號: CN201512530U
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 馬麗麗;解慶林;游少鴻;張學洪;李艷紅;紀宏達
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;C12M1/00;C12P3/00;C12P5/02;C02F3/00
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技術領域

本實用新型涉及一種從糖蜜酒精廢水中回收單質硫和甲烷的裝置。

背景技術

甘蔗制糖的副產品糖蜜可以用于發酵生產酒精，生產過程中排放出大量的糖蜜酒精廢水。糖蜜酒精廢水屬于富含硫酸鹽的高濃度有機廢水，含大量有機物、維生素、N、P、K元素等。目前，糖蜜酒精廢水資源回收的方式主要有：

1.濃縮制肥料或燃料：將糖蜜酒精廢水蒸發濃縮，得到的固形物有很高的肥效和熱值，可以用來加工成肥料或燃料。

2.做細菌培養基：由于糖蜜酒精廢水中含有細菌生長的各種營養元素，是一種優良的細菌培養基，目前已經有利用糖蜜酒精廢水來生產培養基的工藝。

3.提取元素鉀：糖蜜酒精廢水中的鉀元素含量較高，中國專利97115798.7和02128100.9都提出了鉀的提取方法。

4.厭氧產沼氣：糖蜜酒精廢水中含有高濃度有機物，可以利用產甲烷菌將有機物轉化為甲烷氣體，但是，硫酸鹽在厭氧狀態下被細菌還原成硫化物，對產甲烷菌產生嚴重抑制。

5.回收單質硫：

中國實用新型專利“從糖蜜酒精廢水中回收單質硫裝置”(ZL200720003750.X)實現了從糖蜜酒精廢水中回收單質硫，該裝置是通過向反應器內部直接充入純氧來控制微氧環境，利用活性污泥將硫酸根最終轉化為硫單質，隨出水排出反應器，再用砂濾將單質硫與出水分離，得到單質硫。但該裝置是直接向反應器內部充入純氧氣，安全性要求高，運行維護復雜，純氧的使用成本較高；采用砂濾過濾出水中的單質硫，過濾效率較低，操作不方便，較難被廣泛地推廣。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種結構簡單、處理效率高、安全性好、操作簡單、易于運行管理的裝置，從糖蜜酒精廢水中回收單質硫和甲烷氣體。

本發明的基本思路：在微氧反應器內，利用硫酸鹽還原菌將硫酸鹽還原成硫化物，同時，無色硫細菌將硫化物氧化成單質硫，降低硫化物對產甲烷菌的抑制，產甲烷菌順利分解有機物產生甲烷氣體。用濾袋將出水過濾，得到單質硫；將微氧反應器產生的生物氣收集，用NaOH溶液吸收生物氣中的硫化氫和二氧化碳，得到甲烷氣體。

本實用新型是這樣實現的：建立一個微氧反應器，在反應器中加入經過馴化的活性污泥，活性污泥中富含硫酸鹽還原菌、無色硫細菌和產甲烷菌。反應器下部為是污泥區、上部為沉淀區。糖蜜酒精廢水從底部進入微氧反應器，微氧反應器外部設置回流桶，微氧反應器的出水進入回流桶，一部分外排，一部分通過回流水泵回流至微氧反應器內部。在回流桶中安裝氧化還原電位探頭，通過氧化還原電位控制儀監測回流桶中液體的氧化還原電位。鼓風機的曝氣頭安裝在回流桶內，鼓風機開關與氧化還原電位控制儀連接，當液體氧化還原電位低于或高于設定值，氧化還原電位控制儀自動開或關鼓風機，向回流桶中的液體鼓入空氣，再利用回流水泵將液體回流至反應器內部，使反應器內部處于微氧狀態。糖蜜酒精廢水從反應器底部進入反應器后，硫酸鹽在硫酸鹽還原菌的作用下被還原成硫化物，無色硫細菌將硫化物氧化成單質硫，降低硫化物對產甲烷菌的抑制作用，產甲烷過程順利降解廢水中的有機物被，并產生甲烷氣體。

微氧反應器產生的生物氣含有甲烷、二氧化碳和少量硫化氫，生物氣被收集后，用NaOH溶液吸收二氧化碳和硫化氫，剩余氣體主要為可燃氣體甲烷。用市售濾布縫成濾袋過濾出水，過濾后將濾袋里面翻出，刮下濾泥，得到單質硫。

本實用新型利用空氣增氧，比使用純氧氣安全、經濟，用濾袋過濾出水得到單質硫，操作比用砂濾方便，收集可燃氣體作燃料，更大程度地回收資源。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例裝置示意圖。

圖中標記為：1.廢水池，2.進水泵，3.廢水進水管，4.污泥區，5.沉淀區，6.微氧反應器，7.循環保溫水套層，8保溫水出水口，9.保溫水出水管，10.保溫水池，11.溫度控制器，12.保溫水循環水泵，13.三相分離器，14.生物氣出氣口，15.微氧反應器出水口，16.出水管，17.氧化還原電位控制儀，18.鼓風機，19.空氣管，20.回流桶出水口，21.回流桶，22.氧化還原電位探頭，23.曝氣頭，24.回流水管，25.回流泵，26.回流桶出水管，27.濾袋，28.過濾桶，29.過濾桶排水口，30.氣管，31.儲氣罐，32.NaOH溶液，33.密封塞，34.排水管。

具體實施方式

實施例：