[發明專利]一種鐵鹽自循環脫硫厭氧反應器

有效

• 申請號: 201310706835.4
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103723823A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 鄭平;邱琳;張萌;陸慧鋒
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C10L3/10;B01D53/78;B01D53/52;B01D53/96
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及一種脫硫厭氧反應器，尤其涉及一種鐵鹽自循環脫硫厭氧反應器。

背景技術

隨著環境和能源問題的日益突出，厭氧生物技術因能消除污染和回收能源而受到人們青睞。然而，在采用厭氧生物技術處理工業廢水、農業污水和生活污水時，易將廢水中含有的硫酸鹽和硫化物轉化為硫化氫釋放。硫化氫是一種有毒有害氣體，存在以下危害：抑制厭氧功能菌活性，影響厭氧處理效率；散發惡臭；具有毒性，影響人與生物健康；具有腐蝕性，侵蝕管道、設備儀器等；燃燒產生二氧化硫，造成二次污染等。我國環保標準規定：用作能源時，沼氣氣體中的硫化氫含量不得超過20mg/m³。因此，沼氣脫硫必不可少。

目前，常用的沼氣脫硫方法有物理法、化學法和生物法等，以物理化學法為主。但是，在實際應用過程中主要存在如下缺點：干法脫硫效率不高，脫硫劑再生困難，處理硫容量較低；濕法脫硫運行費用高。

發明內容

本發明目的是克服現有技術的不足，提供一種鐵鹽自循環脫硫厭氧反應器。

鐵鹽自循環脫硫厭氧反應器本體從下到上依次設有厭氧反應系統和鐵鹽脫硫系統；厭氧反應系統包括布水區、反應區、分離區、回流區，布水區從下到上依次設有排泥管、廢水進管、水流混合分布室，反應區包括取樣管、污泥床，取樣管設在污泥床的側壁上，分離區包括三相分離器、氣體分離室、污泥沉淀室、第一氣室、溢流堰，三相分離器的內側設有氣體分離室，三相分離器的外側設有污泥沉淀室，三相分離器的上方設有第一氣室，溢流堰設在分離區的側壁上，回流區從上到下順次設有回流液吸管、調節閥、回流液連通管、回流液進管，回流液進管與水流混合分布室相連，回流液吸管與氣體分離室相連；鐵鹽脫硫系統包括鐵鹽脫硫區和鐵鹽再生區，鐵鹽脫硫區從下到上順次設有脫硫區集硫斜板、鐵鹽脫硫區反應液輸入管、第二氣室、沼氣輸出管，鐵鹽脫硫區的側壁下端設有脫硫區單質硫排放管，鐵鹽脫硫區的側壁上端設有進藥管，鐵鹽脫硫區的右側設有擋氣板，擋氣板的右側設有鐵鹽脫硫區反應液輸出管與鐵鹽再生區相連，脫硫區集硫斜板上設有管狀布氣裝置；鐵鹽再生區從下到上順次設有再生區集硫斜板、空氣輸入管、曝氣裝置、鐵鹽再生液回流裝置、第三氣室、尾氣排放管，鐵鹽再生區的側壁下端設有再生區單質硫排放管，鐵鹽再生液回流裝置與鐵鹽脫硫區反應液輸入管相連。

所述的反應器本體呈圓筒狀，反應區、分離區和鐵鹽脫硫系統高度之比為6:3:1～8:4:1，反應區和分離區的直徑之比為1:2。

所述的厭氧反應系統與鐵鹽脫硫系統的體積之比為5:1～10:1；鐵鹽脫硫區與鐵鹽再生區的體積之比為1:1～2:1。

所述的脫硫區集硫斜板與水平面夾角α為30～45°，管狀布氣裝置由內管和外管構成，內管和外管直徑比為2～3：1，管狀布氣裝置分布密度為25～100個/m²，鐵鹽脫硫區充三價鐵脫硫反應液，液面低于管狀布氣裝置內管上沿，擋氣板上沿離鐵鹽脫硫區反應液輸出管上沿4～8cm，鐵鹽脫硫區反應液輸入管上沿位于反應液表面，與水平面夾角α為5～10°。

所述的再生區集硫斜板與水平面夾角α為30～45°，鐵鹽再生區充二價鐵再生液，鐵鹽再生液回流裝置為半圓形堰槽，槽沿低于液面，槽深2～4cm，槽底與鐵鹽脫硫區反應液輸入管相連。

本發明與現有技術相比具有的有益效果：1.厭氧反應系統與鐵鹽脫硫系統融為一體，可防止H₂S外泄所致的空氣污染；2.將H₂S氧化成單質硫，可回收硫資源；3.鐵鹽循環利用，可減少脫硫劑消耗量；4.以三價鐵代替氧氣，可降低甲烷與氧氣混合所致的爆炸風險，實現安全生產。

附圖說明

圖1為鐵鹽自循環脫硫厭氧反應器剖面圖；

圖2為本發明鐵鹽脫硫系統B剖面圖；

圖3為本發明鐵鹽脫硫再生系統B俯視圖，