[發明專利]一種反硫化厭氧氨氧化高效除硫脫氮方法

在審

• 申請號: 201510746016.1
• 申請日: 2015-11-05
• 公開（公告）號: CN105293826A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 梅凱;孫永軍;程松;肖雪峰;朱宏博;董斌;王雄;周杰
• 申請（專利權）人: 江蘇奧尼斯環保科技有限公司;南京工業大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/38;C02F101/30
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 郭百濤

技術領域

本發明涉及一種除硫脫氮方法，具體涉及一種反硫化厭氧氨氧化高效除硫脫氮方法。

背景技術

伴隨著工業的發展，很多生產領域都涌現出了大量的含高濃度硫酸鹽和高濃度含硫、含氮有機物的工業廢水，如味精廠、制藥廠、印染廠、糖蜜酒精廠等。由于大多數的硫酸鹽在水中的溶解度很大，在自然界中性質穩定，所以單純的依靠自然凈化作用很難去除掉。含高濃度硫酸鹽的污水的任意排放在短期內對自然水體和生態環境的影響不大，但是硫酸鹽污染一旦大面積形成，治理是相當的困難的。目前我國的很多城市的地下水已經受到了不同程度的硫酸鹽污染，重視并研究治理硫酸鹽污染的問題已經迫在眉睫。

自20世紀70年代起國內外就開始采用單相厭氧工藝處理高濃度硫酸鹽廢水。但是，反應器運轉成功的實例很少。這是因為在厭氧工藝中，當廢水中含有高濃度的硫酸鹽時,就會對厭氧消化過程產生不利的影響。歸納為以下兩個方面：一是由于SRB(硫酸鹽還原菌)和MPB(產甲烷菌)都可以利用乙酸和H₂而產生的基質競爭性抑制作用；二是硫酸鹽還原的終產物——硫化物對產甲烷菌和其它厭氧細菌直接產生的毒害作用。

目前，對于含高濃度的硫酸鹽的廢水在進入厭氧處理前就要預處理降低硫酸鹽濃度，目前的處理技術有物化法和生化法。物化法就是通過投加石灰，硫酸根與鈣離子反應產生石膏沉淀，以達到去除硫酸根目的。生化法主要是通過培養SRB來將廢水中的硫酸根轉化出來。物化法處理需要投加大量的石灰，相應的產生大量的化學污泥—石膏渣，會增加固廢處理成本。而生化法處理的運行成本就相對較低，但產生尾氣中的硫化氫需處理后方可排放，通常由堿液吸收或微氧化(通入空氣，或低濃度的純氧等氧化劑)，生物法增加了尾氣處理的環節，進而增加處理基礎投資和運行成本。由于生物法的存在的不足，出現了一些改進的除硫工藝，如專利公開號為CN102351366B的“同步生物反硝化反硫化及自養生物脫氮處理制藥廢水的裝置和技術”，提出了在厭氧處理的同時進行反硫化，但未解決SRB和MPB之間的底物競爭問題。如專利公開號為CN101164923B的“綜合印染廢水處理工藝”，提出了在厭氧池中直接投加Fe²⁺，對反硫化產生的S²⁺進行沉淀，此技術忽略了厭氧池中投加Fe²⁺不僅增加了厭氧池的鹽濃度，同時也會造成Fe²⁺對正常的厭氧產甲烷菌產生不利影響。

可見，由于對含硫化工、制藥廢水水質及生化處理過程微生物作用機制了解不足或沒有給予足夠的重視，盲目的將城市污水的處理工藝簡單疊加后搬到化工、制藥廢水處理工藝上，不僅處理費用昂貴，而且嚴重影響后續的物化和生化處理。現有的含硫化工、制藥廢水處理技術沒有很好的將厭氧反硫化、反硝化和反硫化協調統一，通常是先只考慮厭氧反硫化反硝化，結果導致污水中硫酸鹽含量偏高，嚴重影響后續的REGSB反應器的正常運行。開發適合含硫化工、制藥廢水水質特點的、高效協同深度去除硫酸鹽的生化技術，是整套含硫化工、制藥廢水處理工藝高效穩定運行的關鍵。另外在高硫、高氨氮、高COD工業廢水處理中，反硫化的目的是防止在厭氧的條件下，硫化物生成對產酸菌和MPB有抑制和毒害作用的硫化氫、硫醚、硫醇。其次，反硫化是優先于氨化和碳化反應進行的，而碳化基本被抑制、處于休眠狀態。因此需要研發一種可以顯著地、同時達到除硫脫氮，減少COD的預處理作用的新技術，以保證后續好氧生化處理的正常運行。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明解決了化工、制藥含硫廢水反硫化酸化過程中產生的硫酸鹽影響厭氧消化與硫酸鹽難去除的問題，提供一種反硫化厭氧氨氧化高效除硫脫氮方法，該方法簡單、高效，同時投資和運行成本較低。

本發明所采用的技術方案如下：

本發明的反硫化厭氧氨氧化高效除硫脫氮方法，其包括以下步驟：

第一步，原水進入AnV反應器(即反硫化氨化反應器，也簡稱AnV池)進行反硫化和氨化反應，并將AnV反應器末端出水部分回流到進水端，通過水質混合器將原水和AnV反應器回流水混合；其中AnV反應器結構為多廊道推流式反應器，在AnV反應器內采用懸浮固定床工藝將SRB(即硫酸鹽還原菌)種固定，保證SRB種的停留時間大于其世代時間；

第二步，將AnV反應器未回流的出水通過管式靜態混合器加入脫硫劑，使AnV反應器出水中硫化物與脫硫劑充分混合，使AnV反應器出水中硫化物與脫硫劑形成S^2-鹽沉淀；