[發明專利]一體式兩相厭氧脫硫反應器及其廢水處理方法

有效

• 申請號: 201610115296.0
• 申請日: 2016-03-01
• 公開（公告）號: CN105776525B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 汪林;陳良;張煒銘;呂路;石家杰;李麗芳;趙昕
• 申請（專利權）人: 南京大學;江蘇南大環保科技有限公司
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務所 32346
• 代理人: 蔣海軍

本發明公開了一體式兩相厭氧脫硫反應器及其廢水處理方法，屬于廢水處理裝置領域。本發明的一種一體式兩相厭氧脫硫反應器，包括脫硫反應池和產甲烷反應池，所述脫硫反應池和產甲烷反應池為一體式結構，廢水進入脫硫反應池和產甲烷反應池依次處理，脫硫反應池和產甲烷反應池通過隔墻隔開，并通過出水堰連通。本發明的一種一體式兩相厭氧脫硫反應器的廢水處理方法，通過脫硫反應和產甲烷化反應單獨進行反應的步驟，使本發明能夠應用于高濃度硫酸根廢水和高濃度有機廢水的處理，具有脫硫效率高、抗沖擊負荷能力強、混合狀態好、占地面積小的優點。

技術領域

本發明屬于廢水處理裝置領域，具體地說，涉及一種一體式兩相厭氧脫硫反應器及其廢水處理方法。

背景技術

許多工業廢水中通常含有高濃度的硫酸鹽、亞硫酸鹽和硫化物等，例如食用油精制廢水、土豆淀粉生產廢水、制漿廢水和造紙廢水等，該類廢水的同時還含有高濃度的有機物，通常需要采用厭氧法進行處理。高濃度的硫酸鹽和亞硫酸鹽會對厭氧產甲烷階段產生嚴重的影響，例如，當水體中亞硫酸鹽濃度超過150-200mg/L即會對產甲烷菌產生嚴重抑制作用。因此，通常需要采用硫酸鹽還原菌(SRB)將廢水中高濃度硫酸鹽轉化為H₂S，使得廢水中的硫酸鹽以氣體H₂S的形式從水體中逸出，從而達到脫硫的目的。

但是，由于硫酸鹽還原菌和產甲烷菌所需要的環境條件差異很大，例如，產甲烷菌對pH要求十分嚴格，為6.8-7.2；同時兩者之間對底物形成強烈的競爭作用，往往會導致產甲烷菌受到抑制，從而使得廢水厭氧處理單元崩潰。因此，需要將脫硫相和產甲烷相進行分離，從而達到廢水最佳的處理效果。例如，中國專利“一種基于厭氧段相分離技術的印染廢水預處理方法”，專利號ZL 201310193106.3，即公開一種兩相厭氧處理工藝，通過不同條件的控制，將厭氧脫硫和產甲烷兩相進行分離。但是，該專利兩相分別為獨立的厭氧反應器，存在占地面積大，投資成本高，運行維修復雜等缺點。

中國專利“一種高效兩相一體化厭氧反應器”，專利號：ZL 201120081174.7，開發出一種利用一體式同心圓結構反應器將脫硫階段和產甲烷階段相分離，同時通過三相分離器來保證兩階段污泥保持高濃度，從而達到兩相厭氧分離的目的。但是，由于實際工業廢水中水質水量波動較大，往往會對脫硫階段具有較大的沖擊負荷，從而導致脫硫階段出現“過酸化”或者水解效果不足。

中國專利“多相內循反應器”，專利號：ZL 200610000917.7，公開了一種在反應器內部設置氣提器對廢水進行氣提，從而實現廢水的內循環，從而降低廢水負荷沖擊的影響。但是，僅通過廢水自身產生的氣體進行氣體，往往會存在當廢水運行效果較差，導致氣提效果較差，從而降低稀釋倍數，進而會使得進水負荷沖擊更加嚴重，產生的氣體更少，形成一個惡性循環，最后使得整個厭氧反應系統崩潰。

中國專利“內外循環高效厭氧反應器”，專利號：ZL 201320591472.X，通過氣提將泥水混合物返回至底部進行內循環，將出水通過循環泵返回底部布水器進行外循環。但由于該反應器內循環為泥水混合物，雖然可以改善反應器的泥水混合效果，但是不可避免會對污泥造成物理沖擊，從而導致污泥解體，出水懸浮物偏高；同時，該反應器內部管道結構復雜，對反應器設計要求高，投資成本高、維修困難。

廢水中硫酸鹽還原為H₂S后，由于H₂S在水體中的溶解度大，從而導致水體中H₂S得到累積。H₂S的累積往往會導致反應內壁、下水道系統和管道管件受到腐蝕。同時，當水體中硫化物濃度過高，會造成出水pH偏低，進而對后續產甲烷階段造成嚴重影響。因此，需要對水體中的H₂S進行進一步去除。例如，中國專利“處理含硫酸根和有機物廢水的厭氧處理裝置”，專利號：ZL 200910087070.4，通過將產生的沼氣脫硫后進行吹脫，將水體中H₂S隨氣體帶出，從而達到脫硫的目的。但是，該反應器沼氣曝氣僅起到吹脫H₂S作用，并未對反應器中泥水混合狀態起到明顯改善作用。