[發明專利]同步實現單質硫生成與回收的生物脫硫反應器及方法

有效

• 申請號: 202010300509.3
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111410372B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 鄭平;李文驥;潘超;陳文達;許冬冬
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F9/00
• 分類號: C02F9/00;C02F3/34;C01B17/02;B01D53/14;C02F1/52;C02F103/18
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

1.一種利用生物脫硫反應器同步實現單質硫生成與回收方法，其特征在于，

所述生物脫硫反應器中的反應器本體由主反應器（13）和曝氣池（7）組成；

所述的曝氣池（7）位于主反應器（13）前端外側的混合進水區（Ⅰ）中，曝氣池（7）底部與集泥干管（30）相連；曝氣盤（11）位于曝氣池（7）底部，曝氣盤（11）底部通過曝氣管（10）與鼓風機（9）相連；污泥回流管（8）兩端分別與曝氣池（7）側壁和進水管（1）相連，且污泥回流管（8）上設有污泥回流泵（6）；進水管（1）與主反應器（13）前側壁的下部連通，文丘里管（3）連接于進水管（1）后段，文丘里管（3）的喉管位置設有連通大氣的進氣管（5），用于氧氣備用補充；進氣管（5）由空氣調節閥（4）控制管路通斷；

所述的主反應器（13）內腔下部設有由進水端向出水端向下傾斜的集泥斜面（26），所述集泥斜面（26）上方的主反應器（13）內腔從進水端朝出水端依次分為折板反應區（Ⅱ-1）、泥水分離區（Ⅱ-2）和單質硫回收區（Ⅲ），集泥斜面（26）下方的主反應器（13）內腔為污泥回流區（Ⅳ）；主反應器（13）內腔在集泥斜面（26）上方設有若干對折板（15），每對折板（15）兩兩豎向交錯排列，第一塊折板（15）底部與集泥斜面（26）相連，而頂部與主反應器（13）頂板之間留有一定距離；第二塊折板（15）頂部與主反應器（13）頂板相連，而底部與集泥斜面（26）留有一定距離；通過所有折板（15）在主反應器（13）內的進水端至出水端之間形成S形上下往復的流道；且相鄰折板（15）之間的間距從進水端一側向出水端一側逐漸遞增；

所述單質硫回收區（Ⅲ）由主反應器（13）內最靠近出水端的一對折板（15）與主反應器（13）的內側壁構成；單質硫回收區（Ⅲ）分為底部連通的前室和后室，兩塊折板（15）之間為前室，最后一塊折板（15）與主反應器（13）的內側壁之間為后室；單質硫回收區（Ⅲ）底部設有從后室向前室向下傾斜的集硫斜面（23）；前室內設絮凝劑投加管（18）和攪拌裝置，絮凝劑投加管（18）由主反應器（13）頂板伸入前室的液面以下，攪拌裝置的電動機（16）固定于主反應器（13）頂板上，攪拌槳（22）伸入前室的液面以下，用于促進硫水分離效果；后室內由若干塊平行且間隔設置的斜板（21）構成斜板沉淀結構，用于強化后室內混合液向上流動過程中的硫水分離效果；集硫斜面（23）底部設有與排硫泵（24）相連的排硫管（25）；后室中在高于斜板沉淀結構的主反應器（13）側壁上設有溢流堰（19）和出水管（20），用于反應器排水；

所述的集泥斜面（26）上每一處與所述第一塊折板（15）相連的位置前端均開設有排泥口，每個排泥口均通過一條集泥支管（27）連接至集泥干管（30）；每條集泥支管上均設有支管調節閥（28），用于控制污泥流量；污泥收集泵（29）位于集泥干管（30）末端，用于將污泥泵入曝氣池（7）；

回收方法步驟如下：

將反應器中的回流污泥在混合進水區（Ⅰ）的曝氣池（7）中進行充分預曝氣，利用預曝氣進行限制性供氧，提高回流污泥中的溶解氧濃度；然后利用進水泵（2）和污泥回流泵（6）將硫化氫吸收液與回流污泥混合后由進水管（1）泵入折板反應區（Ⅱ-1）；根據硫化物去除率和單質硫轉化率，選擇性開啟空氣調節閥（4），利用文丘里效應，通過進氣管（5）向混合液中補充氧氣；在泥水混合液由進水端向出水端流動過程中，利用折板反應區（Ⅱ-1）內間距較小的折板（15）間通道，提高混合液流速，形成劇烈湍流，使泥水充分混合；同時利用泥水分離區（Ⅱ-2）內間距較大的折板（15）間通道，降低混合液流速，抑制湍流，使得泥水分離，污泥沉淀至集泥斜面（26）上進行收集；由集泥斜面（26）收集的折板反應區（Ⅱ-1）和泥水分離區（Ⅱ-2）內的脫硫污泥經各集泥支管（27）匯入集泥干管（30），并通過污泥收集泵（29）將脫硫污泥重新泵入曝氣池（7），調節支管調節閥（28）控制各集泥支管（27）內污泥流量；反應器內混合液流動過程中，污泥中的硫氧化細菌利用水中的氧實現硫化物到單質硫的短程氧化，最終產生的膠體態單質硫隨液相進入單質硫回收區（Ⅲ）后，通過絮凝劑投加管（18）向所述前室中投加絮凝劑，攪拌槳（22）在電動機（16）致動下對絮凝劑進行攪拌混合，促進單質硫絮凝沉淀，沉淀的單質硫沿集硫斜面（23）傾斜方向匯集并通過排硫管（25）排出；前室中的水流從最后一塊折板（15）底部反向進入所述后室，在上升流動過程中利用斜板（21）強化單質硫沉淀效率，硫水充分分離后，通過溢流堰（19）經出水管（20）排出凈化水。