[發(fā)明專利]同步實(shí)現(xiàn)單質(zhì)硫生成與回收的生物脫硫反應(yīng)器及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010300509.3
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111410372B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭平;李文驥;潘超;陳文達(dá);許冬冬
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 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(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發(fā)明公開了一種同步實(shí)現(xiàn)單質(zhì)硫生成與回收的生物脫硫反應(yīng)器及方法。該反應(yīng)器主體為二個箱體的組合體，小箱體構(gòu)成混合進(jìn)水區(qū)，大箱體構(gòu)成折板反應(yīng)區(qū)、泥水分離區(qū)、單質(zhì)硫回收區(qū)和污泥回流區(qū)；混合進(jìn)水區(qū)設(shè)進(jìn)水管、曝氣池、污泥回流管和文丘里管；折板反應(yīng)區(qū)和泥水分離區(qū)設(shè)有若干上下交錯布置的折板；單質(zhì)硫回收區(qū)設(shè)有絮凝劑投加管、攪拌槳、斜板、集硫斜面和排硫管；污泥回流區(qū)設(shè)有集泥斜面、集泥支管、集泥干管和污泥收集泵。本發(fā)明為一體化設(shè)計(jì)，裝置結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小；采用預(yù)曝氣進(jìn)行限制性供氧，再利用文丘里管進(jìn)行氧氣備用補(bǔ)充，供氧可靠，單質(zhì)硫選擇率高；同時采用絮凝沉淀和斜板沉淀，單質(zhì)硫回收效果好；巧妙串聯(lián)污泥回流區(qū)與混合進(jìn)水區(qū)，可實(shí)現(xiàn)脫硫污泥高效循環(huán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生物脫硫反應(yīng)器，尤其涉及一種同步實(shí)現(xiàn)單質(zhì)硫生成與回收的生物脫硫反應(yīng)器及方法。

背景技術(shù)

厭氧消化產(chǎn)生的沼氣是一種高品位的清潔能源，除主要成分CH₄、CO₂之外，還含有少量源于蛋白質(zhì)和其他含硫化合物的H₂S，其濃度范圍為500ppmv(0.05％)-20000ppmv(2％)。相比于物理化學(xué)方法，(Paques,The?Netherlands)、Sulfothane^TM(Veolia,France)等生物脫硫技術(shù)具有不消耗化學(xué)藥劑、剩余污泥產(chǎn)量低、可回收單質(zhì)硫等優(yōu)勢。生物脫硫技術(shù)已成功應(yīng)用于沼氣以及其它氣體中H₂S的去除。先利用堿性吸收液將H₂S轉(zhuǎn)移到液相，再利用硫氧化細(xì)菌把液相中的硫化物氧化為單質(zhì)硫或者硫酸鹽，硫化物去除率可達(dá)99％以上。單質(zhì)硫在水中的溶解度很低，可利用單質(zhì)硫與水的密度差從脫硫系統(tǒng)中通過重力沉降分離，再次用作工業(yè)原料。

目前，廣泛應(yīng)用的生物脫硫工程多采用分離式設(shè)計(jì)，即生物反應(yīng)器與單質(zhì)硫分離器串聯(lián)運(yùn)行，占地面積較大，基建成本較高；同時，生物反應(yīng)器內(nèi)多采用鼓泡式曝氣，在限制性供氧與增強(qiáng)反應(yīng)液湍流促進(jìn)細(xì)胞與單質(zhì)硫分離之間往往存在矛盾。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種同步實(shí)現(xiàn)單質(zhì)硫生成與回收的生物脫硫反應(yīng)器。本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案如下：

一種同步實(shí)現(xiàn)單質(zhì)硫生成與回收的生物脫硫反應(yīng)器，其中反應(yīng)器本體由主反應(yīng)器和曝氣池組成；

所述的曝氣池位于主反應(yīng)器前端外側(cè)的混合進(jìn)水區(qū)中，曝氣池底部與集泥干管相連；曝氣盤位于曝氣池底部，曝氣盤底部通過曝氣管與鼓風(fēng)機(jī)相連；污泥回流管兩端分別與曝氣池側(cè)壁和進(jìn)水管相連，且污泥回流管上設(shè)有污泥回流泵；進(jìn)水管與主反應(yīng)器前側(cè)壁的下部連通，文丘里管連接于進(jìn)水管后段，文丘里管的喉管位置設(shè)有連通大氣的進(jìn)氣管，用于氧氣備用補(bǔ)充；進(jìn)氣管由空氣調(diào)節(jié)閥控制管路通斷；

所述的主反應(yīng)器內(nèi)腔下部設(shè)有由進(jìn)水端向出水端向下傾斜的集泥斜面，所述集泥斜面上方的主反應(yīng)器內(nèi)腔從進(jìn)水端朝出水端依次分為折板反應(yīng)區(qū)、泥水分離區(qū)和單質(zhì)硫回收區(qū)，集泥斜面下方的主反應(yīng)器內(nèi)腔為污泥回流區(qū)；主反應(yīng)器內(nèi)腔在集泥斜面上方設(shè)有若干對折板，每對折板兩兩豎向交錯排列，第一塊折板底部與集泥斜面相連，而頂部與主反應(yīng)器頂板之間留有一定距離；第二塊折板頂部與主反應(yīng)器頂板相連，而底部與集泥斜面留有一定距離；通過所有折板在主反應(yīng)器內(nèi)的進(jìn)水端至出水端之間形成S形上下往復(fù)的流道；且相鄰折板之間的間距從進(jìn)水端一側(cè)向出水端一側(cè)逐漸遞增；

所述單質(zhì)硫回收區(qū)由主反應(yīng)器內(nèi)最靠近出水端的一對折板與主反應(yīng)器的內(nèi)側(cè)壁構(gòu)成；單質(zhì)硫回收區(qū)分為底部連通的前室和后室，兩塊折板之間為前室，最后一塊折板與主反應(yīng)器的內(nèi)側(cè)壁之間為后室；單質(zhì)硫回收區(qū)底部設(shè)有從后室向前室向下傾斜的集硫斜面；前室內(nèi)設(shè)絮凝劑投加管和攪拌裝置，絮凝劑投加管由主反應(yīng)器頂板伸入前室的液面以下，攪拌裝置的電動機(jī)固定于主反應(yīng)器頂板上，攪拌槳伸入前室的液面以下，用于促進(jìn)硫水分離效果；后室內(nèi)由若干塊平行且間隔設(shè)置的斜板構(gòu)成斜板沉淀結(jié)構(gòu)，用于強(qiáng)化后室內(nèi)混合液向上流動過程中的硫水分離效果；集硫斜面底部設(shè)有與排硫泵相連的排硫管；后室中在高于斜板沉淀結(jié)構(gòu)的主反應(yīng)器側(cè)壁上設(shè)有溢流堰和出水管，用于反應(yīng)器排水；