[發明專利]一種同步脫氮脫硫系統及方法

在審

• 申請號: 202210812355.5
• 申請日: 2022-07-12
• 公開（公告）號: CN115178084A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 史建明;閆志英;史文碩;王超;曾勇;劉楊;黃廷瑞;劉法旭;童錫柱;馮曰強
• 申請（專利權）人: 明碩環境科技集團股份有限公司;中國科學院成都生物研究所
• 主分類號: B01D53/84
• 分類號: B01D53/84;B01D53/86;C12N1/20;C12R1/01
• 代理公司: 成都坤倫厚樸專利代理事務所(普通合伙) 51247
• 代理人: 李紅靈

本發明屬于污水處理領域，具體涉及一種同步脫氮脫硫系統及方法。具體技術方案為：一種生物滴濾塔，所述生物滴濾塔的填料為聚氨酯泡沫。本發明將反硝化過程與H₂S氧化過程有機耦聯起來，提供一條“以廢治廢”的新技術途徑，可為我國沼液、沼氣脫硫和厭氧消化液脫氮提供重要的理論依據和技術支撐。

技術領域

本發明屬于污水處理領域，具體涉及一種同步脫氮脫硫系統及方法。

背景技術

沼氣是一種生物質類原料經厭氧生物發酵產生的生物燃氣。目前，我國沼氣發酵主要原料為畜禽養殖場糞便、秸稈和污水，由于畜禽糞便和污水中含有大量蛋白質和其它含硫化合物，經厭氧發酵產生的沼氣中含有H₂S。沼氣中H₂S的體積濃度在1～12g/m³。H₂S是一種腐蝕性很強的化合物，且具有極強的急性毒性。同時，混有H₂S的沼氣燃燒后，H₂S會轉化為硫的氧化物釋放到空氣中，造成大氣污染。因此，沼氣在使用前必須進行脫硫處理。

目前，我國有數千座規?；B殖場大中型沼氣工程，沼氣工程在我國農業畜禽面源污染治理過程中發揮著極其重要作用。但由于厭氧發酵主要對C、H和O元素進行分解轉化，最終以CH₄和CO₂氣體形式進行釋放，對COD削減貢獻很大，但對營養元素N的削減效果甚微。畜禽糞便中的蛋白質經厭氧發酵過程中的氨化反應，N元素多以NH⁴⁺-N、NH^3--N形式存在于消化液中，這類消化液是一種富含高氨氮的有機廢水。因此，沼氣工程的消化液氨氮污染問題已成為制約我國沼氣能源產業可持續發展的瓶頸之一。傳統的A/O、SBR等硝化反硝化工藝對其進行脫氮處理的效果都不甚理想。原因主要是消化液在好氧處理過程中氨氮被氧化成硝態氮或亞硝態氮，且殘留的少量有機物也被降解成二氧化碳和水，造成消化液中有機碳源(電子供體)供給嚴重不足，C/N嚴重失調，反硝化過程缺乏有機電子供體。因此，探尋廉價、適配電子供體是解決消化液脫氮的關鍵之一。

如果將反硝化過程與H₂S氧化過程進行有機耦聯，能夠同時實現NO₃^-、NO₂^-和H₂S的脫除，形成一條“以廢治廢”的技術途徑。但該技術尚未完全成熟，關鍵功能微生物種群結構、關鍵限速步驟、反應動力學過程、硫的轉化形態以及反硝化耦聯H₂S氧化過程中的化學氧化和生物氧化的關系及效能等還需深入研究。

發明內容

本發明的目的是提供一種同步脫氮脫硫系統及方法。

為實現上述發明目的，本發明所采用的技術方案是：一種生物滴濾塔，所述生物滴濾塔的填料為聚氨酯泡沫。

相應的，所述生物滴濾塔在沼液和/或沼氣的同步脫氮脫硫中的應用。

優選的，所述應用中，進水的S/N摩爾比為5/3～5/2。

優選的，進行所述同步脫氮脫硫前，先使用待處理沼液/沼氣對填料進行掛膜處理，再利用填料進行脫氮脫硫，掛膜處理時，進水的S/N 摩爾比為5/3～5/2。

優選的，所述掛膜處理包括如下步驟：

(1)預掛膜：將填料放入混有待處理沼液和基礎培養基的厭氧容器，恒溫28℃，處理至培養基中NO₃^--N去除達80％時，更換新的基礎培養基，培養至NO₃^--N去除率穩定，完成預掛膜；

(2)強化掛膜：將經預掛膜的填料不規則放入所述生物滴濾塔反應器中，加入基礎培養基強化掛膜，強化掛膜期15～20天。