申请日2019.11.29
公开(公告)日2020.03.06
IPC分类号C02F3/28; C02F3/34; C02F101/10; C02F103/28
摘要
本发明涉及一种厌氧生物处理脱硫的方法，包括步骤如下：将待处理的污水在嗜硫厌氧污泥的作用下进行第一次厌氧反应处理，污水中的硫及硫酸根在微生物的作用下转化为硫化氢，以气体的形式排出，得到初步脱硫的污水;初步脱硫的污水在常规厌氧污泥的作用下进行第二次厌氧反应处理，得到脱硫厌氧处理的污水。本发明通过在厌氧反应器前增设脱硫槽可以有效降低废水中的硫酸根浓度，提高厌氧去除效率，并且在降低硫酸根浓度的同时可以部分去除废水中的COD，减轻厌氧反应器的处理压力，保证整个厌氧系统运行稳定，同时不需要机械设备，节省了动力消耗，减少了系统建设投资，操作工艺简单，投资少，管理运行方便，生产管理运行费用低。
权利要求书
1.一种厌氧生物处理脱硫的方法，包括步骤如下：
将待处理的污水在嗜硫厌氧污泥的作用下进行第一次厌氧反应处理，污水中的硫及硫酸根在微生物的作用下转化为硫化氢，以气体的形式排出，得到初步脱硫的污水;初步脱硫的污水在常规厌氧污泥的作用下进行第二次厌氧反应处理，得到脱硫厌氧处理后的污水。
2.如权利要求1所述的厌氧生物处理脱硫的方法，其特征在于，进行第一次厌氧反应之前将待处理的污水温度控制在15～42℃或48～60℃;
优选的，控制第一次厌氧反应pH为5.5～8。
3.如权利要求1所述的厌氧生物处理脱硫的方法，其特征在于，第一次厌氧反应过程中控制嗜硫厌氧污泥的质量浓度为2-80g/L。
4.如权利要求1所述的厌氧生物处理脱硫的方法，其特征在于，第一次厌氧反应后污水中的硫及硫酸根物质大部分以硫化氢气体的形式排出，少量部分转化为单体硫或硫代硫酸盐混合在初步脱硫的污水中。
5.如权利要求1所述的厌氧生物处理脱硫的方法，其特征在于，所述的嗜硫厌氧污泥为颗粒与絮状的混合污泥，或者絮状污泥;进一步优选的，所述的嗜硫厌氧污泥含有嗜酸硫氧化菌和胶团菌。
6.如权利要求1所述的厌氧生物处理脱硫的方法，其特征在于，第二次厌氧反应过程控制污水温度为15～42℃;
优选的，控制第二次厌氧反应pH为6～9。
7.如权利要求1所述的厌氧生物处理脱硫的方法，其特征在于，第二次厌氧反应过程中控制常规厌氧污泥的质量浓度为3-80g/L。
8.如权利要求1所述的厌氧生物处理脱硫的方法，其特征在于，第二次厌氧反应后污水中的硫及硫酸根物质转化为沼气混合气体，以气体的形式排出;常规厌氧污泥一部分返回到第一次或第二次厌氧反应过程中循环利用，另一部分直接排出或沉淀后再排出。
9.如权利要求1所述的厌氧生物处理脱硫的方法，其特征在于，所述的常规厌氧污泥为絮状或絮状与颗粒的混合污泥。
10.如权利要求1所述的厌氧生物处理脱硫的方法，其特征在于，所述的一种厌氧生物处理脱硫的方法，采用如下处理装置进行：
所述的处理装置包括脱硫槽、厌氧反应器和泥水分离槽，所述的脱硫槽设有污水进水口、污泥进料口、机械搅拌装置、第一排气口;所述泥水分离槽设有污水出水口、污泥出料口和第二排气口;
所述脱硫槽与厌氧反应器通过第一进液口相连接;所述厌氧反应器和泥水分离槽通过第二进液口相连接;所述污泥出料口通过污泥回流泵与污泥进料口相连接;所述脱硫槽设置成一个或由两个及两个以上的脱硫槽组成;所述污泥进料口与污泥出料口中间还设置有排泥口;所述厌氧反应器通过污泥回流泵与污泥出料口相连接;
包括步骤如下：
开启脱硫槽及厌氧反应器，污水温度控制在15～42℃或48～60℃，通过进水口进入脱硫槽中进行第一次厌氧反应，控制脱硫槽的pH值在5.5～8，污水中的硫及硫酸根以硫化氢的形式从第一排气口中排出;初步脱硫的污水从第一进液口进入厌氧反应器中进行第二次厌氧反应，初步脱硫的污水温度控制在15～42℃，pH值控制在6～9，污水中的硫及硫酸根以沼气混合气体的形式从第二排气口中排出;脱硫及厌氧后的污水从第二进液口进入泥水分离槽中，经泥水分离槽分离出的水经污水出水口排出，分离出的污泥经污泥出料口排出或经污泥回流泵回流到脱泥槽与厌氧反应器中，多余的污泥在回流过程中通过排泥口排出。
说明书
一种厌氧生物处理脱硫的方法
技术领域
本发明涉及一种厌氧生物处理脱硫的方法，属于制浆造纸环保水处理净化技术领域。
背景技术
近年来随着国家环保政策的逐步落实，工业企业对其污水处理系统的投资建设逐步加强。由于我们国家人均可用水量相对较低，工业用水使用成本是在逐年升高的，污水排放要求也在不断完善及严格化，国家近年来也对一些行业的吨产品清水使用量进行了限制，一些行业为了降低吨产品清水使用量加大了生产用水的循环，使得生产用水逐步恶化，COD逐步升高，同时，由于国内禁止进口国外废纸，使国内废纸的重复使用率越来越高，废纸中纤维质量越来越差，废纸再利用造纸过程中添加的化学品量越来越高，废纸生产及周转过程中造成废纸内硫酸盐类物质越来越高。2014年之前，废纸制浆造纸污水中硫酸根含量一般在500以下。近年来，随着废纸质量下降，回收废纸中化学品含量增高，现在废纸制浆造纸废水硫酸根含量升高到800-1000mg/L以上。众所周知，常规厌氧处理厌氧微生物对硫酸根含量非常敏感，正常情况下废水中硫酸根含量一般在500mg/L以下，当废水中硫酸根含量超过800时，厌氧系统运行将受到严重影响，厌氧去除效率及去除能力将大大下降，造成整个污水处理系统运行处理难度加大，厌氧及好氧系统投资及建设规模成倍增加，运行费用直线上升，实现稳定达标排放比较困难。
在处理高硫废水时，为保证系统稳定运行，一般采用生化出水回流稀释厌氧进水，降低废水中硫酸根浓度。例如中国专利文献CN103723823A公开了一种铁盐自循环脱硫厌氧反应器。反应器主体设有厌氧反应系统和铁盐脱硫系统;厌氧反应系统设有布水区、反应区、分离区和回流区;铁盐脱硫系统设铁盐脱硫区和铁盐再生区。反应区产生的硫化氢经分离区导入铁盐脱硫区，由三价铁将其氧化成单质硫，产物二价铁导入铁盐再生区，氧化成三价铁后自流至铁盐脱硫区，实现铁盐循环利用。该方法厌氧沼气产生量将受到较大影响，无法满足企业要求，造成资源浪费。另外由于在厌氧及好氧处理过程中，污水中的硫酸根去除率较低，因此生化出水中硫酸根含量还是较高，为了满足废水进厌氧系统处理，硫酸根含量要求一般情况下好氧出水回流量将达到进水量的1-4倍。例如CN101955826A公开了一种好氧/厌氧一体化沼气安全生物脱硫装置。它包括相连接的单质硫沉淀区、好氧沼气生物脱硫段、厌氧沼气生物脱硫段和喷淋系统。单质硫沉淀区设有倒锥形排硫斗和排硫管;好氧沼气生物脱硫段设有盘形曝气器、溶解氧探头、锥形集气器、环形挡气斜板、导气管、营养液输入筒和营养液输出筒;厌氧沼气生物脱硫段设有盘形布气器、生物填料层和沼气收集管;喷淋系统设有进水箱、蠕动泵和盘形喷淋器。该方法厌氧系统去除效率不高回，使较多的生化出水回流，造成好氧生化处理水量成倍及几倍的增加，好氧生化所需要的曝气池池容及曝气配套的电机功率及功耗都要成比例增加，直接造成建设费用，占地面积，运行费用及管理难度成比例增加。
发明内容
针对现有技术的不足，现有厌氧处理系统无法满足及适应制浆造纸废水硫及硫酸根含量不断增加的现状，本发明提供了一种带有专门脱硫装置的厌氧处理的方法。
本发明的技术方案如下：
一种厌氧生物处理脱硫的方法，包括步骤如下：
将待处理的污水在嗜硫厌氧污泥的作用下进行第一次厌氧反应处理，污水中的硫及硫酸根在微生物的作用下转化为硫化氢，以气体的形式排出，得到初步脱硫的污水;初步脱硫的污水在常规厌氧污泥的作用下进行第二次厌氧反应处理，得到脱硫厌氧处理后的污水。
根据本发明，优选的，进行第一次厌氧反应之前将待处理的污水温度控制在15～42℃或48～60℃;当污水温度控制在15～42℃时，为中低温厌氧反应;当污水温度控制在48～60℃时，为高温厌氧反应;
优选的，控制第一次厌氧反应pH为5.5～8。
根据本发明，优选的，第一次厌氧反应过程中控制嗜硫厌氧污泥的质量浓度为2-80g/L。
根据本发明，优选的，第一次厌氧反应后污水中的硫及硫酸根物质大部分以硫化氢气体的形式排出，少量部分转化为单体硫或硫代硫酸盐混合在初步脱硫的污水中。
根据本发明，优选的，所述的嗜硫厌氧污泥为颗粒与絮状的混合污泥，或者絮状污泥;进一步优选的，所述的嗜硫厌氧污泥含有嗜酸硫氧化菌和胶团菌等嗜硫微生物。
根据本发明，优选的，第二次厌氧反应过程控制污水温度为15～42℃;
优选的，控制第二次厌氧反应pH为6～9。
根据本发明，优选的，第二次厌氧反应过程中控制常规厌氧污泥的质量浓度为3-80g/L。
根据本发明，优选的，第二次厌氧反应后污水中的硫及硫酸根物质转化为沼气混合气体，以气体的形式排出;常规厌氧污泥一部分返回到第一次或第二次厌氧反应过程中循环利用，另一部分直接排出或沉淀后再排出。
根据本发明，优选的，所述的常规厌氧污泥为絮状或絮状与颗粒的混合污泥，厌氧污泥不全部采用颗粒污泥，防止污泥钙化。
根据本发明，优选的，所述的一种厌氧生物处理脱硫的方法，采用如下处理装置进行：
所述的处理装置包括脱硫槽、厌氧反应器和泥水分离槽，所述的脱硫槽设有污水进水口、污泥进料口、机械搅拌装置、第一排气口;所述泥水分离槽设有污水出水口、污泥出料口和第二排气口;
所述脱硫槽与厌氧反应器通过第一进液口相连接;所述厌氧反应器和泥水分离槽通过第二进液口相连接;所述污泥出料口通过污泥回流泵与污泥进料口相连接;
所述脱硫槽设置成一个或由两个及连个以上的脱硫槽串联组成。当废水中的硫酸根含量不低于1000mg/L时，脱硫槽设置为由2个或以上的脱硫槽串联组成，处理效果更好。
所述污泥进料口与污泥出料口中间设置有排泥口。
所述厌氧反应器通过污泥回流泵与污泥出料口相连接。
包括步骤如下：
开启脱硫槽及厌氧反应器，污水温度控制在15～42℃或48～60℃，通过进水口进入脱硫槽中进行第一次厌氧反应，控制脱硫槽的pH值在5.5～8，污水中的硫及硫酸根以硫化氢的形式从第一排气口中排出;初步脱硫的污水从第一进液口进入厌氧反应器中进行第二次厌氧反应，初步脱硫的污水温度控制在15～42℃，pH值控制在6～9，污水中的硫及硫酸根以沼气混合气体的形式从第二排气口中排出;脱硫及厌氧后的污水从第二进液口进入泥水分离槽中，经泥水分离槽分离出的水经污水出水口排出，分离出的污泥经污泥出料口排出或经污泥回流泵回流到脱泥槽与厌氧反应器中，多余的污泥在回流过程中通过排泥口排出。
根据本发明，优选的，脱硫槽中的嗜硫厌氧污泥和厌氧反应器中的常规厌氧污泥均为颗粒与絮状的混合污泥，或絮状污泥。
根据本发明，优选的，所述的泥水分离槽为锥形分离槽或平底分离槽。
本发明未详尽说明的，均按本领域现有技术。
本发明污水在厌氧反应器前端设置有专门的脱硫装置，污水进入系统后首先进入脱硫槽进行第一次厌氧反应，将废水中的硫类物质大部分转化为硫化氢从废水中分离，经第一排气口排出系统。脱硫后的废水中的硫酸根含量大大下降，可以满足厌氧反应器对硫酸根含量的要求，初步脱硫的污水进入厌氧反应器后，污水中污染物可以有效被厌氧细菌所分解，提高了厌氧反应器对废水处理的效率，可以有效降低厌氧处理后废水的COD及BOD值。同时，可以提高沼气产量，实现废水资源化利用，变废为宝，获取更大的经济价值。
本发明的有益效果在于：
1、本发明通过在厌氧反应器前增设脱硫槽可以有效降低废水中的硫酸根浓度，提高厌氧去除效率，并且在降低硫酸根浓度的同时可以部分去除废水中的COD，减轻厌氧反应器的处理压力，保证整个厌氧系统运行稳定，并具有较高的去除效率，在稳定较高去除效率的同时，可以大大增加系统的沼气产量，实现变废为宝，在实现有效缩减污染物的同时，创造最大的经济价值，彻底解决高硫废水难于厌氧处理的问题，降低进入好氧生化处理的污染物负荷，大大降低好氧系统的电耗及深度处理的药品消耗，进而有效降低了整个污水处理系统的吨水处理费用，有效节约资源，实现节约增效双赢。
2、本发明的硫酸根去除采用微生物处理法，不需要机械设备，节省了动力消耗，减少了系统建设投资，操作工艺简单，投资少，管理运行方便，生产管理运行费用低。（发明人彭吉成）
