CN108046544B - 一种燃硫法味精废水处理工艺 - Google Patents

一种燃硫法味精废水处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种燃硫法味精废水处理工艺，其利用味精废水自身含有大量硫酸盐的特性，先以硫酸盐还原菌为主要菌种，还原硫酸盐为硫离子，并消耗大量的COD；再将硫离子转化为硫化氢燃烧，以利用能量；后将燃烧产物二氧化硫水洗、曝气转回成硫酸盐；最后，用硫酸盐氧化氨氮为氮气实现脱氮。在水中的这一系列过程，都是厌氧反应，能量消耗很少，但污染物(COD、NH3‑N)却被消耗了很多。以很小的代价，去除了大量的污染物，为味精废水的处理工艺提供了一种新的选择。

Description

一种燃硫法味精废水处理工艺
技术领域
本发明涉及一种污水处理系统，尤其涉及一种味精废水的处理工艺。
背景技术
味精发酵母液是一种高COD、高硫酸盐、高氨氮的废水。在以处理以COD为主体思路的污水处理工艺设计中，遇到了不可克服的困难：用厌氧法，由于硫酸盐和氨氮的干扰，产甲烷菌难以有效的发挥作用；技术人员探索了诸多消除硫酸盐竞争的方法，也详尽研究了氨氮对厌氧的抑制机理，但终因其硫酸盐和氨氮的含量实在太高，而无法找到一条完善的厌氧处理COD的方案。而用好氧法，虽然没有了硫酸盐的干扰，但其处理成本无法接受。因此，目前，味精发酵母液的主流处理工艺是蒸发浓缩加上喷雾干燥，将其制成有机肥。该方法在能源成本低和环保要求宽的时候，尚可使用。但随着能源价格的升高，该方法已经是亏本运行，而随着对大气治理要求的加严，干燥尾气的治理成本上升，更使该方法雪上加霜。
随着水处理技术的发展，技术人员的设计思路也有了更广的视野，比如：硫酸盐还原菌的生存能力远大于产甲烷菌，与其费心劳力地去抑制硫酸盐还原菌，为何不任其自然，放任硫酸盐还原菌的生长呢？产甲烷菌产生CH4，可燃烧产生能源，而硫酸盐还原菌产生的H2S，同样可以燃烧产生能源------只要不扩散到大气中去。再比如：味精废水中的高氨氮，如果用传统污水处理工艺中的硝化-反硝化进行处理，不仅硝化的曝气成本无法接受，并且，反硝化的碳源更是一个无法解决的死结。而厌氧氨氧化技术的发展，使得碳源问题有了解决的途经，特别是硫酸盐型厌氧氨氧化技术的发展，更为味精废水的处理带来了希望：味精废水中，本身就含有硫酸盐和氨氮，用硫酸盐氧化氨氮，而且还是在厌氧条件下：
SO4 2-+2NH4 +＝＝＝＝＝N2+S+4H2O
这一反应对于味精废水来说，是一个非常好的耦合。
本专利就是在这些基础研究成果的基础上，提出的一种处理味精废水的工艺组合。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种燃硫法味精废水处理工艺，其特征在于：按以下步骤运行：
步骤一，将味精废水加入硫酸盐还原池进行处理，并将生成的气体导入集气罐；
步骤二，硫酸盐还原池出水进入逸硫池，并用酸性水池的酸性水使硫离子转化为硫化氢逸出，并将其导入集气罐；
步骤三，逸硫池出水进入氧化池，进行曝气氧化；
步骤四，氧化池出水进入硫酸盐型厌氧氨氧化池，进行脱氮；
步骤五，硫酸盐型厌氧氨氧化池出水进入沉淀池进行分离；经沉淀池分离出的水，一部分进入洗气罐，一部分进入尾水处理系统；经沉淀池分离出的污泥，一部分回流至硫酸盐型厌氧氨氧化池，一部分进入含硫污泥处理系统；
步骤六，将集气罐内的气体导入封闭燃烧系统，进行燃烧；
步骤七，经燃烧的气体进入洗气罐，用沉淀池的一部分出水对气体进行洗涤；经过洗涤的气体进入尾气处理系统；洗涤气体后的水进入酸性水池；
步骤八，将酸性水池的水导入逸硫池；
步骤九，重复步骤一至步骤八，使系统连续运行。
与现有的工艺相比，一种燃硫法味精废水处理工艺的有益效果是：使味精废水中的主要污染物，在厌氧条件下进行去除，使得处理费用大幅减少。
附图说明
图1是本发明实施例的一种燃硫法味精废水处理工艺的流程示意图。
具体实施方式
实施例：
本实施例由硫酸盐还原池1、逸硫池2、氧化池3、硫酸盐型厌氧氨氧化池4、沉淀池5、酸性水池6、集气罐7、封闭燃烧系统8、洗气罐9以及尾气处理系统10-1、含硫污泥处理系统10-2、尾水处理系统10-3组成。按以下步骤运行：
步骤一，将味精废水加入硫酸盐还原池1进行处理，并将生成的气体导入集气罐7。本步骤中，废水的C/S比在1左右，在厌氧状态下，主要发生的是硫酸盐还原反应；不排除有一些CH4的生成，但不影响主反应的进行及本工艺的进行。加上反应产生的CO2，因此，导入集气罐7的气体主要是CO2，混有一些CH4和H2S。理论上，C/S在0.67时，可保证硫酸盐100％的还原，因此，本步骤，不仅大量的硫酸盐被还原，同时，大量的COD也被消耗。
步骤二，硫酸盐还原池1出水进入逸硫池2，并用酸性水池6的酸性水使硫离子转化为硫化氢逸出，并将其导入集气罐7。经过步骤一的反应，水中的硫酸盐大量地被还原为S2-，同时，水中的COD也被消耗了很多。由于酸性水池6中的水是洗涤SO2生成的，主要成份是亚硫酸，因此，本步骤中，将发生反应：H2SO3+S2-＝＝＝H2S+SO3 2-使得水中的硫离子转为硫化氢逸出，并被收集于集气罐7中。由于硫的价态很多，本步骤中会有一系列副反应的发生，如：
H2SO3+2H2S＝＝＝3S+3H2O
SO3 2-+S＝＝＝S2O3 2-
这些副反应所需同条件各不相同，因此，控条件是本步骤的重要措施。
步骤三，逸硫池2出水进入氧化池3，进行曝气氧化。本步骤中，主反应是：2SO3 2-+O2＝＝＝2SO4 2-，也会有一些COD的氧化和氨氮的氧化，但不影响主反应的进行本工艺的进行。
步骤四，氧化池3出水进入硫酸盐型厌氧氨氧化池4，进行脱氮。由于步骤一消耗了大量的COD，硫酸盐型厌氧氨氧化池4中的水是高硫高氮低营养的状态，正好符合硫酸盐型厌氧氨氧化反应发生的条件：SO4 2-+2NH4 +＝＝＝＝＝N2+S+4H2O。因此，本步骤中，借助于味精废水中自身存在的硫酸盐，完成了脱氮。而且，此反应是厌氧状态，也不需要消耗很多的动力。
步骤五，硫酸盐型厌氧氨氧化池4出水进入沉淀池5进行分离；经沉淀池5分离出的水，一部分进入洗气罐9，一部分进入尾水处理系统10-3；经沉淀池5分离出的污泥，一部分回流至硫酸盐型厌氧氨氧化池4，一部分进入含硫污泥处理系统10-2；
步骤六，将集气罐7内的气体导入封闭燃烧系统8，进行燃烧。本步骤燃烧生成的是有害的SO2，因此，必须进行封闭燃烧，在污水处理领域，封闭燃烧罕见，但在硫酸生产领域，封闭燃烧则很常见，因此，本步骤是能够实现的。
步骤七，经燃烧的气体进入洗气罐9，用沉淀池5的一部分出水对气体进行洗涤；经过洗涤的气体进入尾气处理系统10-1；洗涤气体后的水进入酸性水池6。
步骤八，将酸性水池6的水导入逸硫池2；
步骤九，重复步骤一至步骤八，使系统连续运行。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种燃硫法味精废水处理工艺，其特征在于：按以下步骤运行：
步骤一，将味精废水加入硫酸盐还原池进行处理，并将生成的气体导入集气罐；
步骤二，硫酸盐还原池出水进入逸硫池，并用酸性水池的酸性水使硫离子转化为硫化氢逸出，并将其导入集气罐；
步骤三，逸硫池出水进入氧化池，进行曝气氧化；
步骤四，氧化池出水进入硫酸盐型厌氧氨氧化池，进行脱氮；
步骤五，硫酸盐型厌氧氨氧化池出水进入沉淀池进行分离；经沉淀池分离出的水，一部分进入洗气罐，一部分进入尾水处理系统；经沉淀池分离出的污泥，一部分回流至硫酸盐型厌氧氨氧化池，一部分进入含硫污泥处理系统；
步骤六，将集气罐内的气体导入封闭燃烧系统，进行燃烧；
步骤七，经燃烧的气体进入洗气罐，用沉淀池的一部分出水对气体进行洗涤；经过洗涤的气体进入尾气处理系统；洗涤气体后的水进入酸性水池；
步骤八，将酸性水池的水导入逸硫池；
步骤九，重复步骤一至步骤八，使系统连续运行。
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