CN211226822U

CN211226822U - 一种厌氧生物处理脱硫装置

Info

Publication number: CN211226822U
Application number: CN201922118155.6U
Authority: CN
Inventors: 彭吉成
Original assignee: Shandong Huanfa Science And Technology Co ltd
Current assignee: Shandong Huanfa Science And Technology Co ltd
Priority date: 2019-11-29
Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2020-08-11
Anticipated expiration: 2029-11-29

Abstract

本实用新型涉及一种厌氧生物处理脱硫装置，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。本实用新型通过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，减轻后面厌氧反应器的处理压力，同时操作工艺简单，投资少，管理运行方便，生产管理运行费用低。

Description

一种厌氧生物处理脱硫装置

技术领域

本实用新型涉及一种厌氧生物处理脱硫装置，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，本实用新型提供了一种厌氧生物处理脱硫装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种厌氧生物处理脱硫装置，所述的脱硫装置包括脱硫槽、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；所述的泥水分离槽设有污水出水口、污泥出料口和第二排气口；

所述的脱硫槽与厌氧反应器通过第一进液口相连接；所述的厌氧反应器和泥水分离槽通过第二进液口相连接；所述的污泥出料口通过污泥回流泵与污泥进料口相连接。

根据本实用新型，优选的，所述的脱硫槽设置成一个或两个以上的脱硫槽组成。当废水中的硫酸根含量不低于1000mg/L时，脱硫槽设置为由2个或以上的脱硫槽组成，处理效果更好。

根据本实用新型，优选的，所述的污泥进料口与污泥出料口中间设置有排泥口。

根据本实用新型，优选的，所述的厌氧反应器通过污泥回流泵与污泥出料口相连接。

根据本实用新型，优选的，所述的脱硫槽中设置有嗜硫厌氧污泥，所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。

根据本实用新型，优选的，所述的厌氧反应器采用带脱硫功能的厌氧反应器，所述的厌氧反应器中设置有厌氧污泥，所述的厌氧污泥为颗粒与絮状的混合污泥，或絮状污泥。厌氧污泥不全部采用颗粒污泥，防止污泥钙化。

根据本实用新型，优选的，所述的泥水分离槽为锥形分离槽或平底分离槽。

根据本实用新型，使用上述装置进行厌氧生物处理脱硫时，开启脱硫槽及厌氧反应器，污水温度控制在15～42℃或48～60℃，通过污水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。

根据本实用新型，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；控制第一次厌氧反应pH为5.5～8。

根据本实用新型，优选的，第一次厌氧反应过程中嗜硫厌氧污泥的质量浓度为2-80g/L。

根据本实用新型，优选的，第二次厌氧反应过程控制污水温度为15～42℃；控制第二次厌氧反应pH为6～9。

根据本实用新型，优选的，第二次厌氧反应过程中常规厌氧污泥的质量浓度为2-80g/L。

本实用新型未详尽说明的，均按本领域现有技术。

本实用新型中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。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型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、本实用新型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。

附图说明

图1为本实用新型厌氧生物处理脱硫装置的主体结构示意图。

其中：1、第一脱硫槽，1-1、污水进水口，1-2、污泥进料口，1-3、污水出水口，1-4、污泥出料口，2、第二脱硫槽，3、第一进液口，4、机械搅拌装置，5、厌氧反应器，6、泥水分离槽，7、污泥回流泵，8、第一排气口，9、第二排气口，10、排泥口，11第二进液口。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型做进一步说明，但不限于此。

实施例中所用设备如无特殊说明，均使用常规设备，化学原料均为常规市购原料。

其中，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。

实施例中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，第二次厌氧反应过程中控制常规厌氧污泥的质量浓度为2-80g/L。

实施例1

如图1所示，一种厌氧生物处理脱硫装置，包括脱硫槽、厌氧反应器5和泥水分离槽6，所述的脱硫槽设有污水进水口1-1、污泥进料口1-2、机械搅拌装置4、第一排气口8；所述泥水分离槽设有污水出水口1-3、污泥出料口1-4和第二排气口9；

所述脱硫槽由第一脱硫槽1和第二脱硫槽2串联组成；

所述脱硫槽与厌氧反应器5通过第一进液口3相连接；所述厌氧反应器5和泥水分离槽 6通过第二进液口11相连接；所述污泥出料口1-4通过污泥回流泵7与污泥进料口1-2相连接。

使用本实施例的厌氧生物处理脱硫装置进行厌氧生物脱硫处理时，包括步骤如下：

开启脱硫槽及厌氧反应器5，污水温度控制在15～42℃，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8中排出；初步脱硫的污水从第一进液口3进入厌氧反应器5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的形式从第二排气口9中排出；脱硫后的污水从第二进液口11进入泥水分离槽6中，经泥水分离槽 6分离出的水经污水污水出水口1-3排出，分离出的污泥经污泥出料口1-4排出或经污泥回流泵7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。

实施例2

如实施例1所述，不同的是：

所述的脱硫槽1设置为一个。

实施例3

如实施例1所述，不同的是：

所述的泥水分离槽6为锥形分离槽。

对比例1

一种处理高硫废水的方法，在废水进入厌氧处理前向废水中加入大量氢氧化钡或氯化钡溶液与废水中的硫酸根反应形成硫酸钡沉淀，将硫酸根从废水中分离出来，此方法产生的含钡污泥国家归类为危废，处理难度及处理费用更高。

对比例2

如实施例1所述，不同的是：

待处理的污水仅仅经过脱硫槽进行第一次厌氧处理，不经过厌氧反应器5进行第二次厌氧处理。

对比例3

如实施例1所述，不同的是：

待处理的污水直接经过厌氧反应器5进行第二次厌氧处理，不经过脱硫槽进行第一次厌氧处理

试验例

对实施例1和对比例2、3中的方式分别进行脱硫处理效果试验。待处理的污水为采用国内废纸为原料生产包装用纸产生的高硫高污染负荷废水，污水处理工艺采用物化+脱硫厌氧的处理方法，原废水经物化处理后，废水中硫酸根浓度为1000mg/L、COD浓度为6000mg/L，试验数据详见表1。

表1

注：硫酸根去除率＝(处理前硫酸根浓度-处理后硫酸根浓度)÷处理前硫酸根浓度×100％

总COD去除率＝(处理前总COD浓度-处理后总硫浓度)÷处理前总COD浓度×100％

由表1可知本实用新型厌氧生物脱硫方法的处理效果要比单独采用脱硫槽进行厌氧处理和单独采用厌氧反应器进行厌氧处理及两种简单加和还要好。

高硫废水中的硫一般以SO₄ ^2-形式存在，在第一次厌氧反应中SO₄ ^2-在微生物作用下从水中分离，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，减轻后面厌氧反应器的处理压力，保证整个厌氧系统运行稳定。后续的第二次厌氧反应，由于进水的SO₄ ^2-含量较低，可以充分地发挥厌氧反应器的功能，使其去除效率变高，有效缩减污染物，从而增加废水中硫酸根的去除。

Claims

1.一种厌氧生物处理脱硫装置，其特征在于，所述的脱硫装置包括脱硫槽、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；所述的泥水分离槽设有污水出水口、污泥出料口和第二排气口；

2.如权利要求1所述的厌氧生物处理脱硫装置，其特征在于，所述的脱硫槽设置成一个或两个以上的脱硫槽串联组成。

3.如权利要求1所述的厌氧生物处理脱硫装置，其特征在于，所述的污泥进料口与污泥出料口中间设置有排泥口。

4.如权利要求1所述的厌氧生物处理脱硫装置，其特征在于，所述的厌氧反应器通过污泥回流泵与污泥出料口相连接。

5.如权利要求1所述的厌氧生物处理脱硫装置，其特征在于，所述的脱硫槽中设置有嗜硫厌氧污泥。

6.如权利要求1所述的厌氧生物处理脱硫装置，其特征在于，所述的厌氧反应器中设置有常规厌氧污泥。

7.如权利要求1所述的厌氧生物处理脱硫装置，其特征在于，所述的泥水分离槽为锥形分离槽或平底分离槽。