CN108821429B - 一种硫酸盐废水处理的装置***及其处理方法 - Google Patents

一种硫酸盐废水处理的装置***及其处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108821429B
CN108821429B CN201810601575.7A CN201810601575A CN108821429B CN 108821429 B CN108821429 B CN 108821429B CN 201810601575 A CN201810601575 A CN 201810601575A CN 108821429 B CN108821429 B CN 108821429B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
liquid
stripping
unit
absorption
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810601575.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108821429A (zh
Inventor
穆廷桢
邢建民
苗得露
杨茂华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Process Engineering of CAS
Original Assignee
Institute of Process Engineering of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Process Engineering of CAS filed Critical Institute of Process Engineering of CAS
Priority to CN201810601575.7A priority Critical patent/CN108821429B/zh
Publication of CN108821429A publication Critical patent/CN108821429A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108821429B publication Critical patent/CN108821429B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C02F3/2866—Particular arrangements for anaerobic reactors
    • C02F3/2893—Particular arrangements for anaerobic reactors with biogas recycling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C02F3/345—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used for biological oxidation or reduction of sulfur compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P3/00—Preparation of elements or inorganic compounds except carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/101—Sulfur compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/18—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the purification of gaseous effluents
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)

Abstract

本发明提供了一种硫酸盐废水处理的装置***及其处理方法。所述处理***包括厌氧反应单元、吹脱单元、吸收单元、生物脱硫单元和气体储存单元。本发明提供的处理方法包括1)对硫酸盐废水进行厌氧脱硫，得到含有硫化氢的沼气和厌氧反应液；2)对厌氧反应液进行吹脱，得到含硫化氢的吹脱气和吹脱废水；3)对含有硫化氢的沼气和含硫化氢的吹脱气进行吸收，得到硫化物吸收液和净化气；4)对硫化物吸收液在曝气条件下进行生物硫氧化，得到单质硫和清液；5)将净化气储存起来，并作为吹脱气循环回吹脱步骤。本发明提供的***和方法实现了酸性高含硫酸盐废水的高效、绿色的无害化和资源化处理，并显著提高了过程的经济性。

Description

一种硫酸盐废水处理的装置***及其处理方法
技术领域
本发明属于环境工程领域，涉及一种硫酸盐废水处理的装置***及其处理方法。
背景技术
硫酸和亚硫酸是一种重要的化工原料，随着工业的不断发展,化工、味精、制药、糖蜜酒精、制革、造纸等领域在生产过程中排放出大量含高浓度硫酸的盐(SO4 2-)的有机废水。其中造纸行业污染物排放量仅次于化工行业，废水排放量为31.8亿吨，占全国工业废水排放量的16.1％，COD(Chemical Oxygen Demand，即化学需氧量，该指标也作为有机物相对含量的综合指标之一)排放量的148.8万吨，占全国COD排放量的33％。以酸性亚硫酸法制浆废水为例，pH值为1.2～2.0，COD为500～2000mg/L，SO4 2-和SO3 2-总浓度达1000～3000mg/L。而典型的抗生素废水，其硫酸盐含量一般均在2000mg/L以上，有的甚至高达15000mg/L。硫酸盐本身虽然无害，但是它遇到厌氧环境会在硫酸盐还原菌(SRB)作用下产生硫化氢(H2S)，H2S能严重腐蚀处理设施和排水管道，另外，H2S气味恶臭，浓度达到一定时能引起人神经中毒，而且能与大气层中臭氧发生反应生成硫酸，这是酸雨的成因之一。硫酸盐废水排入水体会使受纳水体酸化，pH值降低，危害水生生物，排入农田会破坏土壤结构，使土壤板结，减少农作物产量及降低农产品品质。由于大多数硫酸盐溶解度很大，在自然界中性质稳定,所以依靠自然净化作用很难去除。因此，寻找到一种既稳定高效,又经济实用的含硫酸盐废水的处理方法，已成为各国研究的热点。目前，生物法厌氧消化工艺是处理有机废水主要方法。与物理化学方法相比，生物法厌氧消化工艺具有处理效果好、维护操作成本低、无二次污染等特点。经过厌氧消化，COD转化为清洁能源沼气，产生的污泥是优质有机肥。
采用厌氧法处理高浓度硫酸盐有机废水时，由于硫酸盐还原反应的介入，使厌氧降解过程受到抑制，甚至***崩溃，其主要原因是***中同时存在产甲烷菌(MPB)与硫酸盐还原菌(SRB)的基质竞争以及硫酸盐还原产物(硫化物)对MPB和SRB产生毒性抑制等问题。其中，硫酸盐的还原产物HS-，S2-和金属硫化物等是细菌生长的抑制剂，微生物尤其是MPB极易受这些还原产物的抑制作用，MPB耐受S2-浓度为25mg/L，并且硫化物的毒性随pH值降低而增强。在这些抑制剂中游离的H2S的毒害作用最大，原因可能是H2S呈电中性，只有电中性才能穿过带负电的菌体细胞膜，破坏其蛋白质。研究发现硫化物的毒性远远大于其他化合态硫，而不溶性硫化物对厌氧过程一般无抑制作用。硫化物中对微生物的抑制作用主要是溶解性H2S。在SRB生长代谢过程中，硫酸盐作为电子受体是不可缺少的。在不同类型的SRB之间也存在着对硫酸盐的竞争，这一点在硫酸盐浓度较低时尤为突出。在一定范围内进水SO4 2-浓度与出水中S2-的浓度存在一定线性关系,所以进水中SO4 2-浓度对于反应器能否正常运行起到至关重要的作用。S2-的积累也会对产酸菌和硫酸盐还原菌产生抑制，影响硫酸盐脱除效果。
硫磺是一种重要的化工原料，全球天然硫磺产量很少，我国几乎没有天然硫磺矿，绝大部分硫磺来源于石油和天然气加工过程中产生的硫化物中回收硫，回收硫磺产量已占世界硫磺产量96％以上。生物脱硫是指在常温常压下利用硫氧化菌将沼气中的硫化氢氧化为单质硫，并从***中去除的过程，是上世纪90年代发展的一种脱硫技术。与传统物理、化学方法相比，生物脱硫技术具有条件温和、无二次污染、设备简单等优点。此外，生成的生物硫磺的颗粒为纳米级，具有良好生物亲和性与亲水性，是医药和农药生产最佳的原料。世界范围内已经有100多套商业化的Shell-Paques生物脱硫装置，应用于天然气领域的超过14套。随着人类社会逐步的发展以及人们对环境要求的不断提高，微生物脱硫作为一种新的处理天然气、沼气中H2S方法，明显的优势将使其在未来有广阔的发展空间和应用前景。目前采用的硫氧化菌主要是硫杆菌，其最适pH为8.0左右，耐受盐度仅为0.5-2.5％。
嗜盐嗜碱菌是一类极端环境微生物，它们在高盐浓度和高pH的溶液中能够正常的生长，而当盐度或pH太低时，这种生长就会被抑制，因此是一类双因子极端微生物。极端微生物长期在各种极端环境中生存，形成的独特的生理机制。一般而言，嗜碱微生物存在Na+/H+反向转运***，细胞的呼吸链分泌出H+，使胞内呈碱性状态，细胞在该***的作用下将Na+排出体外，同时使H+进入细胞内，保证了胞内的酸碱平衡，使胞内各种生命活动能够正常进行。传统气体生物脱硫工艺吸收液碱度低，循环量大、能耗高的问题。
CN102351381A公开了一种硫酸盐废水的处理装置及方法，该方法包括以下步骤：一级厌氧处理：将要处理的废水通过添加乙醇通过厌氧膨胀床进行一级厌氧。硫酸盐还原反应以及甲烷发酵基本是在一级厌氧反应器中完成的。二级厌氧处理：硫化物吹脱、厌氧污泥沉淀和二级厌氧进一步处理在组合式沉淀器中完成。该方案需要使用的硫酸盐废水需要添加蔗糖和乙醇，并且还包含对污泥就行驯化的过程，操作繁琐，成本高昂，不利于推广。
CN205500936U公开了一种高硫酸盐废水多次回流处理装置，所述装置包括废水处理池，所述废水处理池后部依次连接有一号沉淀池和二号沉淀池，所述二号沉淀池后部连接有回流泵一端，所述回流泵另一端连接废水处理池。所述废水处理池、一号沉淀池、二号沉淀池的侧壁均设置有排水口，所述排水口上均设置有液位计和自动阀门。该方案的废水处理效果一般，并且无法得到单质硫，影响了其经济效益。
因此，开发一种成本低廉，经济性好，回收效率高的硫酸盐废水处理的装置***和处理方法对于本领域有重要的意义。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种硫酸盐废水处理的装置***及其处理方法。本发明提供的硫酸盐废水处理的装置***和处理方法可处理高浓度硫酸盐废水，其处理效率高，能耗低，运行成本低，产品附加值高，易于进行产业化推广。
本发明中，所述***也可以称为装置、设备或者生产装置以及其的组合等。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种硫酸盐废水处理的装置***，所述***包括：厌氧反应单元、吹脱单元、吸收单元、生物脱硫单元和气体储存单元；
厌氧反应单元，与硫酸盐废水进料管路、吹脱单元液体出口、吹脱单元液体进口和吸收单元气体进口分别相连；
吹脱单元，与厌氧反应单元的液体进口、厌氧反应单元的液体出口、吸收单元气体进口和气体储存单元的出口分别相连；
吸收单元，与厌氧反应单元的气体出口、吹脱单元的气体出口、生物脱硫单元的液体出口、生物脱硫单元的液体进口和气体储存单元的气体进口分别相连；
生物脱硫单元，与吸收单元的液体进口、吸收单元的液体出口和空气输入管路分别相连；
气体储存单元，与吸收单元的气体出口和吹脱单元的气体进口分别相连。
本发明提供的硫酸盐废水处理的装置***中，厌氧反应单元在微生物的作用下将高浓度硫酸盐废水中的SO4 2-和COD转变成含硫化氢的沼气；吹脱单元将厌氧反应得到而厌氧反应液中的硫化氢剥离出来，混入吹脱气中，进入下一级处理单元；吸收单元将含有硫化氢的气体中的硫化氢用液体吸收转变为含硫化物吸收液；生物脱硫单元将含硫化物的吸收液中的硫在微生物的作用下转变为高附加值的单质硫；气体储存单元储存气体，使吹脱过程稳定进行，同时可以为下游工序提供气体。各单元相互配合，共同实现硫酸盐废水的高效、绿色的无害化和资源化处理，并显著提高了过程的经济性。
本发明提供的***中，厌氧反应单元和吹脱单元之间形成封闭的液体循环，吸收单元和生物脱硫单元之间形成封闭的液体循环，吹脱单元、吸收单元和气体储存单元之间形成封闭的气体循环。
以下作为本发明优选的技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
作为本发明优选的技术方案，所述厌氧反应单元包括厌氧反应器和调节池，所述厌氧反应器的液体出口分别与调节池的进口和吹脱单元的液体进口相连，所述厌氧反应器的液体进口与吹脱单元的液体出口相连，所述厌氧反应器的气体出口与吸收单元的气体进口相连，所述调节池的进口与厌氧反应器的液体出口和硫酸盐废水进料管路分别相连，所述调节池的出口与吹脱单元的液体进口相连。
优选地，所述厌氧反应器还包括一个与下游工段连接的液体出口。
优选地，吹脱单元的液体出口和厌氧反应器的液体进口间的管路上设有动力输送装置。
优选地，厌氧反应器的液体出口与吹脱单元的液体进口间的管路上设有动力输送装置。
优选地，调节池的出口与吹脱单元的液体进口间的管路上设有动力输送装置。
优选地，所述动力输送装置为水泵。
优选地，所述厌氧反应器中包含产甲烷活性污泥。
优选地，所述产甲烷活性污泥中包含硫酸盐还原菌和产甲烷菌。所述硫酸盐还原菌和产甲烷菌为本领域常规细菌，其具体种类本领域技术人员可根据情况自行选取。
作为本发明优选的技术方案，所述吹脱单元包括吹脱塔，吹脱塔的塔顶液体进料口与调节池的出口相连，吹脱塔的塔中部液体进料口与厌氧反应器的液体出口相连，吹脱塔的气体出口与吸收单元气体进口相连，吹脱塔的气体进口与气体储存单元的出口相连。
优选地，所述吹脱塔为两级串联填料塔，吹脱塔的塔顶液体进料口位于上层填料层的上方，吹脱塔的塔中部液体进料口位于两级填料层之间。
作为本发明优选的技术方案，所述吸收单元包括第一吸收塔和第二吸收塔，所述第一吸收塔的气体进口与吹脱塔的气体出口相连，第一吸收塔的气体出口与气体储存单元的气体进口相连，第一吸收塔的液体进口与生物脱硫单元的液体出口相连，第一吸收塔的液体出口与生物脱硫单元的液体进口相连，第二吸收塔的气体进口与厌氧反应器的气体出口相连，第二吸收塔的气体出口与气体储存单元的气体进口相连，第二吸收塔的液体进口与生物脱硫单元的液体出口相连，第二吸收塔的液体出口与生物脱硫单元的液体进口相连。
本发明中，所述第一吸收塔和第二吸收塔中的“第一”和“第二”只是对命名进行区分，并不是对吸收塔的数量进行限制。
优选地，生物脱硫单元的液体出口与吸收单元的液体进口之间设有动力输送装置。
优选地，所述动力输送装置为水泵。
作为本发明优选的技术方案，所述生物脱硫单元包括生物脱硫反应器和沉降槽，所述生物脱硫反应器的液体进口与第一吸收塔的液体出口和第二吸收塔的液体出口分别相连，生物脱硫反应器的液体出口与沉降槽的液体进口相连，生物脱硫反应器的气体进口与空气输入管路相连，沉降槽的液体进口与生物脱硫反应器的液体出口相连，沉降槽的液体出口与第一吸收塔的液体进口相连。
优选地，所述生物脱硫反应器上还设有尾气排出口。
优选地，空气输入管路上设有动力输送装置。
优选地，所述动力输送装置为空气泵。
优选地，所述沉降槽底部还设有单质硫排出口。
优选地，所述生物脱硫反应器中包含硫氧化菌。所述硫氧化菌为本领域常规细菌，其具体种类本领域技术人员可根据情况自行选取。
优选地，所述硫氧化菌为多能硫碱弧菌D301(Thioalkalivibrio versutusD301)。所述多能硫碱弧菌D301(Thioalkalivibrio versutus D301)为现有技术(参见CN105483110A说明书第0004段-第0005段和第0013段)，本领域技术人员可依据CN105483110A的相关记载获得此种细菌。
作为本发明优选的技术方案，所述气体储存单元包括气柜，所述气柜的气体进口与第一吸收塔的气体出口和第二吸收塔的气体出口分别相连，气柜的气体出口与吹脱塔的气体进口相连。
优选地，所述气柜上还设有与锅炉相连的气体出口。
优选的，气柜的气体出口与吹脱塔的气体进口之间的管路上设有动力输送装置。
优选地，所述动力输送装置为增压风机。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的硫酸盐废水处理的装置***的处理方法，所述方法包括以下步骤：
(1)对硫酸盐废水进行厌氧脱硫，得到含有硫化氢的沼气和厌氧反应液；
(2)对步骤(1)所述厌氧反应液进行吹脱，得到含硫化氢的吹脱气和吹脱废水；
(3)对步骤(1)所述含有硫化氢的沼气和步骤(2)所述含硫化氢的吹脱气进行吸收，得到硫化物吸收液和净化气；
(4)对步骤(3)所述硫化物吸收液在曝气条件下进行生物硫氧化，得到单质硫和清液；
(5)将步骤(3)所述净化气储存起来，并作为吹脱气循环回吹脱步骤。
处理效率高，能耗低，运行成本低，产品附加值高，易于进行产业化推广。
作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述硫酸盐废水中的硫酸盐浓度为＞1500mg/L，例如1510mg/L、1800mg/L、2000mg/L、2500mg/L、3000mg/L、3500mg/L、4000mg/L或4500mg/L等。本发明中，所述硫酸盐浓度是以硫酸根的浓度计算的。
优选地，步骤(1)所述硫酸盐废水为酸性废水。
优选地，所述厌氧脱硫在微生物的作用下进行。
优选地，所述微生物包括硫酸盐还原菌和产甲烷菌。所述硫酸盐还原菌和产甲烷菌为本领域常规细菌，其具体种类本领域技术人员可根据情况自行选取。硫酸盐还原菌和产甲烷菌分别处理高浓度废水中的硫酸盐和COD。
优选地，步骤(1)中，所述厌氧脱硫的pH为6.0～8.0，例如6.0、6.5、7.0、7.5或8.0等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(1)中，得到的厌氧反应液分为两部分，一部分进行吹脱，另一部分进入下游工段。
优选地，步骤(2)所述吹脱中，吹脱气与厌氧反应液逆流接触。
优选地，步骤(2)所述吹脱中，厌氧反应液的加入方式为喷淋。
优选地，步骤(2)中，进行吹脱的厌氧反应液分为两部分，第一部分直接进行吹脱，第二部分与硫酸盐废水混合后再进行吹脱。所述硫酸盐废水是指未经处理的硫酸盐废水原液。第二部分废水的pH比第一部分废水低，有利于吹脱出更多的硫化氢。
优选地，步骤(2)中，所述吹脱在两级串联填料塔中进行，进行吹脱的厌氧反应液分为两部分，第一部分直接从中部进入两级串联填料塔，只经过第二级填料区进行吹脱，第二部分与硫酸盐废水混合后再从顶部进入两级串联填料塔，经过第一级和第二级填料进行两级吹脱。这种方式可以使废水中的硫化氢被充分吹脱出来。
优选地，步骤(2)所述吹脱中，吹脱气为净化后的沼气。
待吹脱的废水往往含有溶解的CH4，因此，经过吹脱后，废水中溶解的CH4被吹脱出来，提高了吹脱后的气体中CH4的浓度，从而提高沼气的热值。
作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述吸收使用的吸收液为碱液。
优选地，所述碱液为Na2CO3和NaHCO3组成的缓冲液。
优选地，所述碱液的pH为8.5～10.5，例如8.5、9、9.5或10.5等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(4)所述生物硫氧化在硫氧化菌的作用下进行。
优选地，所述硫氧化菌为多能硫碱弧菌D301(Thioalkalivibrio versutusD301)。所述多能硫碱弧菌D301(Thioalkalivibrio versutus D301)为现有技术的菌种(参见CN105483110A说明书第0004段、第0005段和第0013段)，本领域技术人员可依据CN105483110A的相关记载获得此种细菌。此种硫氧化菌具有嗜盐嗜碱的性质。高pH条件下，硫化物大都以HS-的形式存在，HS-不能进入细胞膜，因此对细胞产生的毒性较小，嗜盐嗜碱微生物对硫华物有比较高的耐受能力。HS-与单质硫反应会形成聚硫化物，这种物质在高pH条件下非常稳定。嗜盐嗜碱微生物可以在pH为9.5-11.0，盐度达10-15％情况下高效氧化硫化氢，大幅降低了能耗。生成的生物硫磺以S8形式存在，在水中分散性好，不会形成堵塞。同时，生物硫磺在30秒内就可以快速沉降，便于回收。
优选地，步骤(4)中，所述生物硫氧化的氧化还原电位为-400～-300mV，例如-400mV、-380mV、-360mV、-340mV、-320mV或-300mV等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。本发明中，可利用氧化还原电位(Oxidation-ReductionPotential,ORP)响应控制曝气量。
优选地，步骤(4)中，通过沉降将生物硫氧化得到的单质硫和清液分离开。
优选地，步骤(4)中，所述清液作为吸收液回流至步骤(3)所述吸收过程中。
优选地，步骤(4)中，所述单质硫进入下游硫回收***进行净化回收。
优选地，步骤(5)中，储存起来的净化气除作为吹脱气循环回吹脱步骤外，还用于下游供能。
优选地，步骤(5)中，净化气储存在气柜中。
优选地，所述气柜的压力保持稳定。
本发明中，净化后的厌氧过程的沼气是气柜气体的最初来源，以及后续过程气源，吹脱的气体最初是净化后的厌氧过程沼气的一部分，经过吹脱和吸收后，再次回到气柜中。
作为本发明所述处理方法的进一步优选技术方案，所述方法包括以下步骤：
(1)在硫酸盐还原菌和产甲烷菌的作用下，控制pH为6.0～8.0，对硫酸盐废水进行厌氧脱硫，得到含有硫化氢的沼气和厌氧反应液，所述厌氧反应液分为两部分，一部分进行吹脱，另一部分进入下游工段；
(2)在两级串联填料塔中，对步骤(1)所述厌氧反应液进行吹脱，进行吹脱的厌氧反应液分为两部分，一部分直接从中部进入两级串联填料塔进行喷淋，只经过第二级填料区进行吹脱，另一部分与硫酸盐废水混合后再从顶部进入两级串联填料塔进行喷淋，经过第一级和第二级填料进行两级吹脱，得到含硫化氢的吹脱气和吹脱废水；
其中，吹脱过程的吹脱气与厌氧反应液逆流接触，吹脱气为净化后的沼气；
(3)对步骤(1)所述含有硫化氢的沼气和步骤(2)所述含硫化氢的吹脱气用pH为8.5～10.5的碱液进行吸收，得到硫化物吸收液和净化气；
其中，所述碱液为Na2CO3和NaHCO3组成的缓冲液；
(4)在硫氧化菌的作用下，对步骤(3)所述硫化物吸收液在曝气条件下进行生物硫氧化，控制生物硫氧化的氧化还原电位为-400～-300mV，沉降分离，得到单质硫和清液，所述单质硫进入下游硫回收***进行净化回收，所述清液作为吸收液回流至步骤(3)所述吸收过程中；
(5)将步骤(3)所述净化气储存在气柜中，储存起来的净化气除作为吹脱气循环回吹脱步骤外，还用于下游供能。
本发明提供的上述进一步优选的技术方案利用产甲烷菌进行厌氧产甲烷发酵，主要产物为甲烷，将甲烷吹入厌氧消化体系，把生成的S2-以H2S形式吹出，降低体系中S2-的浓度，不但及时地移除水体中的硫化物，缓解反应器的抑制，极大的提高反应器的处理能力，而且避免了S2-的积累对产酸菌和硫酸盐还原菌产生抑制。用净化后的沼气作为吹脱气，能吹脱出废水中溶解的甲烷气体，从而提高气体中甲烷的浓度，增加沼气的热值。
由于气体吹脱的效果受体系pH值影响，pH值越高，S2-转化为H2S越困难，气体吹脱的效果越差；若将厌氧废水进行一定的酸化处理，则可有效强化H2S的吹脱，将更大程度上降低H2S对厌氧过程的抑制，而厌氧反应器出水pH一般在7.0以上。因此，上述进一步优选的技术方案将出水与待处理废水充分混合，使混合液的pH接近进水条件，同时，由于混合液的pH相对于出水时降低，更有利于吹脱的进行，使更多的S2-转化为以H2S的形式进入气相中，在吹脱后，液体的pH上升，也达到厌氧处理的条件。吹脱效果的增加有效解除***由于S2-的积累而产生的抑制，极大的提高了***的废水处理效率。此外，由于该过程通过进水和出水混合来调节pH，从而极大减少了对碱的依赖，有效降低了过程成本。此外，由于吹脱过程中，液体种溶解的甲烷容易被吹脱出来，进入气相，因此，上述进一步优选的技术方案通过沼气进行吹脱，可有效增加沼气的热值。
此外，利用惰性净化气吹脱厌氧废水，使S2-以H2S的形式被剥离，进入气相中，再对含H2S气体进行脱硫，不但可以达到彻底治理污染的目的，还能实现硫磺资源的回收利用。
与已有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明提供的硫酸盐废水处理的装置***各单元相互配合，共同实现了对酸性高硫酸盐含量废水的高效、绿色的无害化和资源化处理，并显著提高了过程的经济性；
(2)本发明提供的处理方法通过吹脱过程减少了S2-的浓度对厌氧反应产生的抑制，并且可以把废水中的甲烷进一步提取出来，此外使得厌氧反应过程不需要加入pH调节剂；本发明提供的处理方法得到的产物为单质硫，经济性更好；本发明提供的处理方法SO4 2-去除率可达80％，COD去除率可达65％。
附图说明
图1为本发明实施例1的硫酸盐废水处理的装置***示意图；
其中，1-厌氧反应器，2-调节池，3-吹脱塔、41-第一吸收塔，42-第二吸收塔，5-生物脱硫反应器，6-沉降槽，7-气柜，图中带箭头的实线表示液体流向，带箭头的虚线表示气体流向；
图2为本发明实施例1中SO4 2-进出水浓度及S2-浓度的变化；
图3为本发明实施例1中***吹脱后SO4 2-与COD去除率的变化；
图4为本发明实施例2中SO4 2-进出水浓度及S2-浓度的变化；
图5为本发明实施例2中***吹脱后SO4 2-与COD去除率的变化。
具体实施方式
为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。
以下为本发明典型但非限制性实施例：
实施例1
本实施例的硫酸盐废水处理的装置***如图1所示，所述***包括：厌氧反应单元、吹脱单元、吸收单元、生物脱硫单元和气体储存单元；
所述厌氧反应单元包括厌氧反应器1和调节池2，所述厌氧反应器1的液体出口分别与调节池2的进口和吹脱单元的液体进口相连，所述厌氧反应器1的液体进口与吹脱单元的液体出口相连，所述厌氧反应器1的气体出口与吸收单元的气体进口相连，所述调节池2的进口与厌氧反应器1的液体出口和硫酸盐废水进料管路分别相连，所述调节池2的出口与吹脱单元的液体进口相连；所述厌氧反应器1还包括一个与下游工段连接的液体出口；吹脱单元的液体出口和厌氧反应器1的液体进口间的管路上设有水泵，厌氧反应器1的液体出口与吹脱单元的液体进口间的管路上设有水泵，调节池2的出口与吹脱单元的液体进口间的管路上设有水泵，所述厌氧反应器1中包含产甲烷活性污泥，该活性污泥中含有硫酸盐还原菌和产甲烷菌；
所述吹脱单元包括吹脱塔3，吹脱塔3的塔顶液体进料口与调节池2的出口相连，吹脱塔3的塔中部液体进料口与厌氧反应器1的液体出口相连，吹脱塔3的气体出口与吸收单元气体进口相连，吹脱塔3的气体进口与气体储存单元的出口相连；所述吹脱塔3为两级串联填料塔，吹脱塔3的塔顶液体进料口位于上层填料层的上方，吹脱塔3的塔中部液体进料口位于两级填料层之间；
所述吸收单元包括第一吸收塔41和第二吸收塔42，所述第一吸收塔41的气体进口与吹脱塔3的气体出口相连，第一吸收塔41的气体出口与气体储存单元的气体进口相连，第一吸收塔41的液体进口与生物脱硫单元的液体出口相连，第一吸收塔41的液体出口与生物脱硫单元的液体进口相连，第二吸收塔42的气体进口与厌氧反应器1的气体出口相连，第二吸收塔42的气体出口与气体储存单元的气体进口相连，第二吸收塔42的液体进口与生物脱硫单元的液体出口相连，第二吸收塔42的液体出口与生物脱硫单元的液体进口相连；生物脱硫单元的液体出口与吸收单元的液体进口之间设有水泵；
所述生物脱硫单元包括生物脱硫反应器5和沉降槽6，所述生物脱硫反应器5的液体进口与第一吸收塔41的液体出口和第二吸收塔42的液体出口分别相连，生物脱硫反应器5的液体出口与沉降槽6的液体进口相连，生物脱硫反应器5的气体进口与空气输入管路相连，沉降槽6的液体进口与生物脱硫反应器5的液体出口相连，沉降槽6的液体出口与第一吸收塔41的液体进口相连；所述生物脱硫反应器5上还设有尾气排出口；空气输入管路上设有空气泵；所述沉降槽6底部还设有单质硫排出口；所述生物脱硫反应器5中包含多能硫碱弧菌D301(Thioalkalivibrio versutus D301)；
所述气体储存单元包括气柜7，所述气柜7的气体进口与第一吸收塔41的气体出口和第二吸收塔42的气体出口分别相连，气柜7的气体出口与吹脱塔(3)的气体进口相连；所述气柜7上还设有与锅炉相连的气体出口；气柜7的气体出口与吹脱塔3的气体进口之间的管路上设有增压风机。
本实施例处理的硫酸盐废水为模拟废水。模拟废水组成为(在1L废水中)：1.0gNH4Cl,2g KH2PO4，0.05g MgCl2、0.01g FeCl3、0.01g MnSO4、0.5g酵母粉，98％的浓硫酸1mL。利用葡萄糖作为碳源，并加入硫酸钠使液体中SO4 2-的最高浓度为2000mg/L，COD/SO4 2-为2.0。调节pH至5.0。
本实施例的硫酸盐废水处理方法为：
维持水利停留时间(HRT)24h。先将模拟废水pH调节至6.0，然后通过调节池厌氧进入***，启动厌氧过程，得到含有硫化氢的沼气和厌氧反应液。厌氧反应器1产生的含有硫化氢的沼气导入第二吸收塔中进行吸收净化，净化后的气体储存于气柜中，吸收液在在曝气条件下通过生物脱硫反应器5进行生物硫氧化，生成硫磺。
当厌氧过程稳定后，打开吹脱***进行吹脱。左侧出水的一部分直接导入吹脱塔3中部进行吹脱，另一部分进入调节池2与待处理废水混合，然后导入吹脱塔顶3部进行吹脱。维持***水利停留时间不变，并强化厌氧反应器1与吹脱塔2之间的循环过程。调节废水与出水再调节池混合比例，调节各支路的流量，使厌氧反应器进水pH达到6.0以上。
实验第一阶段，关闭厌氧反应器1与吹脱塔3之间的液体循环，不进行废水吹脱。废水从调节池2直接进入厌氧反应器1，逐渐提高进水SO4 2-浓度，直至提高到最高浓度2000mg/L。
本实施例SO4 2-进出水浓度及S2-浓度的变化如图2所示，随着SO4 2-浓度的提高，S2-浓度逐渐积累。但是，SO4 2-脱除率一直维持在较低的水平。当进水SO4 2-浓度为2000mg/L时，最高脱除率仅为60％左右。
第二阶段，打开废水循环***及吹脱***，对厌氧反应液进行吹脱，得到含硫化氢的吹脱气和吹脱废水，对含有硫化氢的沼气和含硫化氢的吹脱气进行吸收，得到硫化物吸收液和净化气，硫化物吸收液在曝气条件下进行生物硫氧化，得到单质硫和清液，净化气储存起来，并作为吹脱气循环回吹脱步骤，***进入稳定状态。
本实施例***吹脱后SO4 2-与COD去除率的变化如图3所示，继续运行25天，SO4 2-脱除率从49％升至80％，COD的去除率也从40％升至60％。吹脱气进入生物硫氧化***进行处理，得到单质硫。
***吹脱后，本实施例的单质硫的产率为2.1g/L/天。
实施例2
本实施例的硫酸盐废水处理的装置***与实施例1相同。
本实施例处理的硫酸盐废水为真实制药废水，废水参数为SO4 2-浓度3000-3500mg/L，COD浓度8000-10000mg/L。
本实施例的硫酸盐废水处理方法的具体步骤参考实施例1，其中：
维持水利停留时间(HRT)24h。废水自厌氧反应器底部进入进行厌氧处理。
第一阶段，利用厌氧反应器处理高浓度制药废水，***连续稳定运行20天，在此过程中，关闭废水吹脱***。
第二阶段，打开废水吹脱***进行吹脱，同时运行生物硫氧化***得到单质硫，处理吹脱气。
本实施例中SO4 2-进出水浓度及S2-浓度的变化如图4所示，在前20天，SO4 2-的去除率大约为50％，出水S2-浓度约为500mg/L，启动吹脱后，SO4 2-的去除率提升至85％作用，出水中SO4 2-的含量不足600mg/L，然而出水中的S2-没有明显增加。这是因为生成的硫化物被吹脱出来进入气相中。
本实施例中***吹脱后SO4 2-与COD去除率的变化如图5所示，吹脱开启后，***COD去除率从40％升至约65％，说明吹脱作用有益于解除***的抑制。吹脱气经生物硫氧化***处理，单质硫的产率可达到3.5g/L/天。
***吹脱后，本实施例的SO4 2-去除率为81％。
实施例3
本实施例的硫酸盐废水处理的装置***与实施例1相同。
本实施例处理的硫酸盐废水为真实制药废水，废水参数为SO4 2-浓度3000-3500mg/L，COD浓度8000-10000mg/L。
本实施例的硫酸盐废水处理方法为：
(1)维持水利停留时间(HRT)24h，在硫酸盐还原菌和产甲烷菌的作用下，控制pH为6.0，对硫酸盐废水进行厌氧脱硫，得到含有硫化氢的沼气和厌氧反应液，所述厌氧反应液分为两部分，一部分进行吹脱，另一部分进入下游工段；
(2)在两级串联填料塔中，对步骤(1)所述厌氧反应液进行吹脱，进行吹脱的厌氧反应液分为两部分，一部分直接从中部进入两级串联填料塔进行喷淋，只经过第二级填料区进行吹脱，另一部分与硫酸盐废水混合后再从顶部进入两级串联填料塔进行喷淋，经过第一级和第二级填料进行两级吹脱，得到含硫化氢的吹脱气和吹脱废水；
其中，吹脱过程的吹脱气与厌氧反应液逆流接触，吹脱气为净化后的沼气；
(3)对步骤(1)所述含有硫化氢的沼气和步骤(2)所述含硫化氢的吹脱气用pH为8.5的碱液进行吸收，得到硫化物吸收液和净化气；
其中，所述碱液为Na2CO3和NaHCO3组成的缓冲液；
(4)在硫氧化菌的作用下，对步骤(3)所述硫化物吸收液在曝气条件下进行生物硫氧化，控制生物硫氧化的氧化还原电位为-400mV，沉降分离，得到单质硫和清液，所述单质硫进入下游硫回收***进行净化回收，所述清液作为吸收液回流至步骤(3)所述吸收过程中；
(5)将步骤(3)所述净化气储存在气柜中，储存起来的净化气除作为吹脱气循环回吹脱步骤外，还用于下游供能。
本实施例中，SO4 2-去除率为79％，COD去除率为62％，单质硫的产率为3.0g/L/天。
实施例4
本实施例的硫酸盐废水处理的装置***与实施例1相同。
本实施例处理的硫酸盐废水为真实制药废水，废水参数为SO4 2-浓度3000-3500mg/L，COD浓度8000-10000mg/L。
本实施例的硫酸盐废水处理方法为：
(1)维持水利停留时间(HRT)24h，在硫酸盐还原菌和产甲烷菌的作用下，控制pH为8.0，对硫酸盐废水进行厌氧脱硫，得到含有硫化氢的沼气和厌氧反应液，所述厌氧反应液分为两部分，一部分进行吹脱，另一部分进入下游工段；
(2)在两级串联填料塔中，对步骤(1)所述厌氧反应液进行吹脱，进行吹脱的厌氧反应液分为两部分，一部分直接从中部进入两级串联填料塔进行喷淋，只经过第二级填料区进行吹脱，另一部分与硫酸盐废水混合后再从顶部进入两级串联填料塔进行喷淋，经过第一级和第二级填料进行两级吹脱，得到含硫化氢的吹脱气和吹脱废水；
其中，吹脱过程的吹脱气与厌氧反应液逆流接触，吹脱气为净化后的沼气；
(3)对步骤(1)所述含有硫化氢的沼气和步骤(2)所述含硫化氢的吹脱气用pH为10.5的碱液进行吸收，得到硫化物吸收液和净化气；
其中，所述碱液为Na2CO3和NaHCO3组成的缓冲液；
(4)在硫氧化菌的作用下，对步骤(3)所述硫化物吸收液在曝气条件下进行生物硫氧化，控制生物硫氧化的氧化还原电位为-300mV，沉降分离，得到单质硫和清液，所述单质硫进入下游硫回收***进行净化回收，所述清液作为吸收液回流至步骤(3)所述吸收过程中；
(5)将步骤(3)所述净化气储存在气柜中，储存起来的净化气除作为吹脱气循环回吹脱步骤外，还用于下游供能。
本实施例中，步骤(1)的pH相对较高，使得硫酸盐废水处理效果有所下降，本实施例的SO4 2-去除率为60％，COD去除率为55％，单质硫的产率为2.2g/L/天。
实施例5
本实施例的硫酸盐废水处理的装置***与实施例1相同。
本实施例处理的硫酸盐废水为真实制药废水，废水参数为SO4 2-浓度3000-3500mg/L，COD浓度8000-10000mg/L。
本实施例的硫酸盐废水处理方法为：
(1)维持水利停留时间(HRT)24h，在硫酸盐还原菌和产甲烷菌的作用下，控制pH为7.0，对硫酸盐废水进行厌氧脱硫，得到含有硫化氢的沼气和厌氧反应液，所述厌氧反应液分为两部分，一部分进行吹脱，另一部分进入下游工段；
(2)在两级串联填料塔中，对步骤(1)所述厌氧反应液进行吹脱，进行吹脱的厌氧反应液分为两部分，一部分直接从中部进入两级串联填料塔进行喷淋，只经过第二级填料区进行吹脱，另一部分与硫酸盐废水混合后再从顶部进入两级串联填料塔进行喷淋，经过第一级和第二级填料进行两级吹脱，得到含硫化氢的吹脱气和吹脱废水；
其中，吹脱过程的吹脱气与厌氧反应液逆流接触，吹脱气为净化后的沼气；
(3)对步骤(1)所述含有硫化氢的沼气和步骤(2)所述含硫化氢的吹脱气用pH为9.5的碱液进行吸收，得到硫化物吸收液和净化气；
其中，所述碱液为Na2CO3和NaHCO3组成的缓冲液；
(4)在硫氧化菌的作用下，对步骤(3)所述硫化物吸收液在曝气条件下进行生物硫氧化，控制生物硫氧化的氧化还原电位为-350mV，沉降分离，得到单质硫和清液，所述单质硫进入下游硫回收***进行净化回收，所述清液作为吸收液回流至步骤(3)所述吸收过程中；
(5)将步骤(3)所述净化气储存在气柜中，储存起来的净化气除作为吹脱气循环回吹脱步骤外，还用于下游供能。
本实施例中，SO4 2-去除率为78％，COD去除率为61％，单质硫的产率为3.4g/L/天。
综合上述实施例可知，本发明提供的硫酸盐废水处理的装置***及其处理方法实现了酸性高含硫酸盐废水的高效、绿色的无害化和资源化处理，并显著提高了过程的经济性。尤其是其中的吹脱过程对于本发明取得良好的废水处理效果起到了非常重要的作用。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (45)

1.一种用硫酸盐废水处理的装置***处理硫酸盐废水的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)对硫酸盐废水进行厌氧脱硫，得到含有硫化氢的沼气和厌氧反应液；
(2)对步骤(1)所述厌氧反应液进行吹脱，得到含硫化氢的吹脱气和吹脱废水；
(3)对步骤(1)所述含有硫化氢的沼气和步骤(2)所述含硫化氢的吹脱气进行吸收，得到硫化物吸收液和净化气；
(4)对步骤(3)所述硫化物吸收液在曝气条件下进行生物硫氧化，得到单质硫和清液；
(5)将步骤(3)所述净化气储存起来，并作为吹脱气循环回吹脱步骤；
步骤(2)中，进行吹脱的厌氧反应液分为两部分，第一部分直接进行吹脱，第二部分与硫酸盐废水混合后再进行吹脱；所述吹脱在两级串联填料塔中进行，进行吹脱的厌氧反应液分为两部分，第一部分直接从中部进入两级串联填料塔，只经过第二级填料区进行吹脱，第二部分与硫酸盐废水混合后再从顶部进入两级串联填料塔，经过第一级和第二级填料进行两级吹脱；
所述***包括：厌氧反应单元、吹脱单元、吸收单元、生物脱硫单元和气体储存单元；
厌氧反应单元，与硫酸盐废水进料管路、吹脱单元液体出口、吹脱单元液体进口和吸收单元气体进口分别相连；
吹脱单元，与厌氧反应单元的液体进口、厌氧反应单元的液体出口、吸收单元气体进口和气体储存单元的出口分别相连；
吸收单元，与厌氧反应单元的气体出口、吹脱单元的气体出口、生物脱硫单元的液体出口、生物脱硫单元的液体进口和气体储存单元的气体进口分别相连；
生物脱硫单元，与吸收单元的液体进口、吸收单元的液体出口和空气输入管路分别相连；
气体储存单元，与吸收单元的气体出口和吹脱单元的气体进口分别相连；
所述厌氧反应单元包括厌氧反应器(1)和调节池(2)；所述吹脱单元包括吹脱塔(3)；
所述吹脱塔(3)为两级串联填料塔，吹脱塔(3)的塔顶液体进料口位于上层填料层的上方，吹脱塔(3)的塔中部液体进料口位于两级填料层之间；
所述吸收单元包括第一吸收塔(41)和第二吸收塔(42)，所述第一吸收塔(41)的气体进口与吹脱塔(3)的气体出口相连，第一吸收塔(41)的气体出口与气体储存单元的气体进口相连，第一吸收塔(41)的液体进口与生物脱硫单元的液体出口相连，第一吸收塔(41)的液体出口与生物脱硫单元的液体进口相连，第二吸收塔(42)的气体进口与厌氧反应器(1)的气体出口相连，第二吸收塔(42)的气体出口与气体储存单元的气体进口相连，第二吸收塔(42)的液体进口与生物脱硫单元的液体出口相连，第二吸收塔(42)的液体出口与生物脱硫单元的液体进口相连。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述厌氧反应单元包括厌氧反应器(1)和调节池(2)，所述厌氧反应器(1)的液体出口分别与调节池(2)的进口和吹脱单元的液体进口相连，所述厌氧反应器(1)的液体进口与吹脱单元的液体出口相连，所述厌氧反应器(1)的气体出口与吸收单元的气体进口相连，所述调节池(2)的进口与厌氧反应器(1)的液体出口和硫酸盐废水进料管路分别相连，所述调节池(2)的出口与吹脱单元的液体进口相连。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述厌氧反应器(1)还包括一个与下游工段连接的液体出口。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，吹脱单元的液体出口和厌氧反应器(1)的液体进口间的管路上设有动力输送装置。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，厌氧反应器(1)的液体出口与吹脱单元的液体进口间的管路上设有动力输送装置。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调节池(2)的出口与吹脱单元的液体进口间的管路上设有动力输送装置。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述动力输送装置为水泵。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述厌氧反应器(1)中包含产甲烷活性污泥。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述产甲烷活性污泥中包含硫酸盐还原菌和产甲烷菌。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吹脱单元包括吹脱塔(3)，吹脱塔(3)的塔顶液体进料口与调节池(2)的出口相连，吹脱塔(3)的塔中部液体进料口与厌氧反应器(1)的液体出口相连，吹脱塔(3)的气体出口与吸收单元气体进口相连，吹脱塔(3)的气体进口与气体储存单元的出口相连。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物脱硫单元的液体出口与吸收单元的液体进口之间设有动力输送装置。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述动力输送装置为水泵。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物脱硫单元包括生物脱硫反应器(5)和沉降槽(6)，所述生物脱硫反应器(5)的液体进口与第一吸收塔(41)的液体出口和第二吸收塔(42)的液体出口分别相连，生物脱硫反应器(5)的液体出口与沉降槽(6)的液体进口相连，生物脱硫反应器(5)的气体进口与空气输入管路相连，沉降槽(6)的液体进口与生物脱硫反应器(5)的液体出口相连，沉降槽(6)的液体出口与第一吸收塔(41)的液体进口相连。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述生物脱硫反应器(5)上还设有尾气排出口。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，空气输入管路上设有动力输送装置。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述动力输送装置为空气泵。
17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述沉降槽(6)底部还设有单质硫排出口。
18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述生物脱硫反应器(5)中包含硫氧化菌。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述硫氧化菌为多能硫碱弧菌D301。
20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气体储存单元包括气柜(7)，所述气柜(7)的气体进口与第一吸收塔(41)的气体出口和第二吸收塔(42)的气体出口分别相连，气柜(7)的气体出口与吹脱塔(3)的气体进口相连。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述气柜(7)上还设有与锅炉相连的气体出口。
22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，气柜(7)的气体出口与吹脱塔(3)的气体进口之间的管路上设有动力输送装置。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述动力输送装置为增压风机。
24.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述硫酸盐废水中的硫酸盐浓度＞1500mg/L。
25.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述硫酸盐废水为酸性废水。
26.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述厌氧脱硫在微生物的作用下进行。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述微生物包括硫酸盐还原菌和产甲烷菌。
28.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述厌氧脱硫的pH为6.0～8.0。
29.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，得到的厌氧反应液分为两部分，一部分进行吹脱，另一部分进入下游工段。
30.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述吹脱中，吹脱气与厌氧反应液逆流接触。
31.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述吹脱中，厌氧反应液的加入方式为喷淋。
32.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述吹脱中，吹脱气为净化后的沼气。
33.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述吸收使用的吸收液为碱液。
34.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，所述碱液为Na2CO3和NaHCO3组成的缓冲液。
35.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，所述碱液的pH为8.5～10.5。
36.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述生物硫氧化在硫氧化菌的作用下进行。
37.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，所述硫氧化菌为多能硫碱弧菌D301。
38.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述生物硫氧化的氧化还原电位为-400～-300mV。
39.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，通过沉降将生物硫氧化得到的单质硫和清液分离开。
40.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述清液作为吸收液回流至步骤(3)所述吸收过程中。
41.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述单质硫进入下游硫回收***进行净化回收。
42.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，储存起来的净化气除作为吹脱气循环回吹脱步骤外，还用于下游供能。
43.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，净化气储存在气柜中。
44.根据权利要求43所述的方法，其特征在于，所述气柜的压力保持稳定。
45.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)在硫酸盐还原菌和产甲烷菌的作用下，控制pH为6.0～8.0，对硫酸盐废水进行厌氧脱硫，得到含有硫化氢的沼气和厌氧反应液，所述厌氧反应液分为两部分，一部分进行吹脱，另一部分进入下游工段；
(2)在两级串联填料塔中，对步骤(1)所述厌氧反应液进行吹脱，进行吹脱的厌氧反应液分为两部分，一部分直接从中部进入两级串联填料塔进行喷淋，只经过第二级填料区进行吹脱，另一部分与硫酸盐废水混合后再从顶部进入两级串联填料塔进行喷淋，经过第一级和第二级填料进行两级吹脱，得到含硫化氢的吹脱气和吹脱废水；
其中，吹脱过程的吹脱气与厌氧反应液逆流接触，吹脱气为净化后的沼气；
(3)对步骤(1)所述含有硫化氢的沼气和步骤(2)所述含硫化氢的吹脱气用pH为8.5～10.5的碱液进行吸收，得到硫化物吸收液和净化气；
其中，所述碱液为Na2CO3和NaHCO3组成的缓冲液；
(4)在硫氧化菌的作用下，对步骤(3)所述硫化物吸收液在曝气条件下进行生物硫氧化，控制生物硫氧化的氧化还原电位为-400～-300mV，沉降分离，得到单质硫和清液，所述单质硫进入下游硫回收***进行净化回收，所述清液作为吸收液回流至步骤(3)所述吸收过程中；
(5)将步骤(3)所述净化气储存在气柜中，储存起来的净化气除作为吹脱气循环回吹脱步骤外，还用于下游供能。
CN201810601575.7A 2018-06-12 2018-06-12 一种硫酸盐废水处理的装置***及其处理方法 Active CN108821429B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810601575.7A CN108821429B (zh) 2018-06-12 2018-06-12 一种硫酸盐废水处理的装置***及其处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810601575.7A CN108821429B (zh) 2018-06-12 2018-06-12 一种硫酸盐废水处理的装置***及其处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108821429A CN108821429A (zh) 2018-11-16
CN108821429B true CN108821429B (zh) 2021-05-04

Family

ID=64144897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810601575.7A Active CN108821429B (zh) 2018-06-12 2018-06-12 一种硫酸盐废水处理的装置***及其处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108821429B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111377575B (zh) * 2018-12-28 2022-09-09 中国石油化工股份有限公司 一种高硫酸盐高cod有机废水的处理方法
CN110040848B (zh) * 2019-03-13 2020-06-30 苏州科技大学 一种基于硫循环实现含氨氮和硫酸盐无机废水的处理方法
CN110862144A (zh) * 2019-11-29 2020-03-06 山东环发科技开发有限公司 一种厌氧生物处理脱硫的方法
CN111635002A (zh) * 2020-06-19 2020-09-08 中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司 一种基于电厂脱硫废水的硫单质制备***及方法
CN112047582A (zh) * 2020-09-25 2020-12-08 宝航环境修复有限公司 地下水修复中二次污染物的生物去除***
CN112624326A (zh) * 2020-12-08 2021-04-09 香港科技大学深圳研究院 用于膜生物反应器中膜污染的控制方法和污水处理***
CN114684999B (zh) * 2020-12-31 2023-02-07 中国石油化工股份有限公司 处理高硫酸盐有机废水的工艺方法
CN114684969B (zh) * 2022-04-07 2023-05-23 四川迅升油气工程技术有限公司 一种用于高含硫污水处理的橇装式脱硫装置及方法
CN114890579A (zh) * 2022-05-17 2022-08-12 宁波中一石化科技有限公司 一种含硫醇钠碱液的氧化脱硫***以及方法
CN115745262A (zh) * 2022-11-21 2023-03-07 中国科学院过程工程研究所 一种含硫含盐工艺水的脱硫装置及方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7108784B1 (en) * 2001-09-26 2006-09-19 Wrt International Llc Apparatus for removal and destruction of ammonia from an aqueous medium
CN102795739B (zh) * 2011-05-27 2014-12-24 中国科学院过程工程研究所 一种基于生物脱硫的酸性硫酸盐有机废水综合处理装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108821429A (zh) 2018-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108821429B (zh) 一种硫酸盐废水处理的装置***及其处理方法
Liamleam et al. Electron donors for biological sulfate reduction
KR100196556B1 (ko) 황 화합물을 함유하는 폐수의 처리 방법
CN102795739B (zh) 一种基于生物脱硫的酸性硫酸盐有机废水综合处理装置及方法
CN101037271A (zh) 将含硫化合物转化为单质硫的生物脱硫装置
SK1999A3 (en) Sulphur reducing bacterium and its use in biological desulphurisation processes
CN102276118A (zh) 废水中氮与沼气中硫同时脱出的方法
CN104370411A (zh) 一种工业废水重金属去除的方法
CN102021055A (zh) 沼气无氧生物脱硫方法与装置
CN107151082B (zh) 一种含dmf废水的零排放处理***及其方法
CN106517716B (zh) 一种强化剩余活性污泥厌氧消化性能和脱硫除磷性能的方法
Yadav et al. Sugar industry wastewater treatment: Current practices and advances
CN101219843A (zh) 一种处理废水的碳源的制备方法
CN114685000B (zh) 一种处理高硫酸盐有机废水的工艺方法
CN114686391B (zh) 一株高耐盐菌及其应用
CN208340431U (zh) 生物洗涤脱硫装置
CN115594319B (zh) 一种高硫酸盐有机废水的处理方法
CN115594322B (zh) 一种乙烯废碱液的处理方法
CN114684999B (zh) 处理高硫酸盐有机废水的工艺方法
CN115594321B (zh) 高硫酸盐有机废水的处理方法
CN210457644U (zh) 一种有机废水厌氧处理***
CN212655652U (zh) 一种去除废水中硫酸盐的反应装置
CN107010722A (zh) 一种两级厌氧消化处理糖蜜酒精废水的方法
CN114042370A (zh) 一种生物法脱除油田管道气内硫化氢的方法
Khanal Bioenergy Recovery from Sulfate‐Rich Waste Streams and Strategies for Sulfide Removal

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant