一体式两相厌氧脱硫反应器及其废水处理方法技术

本发明专利技术公开了一体式两相厌氧脱硫反应器及其废水处理方法，属于废水处理装置领域。本发明专利技术的一种一体式两相厌氧脱硫反应器，包括脱硫反应池和产甲烷反应池，所述脱硫反应池和产甲烷反应池为一体式结构，废水进入脱硫反应池和产甲烷反应池依次处理，脱硫反应池和产甲烷反应池通过隔墙隔开，并通过出水堰连通。本发明专利技术的一种一体式两相厌氧脱硫反应器的废水处理方法，通过脱硫反应和产甲烷化反应单独进行反应的步骤，使本发明专利技术能够应用于高浓度硫酸根废水和高浓度有机废水的处理，具有脱硫效率高、抗冲击负荷能力强、混合状态好、占地面积小的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于废水处理装置领域，具体地说，涉及一种一体式两相厌氧脱硫反应器及其废水处理方法。
技术介绍
许多工业废水中通常含有高浓度的硫酸盐、亚硫酸盐和硫化物等，例如食用油精制废水、土豆淀粉生产废水、制浆废水和造纸废水等，该类废水的同时还含有高浓度的有机物，通常需要采用厌氧法进行处理。高浓度的硫酸盐和亚硫酸盐会对厌氧产甲烷阶段产生严重的影响，例如，当水体中亚硫酸盐浓度超过150-200mg/L即会对产甲烷菌产生严重抑制作用。因此，通常需要采用硫酸盐还原菌(SRB)将废水中高浓度硫酸盐转化为H2S，使得废水中的硫酸盐以气体H2S的形式从水体中逸出，从而达到脱硫的目的。但是，由于硫酸盐还原菌和产甲烷菌所需要的环境条件差异很大，例如，产甲烷菌对pH要求十分严格，为6.8-7.2；同时两者之间对底物形成强烈的竞争作用，往往会导致产甲烷菌受到抑制，从而使得废水厌氧处理单元崩溃。因此，需要将脱硫相和产甲烷相进行分离，从而达到废水最佳的处理效果。例如，中国专利“一种基于厌氧段相分离技术的印染废水预处理方法”，专利号ZL201310193106.3，即公开一种两相厌氧处理工艺，通过不同条件的控制，将厌氧脱硫和产甲烷两相进行分离。但是，该专利两相分别为独立的厌氧反应器，存在占地面积大，投资成本高，运行维修复杂等缺点。中国专利“一种高效两相一体化厌氧反应器”，专利号：ZL201120081174.7，开发出一种利用一体式同心圆结构反应器将脱硫阶段和产甲烷阶段相分离，同时通过三相分离器来保证两阶段污泥保持高浓度，从而达到两相厌氧分离的目的。但是，由于实际工业废水中水质水量波动较大，往往会对脱硫阶段具有较大的冲击负荷，从而导致脱硫阶段出现“过酸化”或者水解效果不足。中国专利“多相内循反应器”，专利号：ZL200610000917.7，公开了一种在反应器内部设置气提器对废水进行气提，从而实现废水的内循环，从而降低废水负荷冲击的影响。但是，仅通过废水自身产生的气体进行气体，往往会存在当废水运行效果较差，导致气提效果较差，从而降低稀释倍数，进而会使得进水负荷冲击更加严重，产生的气体更少，形成一个恶性循环，最后使得整个厌氧反应系统崩溃。中国专利“内外循环高效厌氧反应器”，专利号：ZL201320591472.X，通过气提将泥水混合物返回至底部进行内循环，将出水通过循环泵返回底部布水器进行外循环。但由于该反应器内循环为泥水混合物，虽然可以改善反应器的泥水混合效果，但是不可避免会对污泥造成物理冲击，从而导致污泥解体，出水悬浮物偏高；同时，该反应器内部管道结构复杂，对反应器设计要求高，投资成本高、维修困难。废水中硫酸盐还原为H2S后，由于H2S在水体中的溶解度大，从而导致水体中H2S得到累积。H2S的累积往往会导致反应内壁、下水道系统和管道管件受到腐蚀。同时，当水体中硫化物浓度过高，会造成出水pH偏低，进而对后续产甲烷阶段造成严重影响。因此，需要对水体中的H2S进行进一步去除。例如，中国专利“处理含硫酸根和有机物废水的厌氧处理装置”，专利号：ZL200910087070.4，通过将产生的沼气脱硫后进行吹脱，将水体中H2S随气体带出，从而达到脱硫的目的。但是，该反应器沼气曝气仅起到吹脱H2S作用，并未对反应器中泥水混合状态起到明显改善作用。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题针对现有技术中，两相厌氧反应器处理废水过程中存在的硫酸根浓度高会对微生物造成抑制，脱硫相和产甲烷相不能独立分开，反应器耐冲击负荷能力不强，产生的H2S不能有效排出，反应器结构不合理、占地按面积大等问题，本专利技术提供了一种一体式两相厌氧脱硫反应器及其废水处理方法。它可以实现脱硫相和产甲烷相两者独立分开的目的，反应器为一体式结构，占地面积小，耐冲击负荷能力强，泥水混合状态良好，脱硫效率高。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：一种一体式两相厌氧脱硫反应器，包括脱硫反应池和产甲烷反应池，所述脱硫反应池和产甲烷反应池为一体式结构，废水进入脱硫反应池和产甲烷反应池依次处理，脱硫反应池和产甲烷反应池通过隔墙隔开，并通过出水堰连通。优选地，还包括水封罐和尾气处理单元；所述脱硫反应池和产甲烷反应池所产生的气体通过沼气收集总管收集后进入水封罐；水封罐上层尾气通过管道通入尾气处理单元；所述的尾气处理单元包括脱硫单元和沼气储存单元。优选地，所述脱硫反应池和产甲烷反应池均至少为两级，分别为一级脱硫反应池、二级脱硫反应池、一级产甲烷化反应池和二级产甲烷化反应池，均设置有配水区和反应区，两者之间通过折流板隔开；所述的配水区上部设置内循环连通管连通配水区和反应区，并与反应区顶部固定设置的三相分离器出水处连通；所述的配水区中部设置回流孔，与外部循环泵的一端连通；所述配水区底部，折流板向内弯折；三相分离器的气室与沼气收集管连接；沼气收集管均与沼气收集总管并联式连接；所述反应区的底部设置布水器，与外循环泵的另一端连通；所述反应区的底部还设置有排泥管。优选地，所述脱硫反应池底部还设置有沼气曝气头，在配水区的对侧设置，并通过引风机与尾气处理单元连接；所述折流板向内弯折的角度为30°至60°。优选地，在脱硫反应池前还设置有进水整流区，废水进入进水整流区整流后再通过出水堰进入一级脱硫反应池配水区。一种一体式两相厌氧脱硫反应器的废水处理方法，其特征在于，处理流程为：(A)脱硫反应：废水由进水管进入后，经过进水整流区整流配水后，通过出水堰进入一级脱硫反应池配水区，并从其底部进入一级脱硫反应区，在反应区内进行脱硫反应，反应出水后通过出水堰溢流进入二级脱硫反应池配水区，并从其底部进入二级脱硫反应区；废水中高浓度的硫酸盐在两级脱硫反应池内被硫酸盐还原菌反应并产生大量H2S气体，产生的气体经过三相分离器分离后，通过气体收集管收集后进入水封箱，随后进入尾气处理单元进行脱硫处理后储存；(B)产甲烷化反应：脱硫反应后，废水经二级脱硫反应区出水溢流至一级产甲烷反应池配水区中进行甲烷化反应，从其底部进入一级产甲烷反应区，反应后出水溢流至二级产甲烷反应池配水区，从其底部进入二级产甲烷反应区进一步进行甲烷化，产生的气体经过三相分离器分离后，通过气体收集管收集后进入水封箱，随后进入尾气处理单元进行脱硫处理后储存。优选地废水处理方法，在各配水区中部设置回流孔，并通过循环泵进行循环回流；并通过底部布水器向各反应区进行均匀布水；在三相分离器与配水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一体式两相厌氧脱硫反应器，包括脱硫反应池和产甲烷反应池，其特征在于：所述脱硫反应池和产甲烷反应池为一体式结构，废水进入脱硫反应池和产甲烷反应池依次处理，脱硫反应池和产甲烷反应池通过隔墙(7)隔开，并通过出水堰连通。

【技术特征摘要】
1.一种一体式两相厌氧脱硫反应器，包括脱硫反应池和产甲烷反应池，其
特征在于：所述脱硫反应池和产甲烷反应池为一体式结构，废水进入脱硫反应池
和产甲烷反应池依次处理，脱硫反应池和产甲烷反应池通过隔墙(7)隔开，并
通过出水堰连通。
2.根据权利要求1所述的一体式两相厌氧脱硫反应器，其特征在于：还包
括水封罐(5)和尾气处理单元(6)；所述脱硫反应池和产甲烷反应池所产生的
气体通过沼气收集总管(501)收集后进入水封罐(5)；水封罐(5)上层尾气通
过管道通入尾气处理单元(6)；所述的尾气处理单元(6)包括脱硫单元和沼气
储存单元。
3.根据权利要求1或2所述的一体式两相厌氧脱硫反应器，其特征在于：
所述脱硫反应池和产甲烷反应池均至少为两级，分别为一级脱硫反应池(1)、二
级脱硫反应池(2)、一级产甲烷化反应池(3)和二级产甲烷化反应池(4)，均
设置有配水区(103、203、303、403)和反应区(113、213、313、413)，两者
之间通过折流板(104、204、304、404)隔开；所述的配水区(103、203、303、
403)上部设置内循环连通管(106、206、306、406)连通配水区(103、203、
303、403)和反应区(113、213、313、413)，并与反应区(113、213、313、413)
顶部固定设置的三相分离器(105、205、305、405)出水处连通；所述的配水区
(103、203、303、403)中部设置回流孔(107、207、307、407)，与外部循环
泵(108、208、308、408)的一端连通；所述配水区(103、203、303、403)底
部，折流板(104、204、304、404)向内弯折；三相分离器(105、205、305、
405)的气室与沼气收集管(112、212、312、412)连接；沼气收集管(112、212、
312、412)均与沼气收集总管(501)并联式连接；所述反应区(113、213、313、
413)的底部设置布水器(109、209、309、409)，与外循环泵(108、208、308、
408)的另一端连通；所述反应区(113、213、313、413)的底部还设置有排泥
管(111、211、311、411)。
4.根据权利要求3所述的一体式两相厌氧脱硫反应器，其特征在于：所述
脱硫反应池底部还设置有沼气曝气头(110、210)，在配水区(103、203)的对
侧设置，并通过引风机(601)与尾气处理单元(6)连接；所述折流板(104、
204、304、404)向内弯折的角度为30°至60°。
5.根据权利要求3所述的一体式两相厌氧脱硫反应器，其特征在于：在脱
硫反应池前还设置有进水整流区(102)，废水进入进水整流区(102)整流后再
通过出水堰进入一级脱硫反应池配水区...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪林，陈良，张炜铭，吕路，石家杰，李丽芳，赵昕，
申请(专利权)人：江苏南大环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32