本发明专利技术公开了一种微生物电化学耦合脱硫装置及方法，涉及微生物电化学水处理技术领域。微生物电化学耦合脱硫装置包括气浮单元、脱硫单元和好氧单元，气浮单元将废水中的悬浮物和油类污染物去除，脱硫单元和好氧单元中的微生物将含硫废水中的硫酸盐、硫代硫酸盐以及亚硫酸盐还原为硫化物，同时降解废水中有机物，并将化学能转化为电能，为脱硫装置中的用电设备供能；在满足石化废水达标排放的同时，能够有效降低含硫废水处理的能源消耗和运行成本。成本。成本。
【技术实现步骤摘要】
一种微生物电化学耦合脱硫装置及方法
[0001]本专利技术涉及微生物电化学水处理
，更具体的说是涉及一种微生物电化学耦合脱硫装置及方法。
技术介绍
[0002]目前，石油开采过程、钻井过程、洗井过程及石油炼制过程中产生大量废水，尤其以炼制过程中产生的含硫废水污染最为严重，含硫废水具有可生化性差、腐蚀性强、氨氮含量高、悬浮物浓度大的特点，对环境造成极大污染，亟需加以妥善处理。
[0003]但是，现有的石化含硫废水处理技术主要有：催化氧化法、臭氧氧化法、絮凝沉淀法、吸附过滤法、厌氧生物法和好氧生物法等处理技术，上述石化含硫废水处理方法虽然可以去除污染物，但需添加化学药剂或采用高效曝气，存在二次污染大、能源消耗量大和运行成本高等问题。
[0004]因此，如何在满足含硫废水达标排放的同时，减少石化含硫废水处理的能源消耗，降低运行成本是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种微生物电化学耦合脱硫装置及方法，微生物将含硫废水中的硫酸盐、硫代硫酸盐以及亚硫酸盐还原为硫化物，同时降解废水中有机物，并将化学能转化为电能实现能源回收；在满足石化废水达标排放的同时，降低石化含硫废水处理的能源消耗和运行成本。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]本专利技术公开了一种微生物电化学耦合脱硫装置，包括：依次连通的气浮单元、脱硫单元和好氧单元；
[0008]所述气浮单元内设置有悬浮物去除装置；所述好氧单元内设置有曝气装置；所述脱硫单元和所述好氧单元内填充混合菌液与废水；还包括供能单元、阳极板和阴极板；所述阳极板和所述阴极板置于所述混合菌液中；所述供能单元分别与所述悬浮物去除装置、曝气装置、阳极板和阴极板电性连接。
[0009]进一步的，所述气浮单元内还设置有进水口、出渣口和排泥口，所述出渣口位于所述气浮单元顶部，所述排泥口位于所述气浮单元底部；所述悬浮物去除装置为气浮机和刮渣机，所述气浮机位于所述气浮单元底部，所述刮渣机位于所述气浮单元顶部，所述刮渣机的刮渣板水平往复运动，在靠近所述出渣口运动时落下，在远离所述出渣口运动时收起。
[0010]进一步的，所述气浮单元与所述脱硫单元之间设置有第一挡板，所述第一挡板的上部设置有过滤装置；所述过滤装置为微孔隔板或过滤网，所述微孔隔板或过滤网的孔径为0.5～2.0mm。
[0011]进一步的，所述好氧单元中还设置有填料口，所述曝气装置包括曝气机、曝气管和曝气器，所述曝气机通过所述曝气管与所述曝气器连接，所述曝气器位于所述好氧单元底
部。
[0012]进一步的，所述脱硫单元与所述好氧单元之间设置有第二挡板，当所述阴极板位于所述好氧单元中时，所述第二挡板采用无质子交换膜。
[0013]进一步的，所述阳极板和所述阴极板为一组或多组；所述阳极板和所述阴极板之间的距离为30cm～100cm；所述阳极板材料为碳毡、碳布或石墨，所述阴极板材料为碳毡、碳布或石墨。
[0014]进一步的，所述供能单元包括蓄电池、太阳能板以及可调电阻；所述太阳能板与所述蓄电池电性连接，所述蓄电池、可调电阻与所述阳极板和阴极板构成回路，所述可调电阻根据废水污染物浓度和产电能力调节电阻值。
[0015]进一步的，所述混合菌液包括混合菌液A和混合菌液B；所述混合菌液A接种于所述脱硫单元，所述混合菌液B接种于所述好氧单元；所述混合菌液A包括：硫杆菌属、希瓦氏菌属、脱硫弧菌属和脱硫盒菌属，所述混合菌液B包括：亚硝酸菌属和硝酸菌属。
[0016]本专利技术还公开了一种微生物电化学耦合脱硫方法，包括以下步骤：
[0017]S1：微生物电化学耦合脱硫装置调试，驯化脱硫微生物，具体包括以下步骤：
[0018]S11：在石化废水中添加乙酸钠和微量元素，所述微量元素包括：钾、钙、锌、硼和铬，混合均匀后由进水口泵入微生物电化学耦合脱硫装置，待石化废水充满整个装置后停止；
[0019]S12：向脱硫单元接种硫杆菌属、希瓦氏菌属、脱硫弧菌属和脱硫盒菌属的混合菌液，菌液中四种菌属的菌数比为1：1：1：1，菌数不低于108个/mL；向好氧单元接种亚硝酸菌属和硝酸菌属的混合菌液，菌液中亚硝酸菌属和硝酸菌属的菌数比为1：1～1：5，菌数不低于107个/mL；随后开启脱硫单元和好氧单元驯化微生物功能菌群；
[0020]S13：驯化7～15天后排出全部废水，再次泵入新的石化废水进行7～15天的二次驯化；
[0021]S2：石化废水由进水口泵入，随后在气浮机和刮渣机的作用下使废水中悬浮物和油类污染物得到有效去除，浮油及浮渣由出渣口排出，沉淀物由排泥口排出，气浮单元水力停留时间为12～24h；
[0022]S3：气浮处理后的废水经微孔隔板滤后进入脱硫单元，在厌氧环境下有机物进行水解、酸化被分解为小分子物质；硫酸盐在微生物作用下被氧化成硫单质附着于阳极板表面，氧化过程中产生的电子经导线传递给阴极；阴极板在催化剂作用下以氧气或微生物作为电子受体氧化外电路传递过来的电子，同时将污水中的化学能转化为电能储存于蓄电池中；脱硫单元水力停留时间为24～48h；
[0023]S4：经脱硫单元处理后的废水进入好氧单元，废水中的有机物和含氮物质在曝气及微生物作用下进一步降解，好氧单元水力停留时间为24～48h，处理达标后由出水口排出。
[0024]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种微生物电化学耦合脱硫装置及方法，将微生物脱硫和微生物产电技术有机结合，废水脱硫的同时可将废水中的化学能转化为电能，实现了污水处理过程中的能源回收，在此基础上结合太阳能发电技术，实现了污水处理设备的能源自给；而且，在处理含硫废水的同时实现了单质硫回收，并在好氧单元完成了废水脱氮，能够实现同步脱氮除硫，从而使废水达标排放的同时，
减少废水处理的能源消耗，降低废水处理的运行成本，提高了经济效益。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术的结构示意图。
[0027]图中：1、气浮单元；2、脱硫单元；3、好氧单元；4、蓄电池；5、第一挡板；6、第二挡板；11、进水口；12、气浮机；13、出渣口；14、刮渣机；15、过滤装置；16、排泥口；21、阳极板；22、阴极板；31、曝气机；32、曝气管；33、曝气器；34、出水口；41、太阳能板；42、可调电阻。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微生物电化学耦合脱硫装置，其特征在于，包括：依次连通的气浮单元(1)、脱硫单元(2)和好氧单元(3)；所述气浮单元(1)内设置有悬浮物去除装置；所述好氧单元(3)内设置有曝气装置；所述脱硫单元(2)和所述好氧单元(3)内填充混合菌液与废水；还包括供能单元、阳极板(21)和阴极板(22)；所述阳极板(21)和所述阴极板(22)置于所述混合菌液中；所述供能单元分别与所述悬浮物去除装置、曝气装置、阳极板(21)和阴极板(22)电性连接。2.根据权利要求1所述的一种微生物电化学耦合脱硫装置，其特征在于，所述气浮单元(1)内还设置有进水口(11)、出渣口(13)和排泥口(16)，所述出渣口(13)位于所述气浮单元(1)顶部，所述排泥口(16)位于所述气浮单元(1)底部；所述悬浮物去除装置为气浮机(12)和刮渣机(14)，所述气浮机(12)位于所述气浮单元(1)底部，所述刮渣机(14)位于所述气浮单元(1)顶部，所述刮渣机(14)的刮渣板水平往复运动，在靠近所述出渣口(13)运动时落下，在远离所述出渣口(13)运动时收起。3.根据权利要求1所述的一种微生物电化学耦合脱硫装置，其特征在于，所述气浮单元(1)与所述脱硫单元(2)之间设置有第一挡板(5)，所述第一挡板的上部设置有过滤装置(15)。4.根据权利要求3所述的一种微生物电化学耦合脱硫装置，其特征在于，所述过滤装置(15)为微孔隔板或过滤网，所述微孔隔板或过滤网的孔径为0.5～2.0mm。5.根据权利要求1所述的一种微生物电化学耦合脱硫装置，其特征在于，所述好氧单元(3)中还设置有填料口，所述曝气装置包括曝气机(31)、曝气管(32)和曝气器(33)，所述曝气机(31)通过所述曝气管(32)与所述曝气器(33)连接，所述曝气器(33)位于所述好氧单元(3)底部。6.根据权利要求1所述的一种微生物电化学耦合脱硫装置，其特征在于，所述脱硫单元(2)与所述好氧单元(3)之间设置有第二挡板(6)，当所述阴极板(22)位于所述好氧单元(3)中时，所述第二挡板(6)采用无质子交换膜。7.根据权利要求1所述的一种微生物电化学耦合脱硫装置，其特征在于，所述阳极板(21)和所述阴极板(22)为一组或多组；所述阳极板(21)和所述阴极板(22)之间的距离为30cm～100cm；所述阳极板(21)材料为碳毡、碳布或石墨，所述阴极板(22)材料为碳毡、碳布或石墨。8.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔赟，陈奇，肖七林，廉晶晶，张博文，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：
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