【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含硫酸盐废水的净化以及用于实施该净化方法的系统。
技术介绍
1、多个行业，诸如纸浆和纸、采矿和金属精炼行业，会产生包含硫酸盐等的废水。越来越不希望允许将这些废水排放到大自然中，无论是河流、湖泊还是海洋。事实上，硫酸盐会导致淡水水体的富营养化以及生物多样性的下降。因此，有关硫酸盐排放的规定也随着时间的推移而变得更加严格。
2、此类行业中，尤其是在需要大量水的工艺中，另一个问题是对回收工艺水而不是使用淡水的需求日益增加。
3、目前已知的专注于去除硫酸盐的废水处理通常使用化学沉淀。然而，该工艺的缺点是会产生大量的化学污泥。化学污泥与水结合，因此很难处理，因为垃圾填埋场法规限制其作为垃圾填埋材料处理。处理含硫酸盐废水的另一种可能方法是膜技术与蒸发的组合。然而，由于膜和蒸发的组合设置，这种工艺具有高资本支出(capex)成本，但该工艺还需要大量能量，同时产生的硫酸盐薄片的商业用途相当有限。此外，大多数硫酸盐高度可溶，并且不能在普通垃圾填埋场处理。
4、存在几种废水处理工艺和方法，但仍然需要特别提供一种工艺，用于以有效的方式去除硫酸盐，并且废物量少，甚至没有废物(废物意味着不能在另一种工艺中使用的产品)。优选地，这种工艺还应具有成本效益，成本是指工艺中使用的添加剂的成本以及所需的设备和能量的成本。因此，本专利技术的主要目的是提供一种用于净化含硫酸盐废水的有效方法，该方法产生少量废物，或甚至不产生废物。此外，另一个目的是提供一种既节能又节约成本的工艺。
技术实现思路
1、本专利技术涉及如独立权利要求中所述的用于净化含硫酸盐废水并回收硫和氢的方法，以及用于实施该方法的系统。
2、用于净化含硫酸盐废水并回收硫和氢的典型方法包括
3、-在厌氧生物反应器中，使用硫酸盐还原微生物以及电子供体、磷酸盐源和氮源将所述含硫酸盐废水中的硫酸盐转化为硫化氢；
4、-在气提装置中，使用惰性气体将所述硫化氢气提到气相中；
5、-在洗涤器装置中，使用氢氧化物将含硫化氢气相转化为硫化盐(sulphidesalt)；
6、-对所述硫化盐进行电解；以及
7、-从所述电解中回收氢气、氢氧化物和硫。
8、用于实施上述方法的典型系统包括
9、-厌氧生物反应器，所述厌氧反应器包括废水的入口、电子供体的入口、磷酸盐源的入口、氮源的入口、微生物的入口和包含硫化氢的液体的出口；
10、-气提装置，所述气提装置包括包含硫化氢的液体的入口、惰性气体的入口、包含硫化氢和惰性气体的气体混合物的出口和经处理废水的出口；
11、-洗涤器装置，所述洗涤器装置包括包含硫化氢和惰性气体的气体混合物的入口、氢氧化物的入口、主要由惰性气体组成的载气的出口和包含硫化盐的液体的出口；
12、-电解池，所述电解池包括包含硫化盐的液体的入口、硫的出口、氢氧化物的出口和氢气的出口；和
13、-用于将氢氧化物从所述电解池回收到所述洗涤器装置的装置。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于净化含硫酸盐废水并回收硫和氢的方法，包括
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电子供体选自由甲醇、乙醇、甲酸盐、乙酸盐、乳酸盐及其混合物组成的组。
3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括将来自所述电解的所述氢氧化物再循环至所述洗涤器装置。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述生物反应器内的pH为4.0-9.0。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述生物反应器内的温度为2-35℃。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述硫酸盐还原微生物选自由以下属的物种组成的组：脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、脱硫肠状菌属(Desulfotomaculum)、脱硫单胞菌属(Desulfomonas)、热脱硫杆菌属(Thermodesulfobacterium)、脱硫球茎菌属(Desulfobulbus)、脱硫菌属(Desulfobacter)、脱硫球菌属(Desulfococcus)、脱硫线菌属(Desulfonema)、脱硫叠球菌属(Desulfosarcina)、脱硫
7.根据权利要求6所述的方法，其中,所述微生物还包括至少一种属于以下属的厌氧菌：酸微菌目(Acidimicrobiales)、酸硫杆菌目(Acidithiobacillales)、β-变形菌目(Betaproteobacteriales)、拟杆菌目(Bacteriodales)、梭菌目(Clostridiales)、弯曲菌目(Campylobacteriales)、脱硫弧菌目(Desulfovibrionales)、肠杆菌目(Enterobacteriales)、γ-变形菌目(Gammaproteobacteriales)、假单胞菌目(Pseudomonadales)和甲基球菌目(Methylococcales)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括在所述洗涤器装置和所述电解之间的沉淀步骤，其中形成碳酸钙和/或碳酸氢钙的沉淀物。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括在将所述含硫化氢气相转化为硫化盐之前在所述洗涤器装置中将二氧化碳与硫化氢分离。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括对所述气提装置的流出物进行精制以获得清洁水。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述含硫酸盐废水的硫酸盐含量为至少100mg/l。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，获得的硫化物溶液包含1-18wt-％，诸如1-10wt-％的硫化二钠。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述电解中，阳极为镍、钛或铂电极，并且通常阴极为镍、钛或铂电极，优选地所述阳极和所述阴极都为镍电极。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述电解中，在所述阳极处回收元素硫，并且在所述阴极处回收氢气。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述电解中，所述硫化物溶液在所述阳极处被氧化以形成元素硫，并且在所述阴极处的氢气产生使用来自硫化物氧化的电子以及电能。
16.根据前述权利要求中任一项的方法，其中，所述电解产生的硫是在所述电解的过程中产生的唯一固体产物，并且通常产生的硫的纯度>98％。
17.一种用于实施根据权利要求1所述的方法的系统，包括
18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述系统包括单个厌氧生物反应器。
19.根据权利要求17或18所述的系统，其中，所述气提装置包括经处理废水的出口，其连接到用于净化经处理废水的精制站。
20.根据权利要求17-19中任一项所述的系统，其中，所述气提装置包括用于回收所述惰性气体的装置。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于净化含硫酸盐废水并回收硫和氢的方法，包括
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电子供体选自由甲醇、乙醇、甲酸盐、乙酸盐、乳酸盐及其混合物组成的组。
3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括将来自所述电解的所述氢氧化物再循环至所述洗涤器装置。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述生物反应器内的ph为4.0-9.0。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述生物反应器内的温度为2-35℃。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述硫酸盐还原微生物选自由以下属的物种组成的组：脱硫弧菌属(desulfovibrio)、脱硫肠状菌属(desulfotomaculum)、脱硫单胞菌属(desulfomonas)、热脱硫杆菌属(thermodesulfobacterium)、脱硫球茎菌属(desulfobulbus)、脱硫菌属(desulfobacter)、脱硫球菌属(desulfococcus)、脱硫线菌属(desulfonema)、脱硫叠球菌属(desulfosarcina)、脱硫杆菌属(desulfobacterium)、desulforomas及其混合物。
7.根据权利要求6所述的方法，其中,所述微生物还包括至少一种属于以下属的厌氧菌：酸微菌目(acidimicrobiales)、酸硫杆菌目(acidithiobacillales)、β-变形菌目(betaproteobacteriales)、拟杆菌目(bacteriodales)、梭菌目(clostridiales)、弯曲菌目(campylobacteriales)、脱硫弧菌目(desulfovibrionales)、肠杆菌目(enterobacteriales)、γ-变形菌目(gammaproteobacteriales)、假单胞菌目(pseudomonadales)和甲基球菌目(met...
【专利技术属性】
技术研发人员：卡林·威尔奎斯特，托马斯·范克朗赫姆，夏洛特·尼尔松，卡尔约翰·洛斯格伦，
申请(专利权)人：福图姆股份公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。