专利名称：含硫有机废水处理方法及气体净化专用设备——气体平衡器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种含硫有机废水处理方法及气体净化专用设备—气体平衡器。
中国专利CN1012358B公开了一种“青霉素废水处理方法”，它主要是在生化处理之前将废水进行絮凝分离和沉淀脱硫处理，首先向废水中加无机絮凝剂和高分子有机絮凝剂进行絮凝分离，然后在絮凝分离后的上清液中加入可溶性钡盐进行沉淀脱硫。该方法通过向废水中投加化学药剂途径，有效地控制了废水中破乳化剂、SO42-等一类毒性物质对甲烷菌的抑制影响，废水通过厌氧及好氧生化处理达到良好的水质净化效果。但由于该方法对废水中SO42-采用化学处理方法，脱硫剂的贮运负担及药剂成本费用等问题，给大型青霉素废水处理工厂的运行带来困难。
本发明的目的在于针对上述现有技术中的不足之处，而提供一种高效、经济的含硫有机废水处理方法。本发明的另一个目的是提供一种该处理方法所使用的气体净化专用设备—气体平衡器。
本发明的目的是这样实现的a、废水首先经过调质预处理
向废水中加入50-450ppm的可溶性铁盐，以改善废水厌氧脱硫可生化特征；b、厌氧脱硫经过预处理后的废水通过一个厌氧脱硫反应器进行细菌脱硫，控制废水的PH7.0-7.5，温度为35-39℃，同时通过回流稀释办法(即把经气提处理后的出水按一定回流比返回厌氧脱硫反应器中)控制反应器中S2-的浓度在控制范围以内，厌氧脱硫使废水中85-95％以上的SO42-、SO32-、S2O42-等物质转为H2S，大部分有机物转为乙酸和CO2/H2；c、硫化物的分离净化系统厌氧脱硫后的生化液进入气提塔进行吹脱处理，从气提塔后部鼓入的吹脱气体来自厌氧脱硫尾气和净化吸收处理后的厌氧脱硫尾气，废水在气提塔中的停留时间为10-60分钟，水气比为1∶5-30，吹脱强度为10-35m3/m2时，经气提处理后，使废水中95％以上H2S转入气相，经气提处理后的出水按一定的回流比返回厌氧脱硫反应器，多余的废水去厌氧生化处理，从气提塔顶部排出的废气进入气体净化系统；d、厌氧及好氧生化处理经经气提处理后的废水被送入厌氧消化反应器进行厌氧生化处理，将厌氧消化出水送入好氧生物接触氧化池，进行生物氧化处理。
在废水调质预处理阶段，对于含有高分子表面活性剂和大量菌丝体青霉素废水及链霉素菌丝废液，还需要加入高分子有机絮凝剂及无机絮凝剂，进行絮凝分离，控制废水的PH6.8-9.5，温度为25-65℃，含可溶性铁盐为50-450ppm。
在絮凝分离中高分子有机絮凝剂选择下列品种中的任一种(1)分子量为400万以上的聚丙烯酰胺类阳离子型高分子有机絮凝剂(PAMC)，加入量1.5-20ppm，(2)分子量为500万以上的聚丙烯酰胺类阳离子型高分子有机絮凝剂(PHP)，加入量1.5-10ppm，(3)聚丙烯酸钠加入量2-10ppm，无机絮凝剂选用下列品种中的任一种(1)聚合硫酸铁加入量25-250ppm，(2)聚合铝加入量20-250ppm。
在废水调质预处理中，加入的可溶性铁盐选用下列品种中的任一种(1)硫酸亚铁，(2)三氯化铁，(3)聚合硫酸铁气体净化系统由吸收塔、气体平衡器、氧化再生装置和沉淀槽组成，从气提塔顶部排出的废气首先送入吸收塔，废气中的95％以上的H2S被净化吸收，塔顶排出的净化气体经气体平衡器后被送回气提塔，而剩余的净化气体由气体平衡器排入大气，从吸收塔底部排出的饱和吸收液进入氧化再生装置，使饱和吸收液得到氧化再生，在吸收、氧化再生过程中气体H2S被转化为单质硫，通过沉淀槽使硫泥被收集后送去加工成硫磺，经氧化再生后的吸收液被送回吸收塔气体净化专用设备—气体平衡器由水槽22、钟罩26、气体限位装置13、进气管24和出气管23组成，钟罩26浮在水槽22内的水面上，进气管24和出气管23穿过水槽22伸入钟罩26内，气体限位装置13由气体折流管28、气水分离管30、余气导入管27和余气导出管25组成，余气导出管25从水槽22底部中心穿入，其高度与水槽22等高，气体折流管28位于钟罩内纵轴位置，其高度与钟罩等高，其顶端与钟罩固定联接，其下端套在余气导出管25上，气水分离管30套在气体折流管28的下部，其上端封口并且与气体折流管28外壁固定联接，位于气水分离管30内的气体折流管28的上部开有气体导流窗29，在气水分离管30的下部设有余气导入管27，余气导入管27的垂直部分的下端面与气体折流管28的下端面之间的距离h1为20-200mm，余气导入管27的高度h2＝(0.3-0.95)h0，h0为钟罩的设计压强。在气体折流管28的上端设有放气阀31。余气导入管27的数量为1-6个。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述
图1为本发明的工艺流程图。
图2为气体平衡器结构示意图。
图3为气体平衡器的气体限位装置。
工艺说明如下(参见图1)1、废水的调质预处理
由青霉素工厂排出的提炼废酸水蒸馏液，首先进入调节槽1，以饱和石灰乳、H2SO4或H3PO4控制废水PH6.5-9.5，温度控制20-65℃，通过计量罐2向废水中补加50-450ppm的FeSO4(或FeCl3)，废水被连续送入沉淀槽4，在不断搅拌的条件下，通过计量罐3缓缓向废水中加入1.5-5ppm的高分子有机絮凝剂。借助絮凝剂的荷电聚作用和架桥作用，使废水中大部分难生化降解的固体悬浮物、胶体物以及大分子表面活性剂，以絮状沉淀物的形式从废水中分离，上清液进入厌氧脱硫反应器7。当废水中不含有大量悬浮固体及表面活性剂等有害物质时，这种预处理主要是向废水中补加一定量的可溶性铁盐。
2、厌氧脱硫经预处理后的废水，通过循环槽5及泵6连续送至厌氧脱硫反应器7的底部，控制反应温度25-39℃、PH7-7.5，通过回流稀释的方法控制反应器的S2-的浓度在抑制影响范围以下。借助反应器中硫酸还原菌和产酸菌的作用，使废水中85-95％以上的SO42-、SO32-、S2O42-等物质转为H2S，大部分有机物转为乙酸和CO2/H2，经过厌氧脱硫处理后的出水中含有大量硫化物。这将对甲烷发酵过程产生毒性，废水被送至气提塔8进行吹脱处理。
3、废水气提处理由厌氧脱硫反应器7排出的含S2-废水，连续注入气提塔8，其塔8的顶部设有布水及除沫装置。塔内装有填料介质，富含CO2的净化吹脱气体借助风机9连续由气提塔8底部通入。其气源来自厌氧脱硫反应器7生成的尾气和净化吸收处理后的厌氧脱硫尾气、控制气提塔8废水停留时间10-60分钟，吹脱强度10-35m3/m2·时。借助塔内吹脱气体的中和及气提作用，使废水中大部分硫化物以H2S形式被带入吹脱尾气中。经气提处理后的出水中S2-的含量为10mg/l左右。通过溢流槽5和集液槽16及泵17送至厌氧消化反应器18，进行甲烷化处理。气提塔8顶部排出的吹脱尾气送至H2S吸收系统。
4、厌氧消化及好氧生化处理由气提塔8底部排出的吹脱净化出水，通过溢流槽5和集液槽16及泵17送至厌氧消化反应器18，控制反应温度35-37℃、水力负荷1-6m3/m2·时。在厌氧消化反应器18中，靠甲烷菌的作用，使废水中75-80％的有机物被转为沼气，其沼气通过一个氧化铁干法脱硫装置19净化处理后供作燃料。厌氧消化出水中残存少量有机污染物，经过好氧生物接触氧化池20的生物氧化处理及后续的物化处理，废水可达到净化要求，使废水中的COD总去除率达到85-90％，BOD5总去除率达到95％以上。
5、H2S气体的净化处理从气提塔8顶部排出的吹脱尾气，H2S含量约达5-12g/m3，CO2含量约为40-50％。含硫废气首先送入一个吸收塔10，塔内充有填料介质。吸收液通过泵15连续从塔顶喷入，含H2S废气由塔底通入，在填料层内，气液两相充分接触反应，经吸收、净化处理后H2S气体中95％以上的H2S被净化吸收。塔顶排出的净化气体、H2S含量约1mg/m3左右。经过气体平衡器11及风机9返回气提处理系统。气提、吸收循环处理过程产生的剩余净化气体通过气体平衡器及设在其内部的一个特定的气体限位装置13排入大气，或与净化处理后的沼气混合用作燃料。
6、关于气体净化专用设备—气体平衡器(参见图2、3)气体净化专用设备—气体平衡器由水槽22、钟罩26、气体限位装置13、进气管24和出气管23组成，钟罩26浮在水槽22内的水面上，进气管24和出气管23穿过水槽22伸入钟罩26内，气体限位装置13由气体折流管28、气水分离管30、余气导入管27和余气导出管25组成，余气导出管25从水槽22底部中心穿入，其高度与水槽22等高，气体折流管28位于钟罩内纵轴位置，其高度与钟罩等高，其顶端与钟罩固定联接，其下端套在余气导出管25上，气水分离管30套在气体折流管28的下部，其上端封口并且与气体折流管28外壁固定联接，位于气水分离管30内的气体折流管28的上部开有气体导流窗29，在气水分离管30的下部设有余气导入管27，余气导入管27的垂直部分的下端面与气体折流管28的下端面之间的距离h1为20-200mm，余气导入管27的高度h2＝(0.3-0.95)h0，h0为钟罩的设计压强。在气体折流管28的上端设有放气阀31。余气导入管27的数量为1-6个。
7、关于气提、吸收循环处理系统气体的平衡结合图2、图3对本发明的废水处理工艺中气提、吸收循环处理系统气体的平衡过程进行详细的描述
净化处理后的气体由进气管24连续进入气体平衡器11，借助图1中风机9的作用，通过出气管23不断地返回气提、吸收净化处理系统。工艺过程中，随着厌氧脱硫反应器中气体不断向气体平衡器11输入。气体平衡器11中气体逐渐增多，导致钟罩26不断上升，钟罩26内液位下降。当气体限位装置13的余气导入管27露出水面时，钟罩内过剩的气体通过余气导入管27进入气水分离管30。通过气水分离管30的分水作用，将余气导入管27带入的液封水排入气水分离管30下部的水槽22内，气体通过气水分离管30上的气体导流窗29、气体折流管28及余气导出管25送至其它用气系统或直接通过气体折流管28顶部的放气阀31排至大气。当剩余气体排出后，气体循环系统恢复平衡。随着钟罩26内液位下降，余气导入管27浸入水中，通过水封作用将余气导入管27与钟罩隔开，向外排气终止；当钟罩内气体再次过剩时，重复上述排气过程，从而使循环气体处理系统始终保持平衡状态。
本发明对青霉素废水处理效果为SO42-去除率90％ H2S吸收率95％COD去除率90％BOD5去除率95％其中厌氧脱硫进水COD10000-20000mg/l进水SO42-2000-5000mg/lSO42-转化率85-95％SO42-去除负荷3.5-10KgSO42-/m3·日COD去除率30-40％
厌氧消化进水COD7000-12000mg/lCOD去除率70-80％COD去除负荷8-20KgCOD/m3·日好氧生化处理进水COD600-1200mg/lCOD去除率50-75％水力停留时间4小时本发明对链霉素废水的处理效果SO42-去除率90％ H2S吸收率95％COD去除率92％BOD5去除率96.5％其中厌氧脱硫进水COD6000-13000mg/l进水BOD52500-5000mg/l进水SO42-700-1500mg/lSO42-转化率90-95％COD去除率30-40％厌氧消化进水COD4200-7800mg/lCOD去除率75-82％COD去除负荷8-20Kg/m3·日好氧生化处理进水COD525-663mg/l进水BOD5200-300mg/l
水力停留时间4小时COD去除率45-55％BOD5去除率80-85％由于本发明采用了细菌脱硫工艺，并成功地解决了厌氧脱硫中生化抑制影响问题，因此使用本方法处理含硫有机废水比已知的同类废水处理方法具有高效、经济的优点。本方法不仅适合于所有青链霉素生产工厂的废水治理，同样适用于维生素C、维生素B12、淀粉、酵母、棉浆、木浆加工等工业有机废水的处理，尤其是高浓度含硫有机废水的废水。
权利要求
1.一种含硫有机废水处理方法，其特征在于a、废水首先经过调质预处理向废水中加入50-450ppm的可溶性铁盐，以改善废水厌氧脱硫可生化特征；b、厌氧脱硫经过预处理后的废水通过一个厌氧脱硫反应器进行细菌脱硫，控制废水的PH7.0-7.5，温度为35-39℃，同时通过回流稀释办法(即把经气提处理后的出水按一定回流比返回厌氧脱硫反应器中)控制反应器中S2-的浓度在控制范围以内，厌氧脱硫使废水中85-95％以上的SO42-、SO32-、S2O42-等物质转为H2S，大部分有机物转为乙酸和CO2/H2；c、硫化物的分离净化系统厌氧脱硫后的生化液进入气提塔进行吹脱处理，从气提塔后部鼓入的吹脱气体来自厌氧脱硫尾气和净化吸收处理后的厌氧脱硫尾气，废水在气提塔中的停留时间为10-60分钟，水气比为1∶5-30，吹脱强度为10-35m3/m2时，经气提处理后，使废水中95％以上H2S转入气相，经气提处理后的出水按一定的回流比返回厌氧脱硫反应器，多余的废水去厌氧生化处理，从气提塔顶部排出的废气进入气体净化系统；d、厌氧及好氧生化处理经气提处理后的废水被送入厌氧消化反应器进行厌氧生化处理，将厌氧消化出水送入好氧生物接触氧化池，进行生物氧化处理。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于在废水调质预处理阶段，对于含有高分子表面活性剂和大量菌丝体青霉素废水及链霉素菌丝废液，还需要加入高分子有机絮凝剂及无机絮凝剂，进行絮凝分离，控制废水的PH6.8-9.5，温度为25-65℃，含可溶性铁盐为50-450ppm。
3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于在絮凝分离中高分子有机絮凝剂选择下列品种中的任一种(1)分子量为400万以上的聚丙烯酰胺类阳离子型高分子有机絮凝剂(PAMC)，加入量1.5-20ppm，(2)分子量为500万以上的聚丙烯酰胺类阳离子型高分子有机絮凝剂(PHP)，加入量1.5-10ppm，(3)聚丙烯酸钠加入量2-10ppm，无机絮凝剂选用下列品种中的任一种(1)聚合硫酸铁加入量25-250ppm，(2)聚合铝加入量20-250ppm。
4.根据权利要求1或3所述的处理方法，其特征在于在废水调质预处理中，加入的可溶性铁盐选用下列品种中的任一种(1)硫酸亚铁，(2)三氯化铁，(3)聚合硫酸铁
5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于气体净化系统由吸收塔、气体平衡器、氧化再生装置和沉淀槽组成，从气提塔顶部排出的废气首先送入吸收塔，废气中的95％以上的H2S被净化吸收，塔顶排出的净化气体经气体平衡器后被送回气提塔，而剩余的净化气体由气体平衡器排入大气，从吸收塔底部排出的饱和吸收液进入氧化再生装置，使饱和吸收液得到氧化再生，在吸收、氧化再生过程中气体H2S被转化为单质硫，通过沉淀槽使硫泥被收集后送去加工成硫磺，经氧化再生后的吸收液被送回吸收塔。
6.一种气体净化专用设备—气体平衡器，其特征在于它由水槽22、钟罩26、气体限位装置13、进气管24和出气管23组成，钟罩26浮在水槽22内的水面上，进气管24和出气管23穿过水槽22伸入钟罩26内，气体限位装置13由气体折流管28、气水分离管30、余气导入管27和余气导出管25组成，余气导出管25从水槽22底部中心穿入，其高度与水槽22等高，气体折流管28位于钟罩内纵轴位置，其高度与钟罩等高，其顶端与钟罩固定联接，其下端套在余气导出管25上，气水分离管30套在气体折流管28的下部，其上端封口并且与气体折流管28外壁固定联接，位于气水分离管30内的气体折流管28的上部开有气体导流窗29，在气水分离管30的下部设有余气导入管27，余气导入管27的垂直部分的下端面与气体折流管28的下端面之间的距离h1为20-200mm，余气导入管27的高度h2＝(0.3-0.95)h0，h0为钟罩的设计压强。
7.根据权利要求6所述的平衡器，其特征在于在气体折流管28的上端设有放气阀31。
8.根据权利要求6所述的平衡器，其特征在于余气导入管27的数量为1-6个。
全文摘要
本发明涉及一种含硫有机废水处理方法及气体净化专用设备——气体平衡器。废水首先通过调质预处理，改善废水中硫酸盐的细菌还原代谢条件，然后通过一个厌氧脱硫反应器，使废水中90％以上的SO
文档编号C02F3/00GK1120023SQ9510335
公开日1996年4月10日 申请日期1995年4月25日 优先权日1995年4月25日
发明者吕渭川, 任立人, 张琳, 杨淑章, 仝胜利, 周崇辉 申请人:华北制药厂