一种电化学硫化物脱除反应器及使用其的污水处理方法与流程

本发明涉及污水处理技术领域，具体是一种电化学硫化物脱除反应器及使用其的污水处理方法。

背景技术：

无机硫化物是一类重要的环境污染物，《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中硫化物允许排放浓度为1.0mg/L；同时硫离子(S^2-)对污水处理生化系统有毒害作用，严重抑制微生物的生长(《三废处理工程技术手册·废水卷》列出的硫化物最高运行浓度参考值为5～25mg/L)，因此在处理含有S^2-的工业废水时，应首先考虑去除硫离子(S^2-)。目前，S^2-的去除方法主要有氧化法、氯化法、气提法、絮凝沉淀法、电解法、电絮凝法、吸附法、生化法等。实际应用中这些方法存在或运行费用高、或操作复杂、或效果不明显等问题。

技术实现要素：

本发明提出一种电化学硫化物脱除反应器及使用其的污水处理方法，解决了现有技术中去除S^2-的方法存在或运行费用高、或操作复杂、或效果不明显等问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种电化学硫化物脱除反应器，包括反应池、污水进水管、曝气搅拌空气管和反洗空气管；

所述反应池为敞口式，在所述反应池内设有承托板，所述承托板将所述反应池分隔为上下两个区域；在所述承托板上放置有脱硫滤料；在所述反应池的下端设置有排空口，在所述反应池的上端设置有出水口；

所述污水进水管的头端位于所述反应池的外部，所述污水进水管的尾端伸入所述反应池的底部，且所述污水进水管的尾端设有若干布水管穿孔；

所述曝气搅拌空气管的头端位于所述反应池的外部，所述曝气搅拌空气管的尾端伸入所述反应池的底部，且所述曝气搅拌空气管的尾端设有若干曝气管穿孔；

所述反洗空气管的头端位于所述反应池的外部，所述反洗空气管的尾端伸入所述反应池的底部，且所述反洗空气管的尾端设有若干反洗管穿孔。

进一步地，所述污水进水管的头端连通至pH调节池或连接并入加酸管。

进一步地，所述脱硫滤料的粒径为10mm-20mm，堆积密度0.8t/m³-1.3t/m³。

进一步地，所述脱硫滤料由碳、氧化镁、氧化铝、铁和微量元素锰经高温活化技术制成。

进一步地，所述脱硫滤料的堆积厚度为1m-2m。

一种采用前述电化学硫化物脱除反应器的污水处理方法，包括以下步骤：

1)在污水中加入酸，调节污水的pH值至2-5；

2)将调节pH值之后的污水通过所述电化学硫化物脱除反应器进行脱硫；

3)将脱硫后的污水的pH值进行回调；

4)pH值回调后的污水进行混凝沉淀。

进一步地，在所述步骤2)与步骤3)之间还有将污水进行芬顿氧化的步骤。

进一步地，所述芬顿氧化步骤中，向污水中投加酸、亚铁盐和双氧水中的至少一种，进行氧化还原反应。

本发明的有益效果为：

1.有效脱除污水中的硫化物，使水体清亮，无味；

2.基于电化学反应原理，化学副反应少，应用范围广，可适合各类含硫污水的脱硫处理；

3.产物或残留物不会另外产生毒性，易进行后续处理；

4.脱硫滤料不易钝化、板结，有效避免短流；

5.作用时间短，占地面积小；

6.运行费用低，滤料损耗率10％～20％/年；

7.维修维护方便，操作简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明电化学硫化物脱除反应器一个实施例的结构示意图；

图2为本发明电化学硫化物脱除反应器另一个实施例的结构示意图；

图3为本发明污水处理方法一个实施例的工艺流程示意图；

图4为本发明污水处理方法另一个实施例的工艺流程示意图。

图中：

1、反应池；2、污水进水管；3、曝气搅拌空气管；4、反洗空气管；5、承托板；6、脱硫滤料；7、排空口；8、出水口；9、布水管穿孔；10、曝气管穿孔；11、反洗管穿孔；12、pH调节池；13、加酸管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例中的电化学硫化物脱除反应器，包括反应池1、污水进水管2、曝气搅拌空气管3和反洗空气管4。

其中，反应池1为敞口式，耐酸碱腐蚀，可设计为圆形、方形等形状；在反应池1内设有带孔的承托板5，承托板5将反应池1分隔为上下两个区域；在 承托板5上放置有脱硫滤料6，即脱硫滤料6位于反应池1内的上方区域；在反应池1的下端设置有排空口7，用于排出反应池1内残留水或杂质；在反应池1的上端设置有出水口8，用于排出脱硫后的水，出水口8的位置通常高于脱硫滤料6的顶部。

污水进水管2的头端位于反应池1的外部，污水进水管2的尾端伸入反应池1的底部，且污水进水管2的尾端设有若干布水管穿孔9；污水从污水进水管2的头端进入，经由尾端的若干布水管穿孔9均匀进入反应池1的底部，即反应池1的下方区域。

曝气搅拌空气管3的头端位于反应池1的外部，曝气搅拌空气管3的尾端伸入反应池1的底部，且曝气搅拌空气管3的尾端设有若干曝气管穿孔10；空气从曝气搅拌空气管3的头端进入，经由尾端的若干曝气管穿孔10进入到反应池1的底部，即反应池1的下方区域，对反应池1下方区域的污水进行曝气搅拌。

反洗空气管4的头端位于反应池1的外部，反洗空气管4的尾端伸入反应池1的底部，且反洗空气管4的尾端设有若干反洗管穿孔11；空气从反洗空气管4的头端进入，经由尾端的若干反洗管穿孔11进入到反应池1的底部，即反应池1的下方区域，对反应池1进行反冲洗。

本实施例中，污水进水管2的头端连通至pH调节池12。

其中，脱硫滤料6的粒径为10mm-20mm，堆积密度0.8t/m³-1.3t/m³，堆积厚度为1m-2m。这里的脱硫滤料6由碳、氧化镁、氧化铝、铁和微量元素锰经高温活化技术制成，形成立体网状结构，多孔，比表面积大。

实施例2

如图2所示，本实施例结构与实施例1基本相同，区别在于：污水进水管2的头端没有连通至pH调节池12，而是引出一加酸管13，用于向污水进水管2中添加酸，调节污水的pH值。与实施例1相比，本实施例将酸直接加到污水进水管2中。

实施例3

如图3所示，本实施例中采用前述电化学硫化物脱除反应器的污水处理方法，包括以下步骤：

1)在污水中加入酸，调节污水的pH值至2-5，使之达到合适的反应条件；采用实施例1中的电化学硫化物脱除反应器时，将污水和酸提升放入pH调节池12进行调节；采用实施例2中的电化学硫化物脱除反应器时，将酸从加酸管13加入到污水进水管2中与污水混合进行调节。

2)将调节pH值之后的污水通过所述电化学硫化物脱除反应器进行脱硫；污水通过污水进水管2进入电化学硫化物脱除反应器底部并均匀布水；污水透过承托板5穿过脱硫滤料6，在脱硫滤料6中发生电化学反应，反应时间为1h～4h；然后污水通过出水口8排出。在电化学硫化物脱除反应器进行脱硫的过程中，曝气搅拌空气管3通入空气进行曝气搅拌的曝气强度在2～5L/m².s。通过反洗空气管4通入空气进行气体反冲洗的强度达到8～15L/m².s，具体操作可根据实际情况和需要适当调整。

3)将脱硫后的污水的pH值进行回调。

4)pH值回调后的污水进行混凝沉淀。利用药剂完成混凝反应，通过投加混凝剂等，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚为絮凝体然后予以分离除去。

实施例4

如图4所示，本实施例中采用前述电化学硫化物脱除反应器的污水处理方法，与实施例3中步骤基本相同，区别在于：

在步骤2)与步骤3)之间还有将污水进行芬顿氧化的步骤。该芬顿氧化步骤中，向污水中投加酸、亚铁盐和双氧水中的至少一种，进行氧化还原反应以去除污水中的污染物。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。