一种耐高浓度硫酸盐的高效厌氧反应器及其处理废水的方法_2

文档序号:8275924阅读:来源:国知局
过程为:将络合铁氧化塔中待再生的氧化剂取出,然后采用空气曝气的方式将待再生氧化剂中的Fe2+氧化成Fe 3+,再生结束后的氧化剂待用。
[0024]优选地,当集气罐与三通阀之间的压力控制阀的压力MKPa时,控制阀打开,集气罐开始集气,所述的集气罐内的压力为4-10KPa。
[0025]3.有益效果
[0026]相比于现有技术,本发明的有益效果为:
[0027](I)本发明提供了一种耐高浓度硫酸盐的厌氧处理工艺,解决了高浓度硫酸盐对厌氧处理系统不利影响的难题,具有处理负荷高、能有效抵抗较高H2S浓度的毒害作用、耐高浓度硫酸盐等优点,本发明适用于含高浓度硫酸盐、S2+的有机废水;
[0028](2)本发明的一种耐高浓度硫酸盐的高效厌氧反应器,所述H2S去除系统中水封罐、集气罐是保障络合铁氧化塔安全、正常运行的配套装置;
[0029](3)本发明的一种耐高浓度硫酸盐的高效厌氧反应器,其络合铁氧化塔是该厌氧反应器处理H2S的核心装置,络合铁主要成分为EDTA、Fe3+,通过一定比例充分溶解配置而成,整个厌氧处理系统产生的H2S主要在该塔中去除,络合铁氧化塔的高径比、内部构造比例设定有利于H2S与络合铁的传质反应,能更好的实现单质硫的分离;与申请公开号CN102260014A中的芬顿氧化法相比,本发明处理高浓度硫酸盐废水的方法具有氧化功能适度的优点,能将S2-还原成S单质,而不是更高价态,提高了 S单质的回收效率,与现有技术相比,络合铁法具有药剂能重复利用,不产废渣、成本低廉等优点;
[0030](4)本发明的一种耐高浓度硫酸盐的高效厌氧反应器,其布气口的锥形角度、布置位置设定有利于气体的顺利导出以及均匀的分散,能有效促进液相中的H2S向气相中转移,大幅降低了反应器中H2S的浓度,减轻其对厌氧微生物的毒害作用;
[0031](5)本发明的一种耐高浓度硫酸盐的高效厌氧反应器,其水封罐中的水面高度不能低于操作压力的1.5倍,在此条件下,可以有效控制和保持整个厌氧系统的气路压力,保证气路的通畅,水封罐上设有水位自动调节系统和加热器或增加保温设施,在遇冰冻寒冷天气下可以防止其冰冻,此外水封罐内壁经过防腐处理,使用寿命长;
[0032](6)本发明的一种耐高浓度硫酸盐的高效厌氧反应器,其集气罐与三通阀之间设置的压力控制阀是通过压力调节排气量的一种有效方式,当厌氧反应器中产生的气量过多时,随着系统内压力的增大,集气罐的压力控制阀会自动开启接受多余的气体并贮存以备资源化利用;
[0033](7)本发明的一种耐高浓度硫酸盐的高效厌氧反应器,络合铁氧化塔的进气管口配有类似于多孔石的气体分布器,利于气体的分散与传质,提高了 H2S气体与络合铁的反应效率,在络合铁氧化塔中反应得到的单质硫通过硫磺排放管排出,操作方便,可以回收资源化再利用;
[0034](8)本发明的内循环射流器具有布水、内循环、水力搅拌的作用,可使厌氧污泥与废水充分混合,减少局部混合不均导致H2S累积毒性;
[0035](9)本发明采用单级流化床即可实现高的COD处理效率,并能采用大循环量沼气来吹脱反应器中H2S气体,同时可实现S单质和甲烷气的资源化回收。
【附图说明】
[0036]图1为本发明的结构示意图;
[0037]图2为本发明中内循环射流器的结构示意图。
[0038]图中:1、固定台;3、布气口 ;4、内循环射流器;401、电机;402、射流挡板;403、射流口 ;404、高速桨叶;405、扩散口 406、导流管;407、稳流口 ;5、进水管;6、内循环厌氧反应器;7、二相分离器;8、三相分离器;9、出水管;10、出水堰;11、导气管;12、排气口 ;13、回流气管;14、集气罐;15、硫磺排放管;16、络合铁氧化塔;17、水封罐。
【具体实施方式】
[0039]下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
[0040]实施例1
[0041]如图1和图2所示,一种耐高浓度硫酸盐的高效厌氧反应器,包括内循环厌氧反应器6,还包括导气管11、回流气管13、集气罐14、络合铁氧化塔16和水封罐17 ;内循环厌氧反应器6包括固定台1、内循环射流器4、进水管5、二相分离器7、三相分离器8、出水管9和出水堰10 ;内循环射流器4通过固定台I固定在内循环厌氧反应器6的底部,其中内循环射流器4包括电机401、射流口 403、高速桨叶404、扩散口 405、导流管406和稳流口 407,电机401与高速桨叶404通过转动轴连接,转动轴上还设有射流挡板402,射流挡板402、射流口 403和稳流口 407均为喇叭口状结构,射流挡板402和射流口 403的喇叭口朝下,稳流口407的喇叭口朝上;稳流口 407与导流管406、扩散口 405依次连接,高速桨叶404位于扩散口 405内部;二相分离器7设置在内循环厌氧反应器6的中上部;三相分离器8设置在二相分离器7的上方;出水堰10设置在三相分离器8的上方并与出水管9连接;进水管5与内循环射流器4的上部连接;水封罐17通过导气管11与内循环厌氧反应器6上的三相分离器8连接,导气管11的一端深入水封罐17的底部,水封罐17为圆柱状结构,其上还设有补水管、排污管、溢流管、水位自动调节装置和加热装置,水封罐17的内壁做防腐处理,水封罐17的出气管位于其顶部并与络合铁氧化塔16下部开设的进气口连接,络合铁氧化塔16为圆柱塔式结构,高径比大于5:1,分为反应区、硫单质收集区和排气区,反应区中设有氧化剂,反应区占总容积的3/5,硫单质收集区、排气区各占总容积的1/5 ;络合铁氧化塔16的进气管口位于其底部并设有气体分布器,络合铁氧化塔16的底部还设有硫磺排放管15 ;回流气管13 —端设有布气口 3,布气口 3为倒置锥形漏斗形,位于高速桨叶404的上方,距离高速桨叶404的高度为20cm,漏斗锥形角度为45°,锥底直径为导流管406直径的1/2,回流气管13的另一端通过三通阀分成两根管道后分别与络合铁氧化塔16和集气罐14连接,集气罐14为圆柱状结构,其上还设有安全阀、排污阀,集气罐14与三通阀之间设有压力控制阀。
[0042]上述的一种耐高浓度硫酸盐的高效厌氧反应器处理高浓度硫酸盐废水的方法,其步骤为:
[0043]A、待处理废水通过进水管5与稳流口 407收集的内循环水一起进入导流管406,并在扩散口 405内与布气口 3出来的回流气混合(运行初期,由于硫酸盐还原菌活性较低,H2S产量较小,对厌氧系统的伤害较小,随着厌氧污泥的培养成熟,产气量增多,H2S浓度也逐渐增加,对厌氧系统的影响也越来越大,此时可实现回流气体对废水中H2S的吹脱作用,在反应器运行初期,回流气流量为产气总量的100%,当反应器运行稳定时,回流气流量为产气总量的50% ),在高速桨叶404的作用下经射流口 403喷射入内循环厌氧反应器6的底部,在射流的作用下,内循环厌氧反应器6底部设置的污泥被搅动,形成以内循环射流器4轴线为中心上下循环的流化态搅动并充分反应的流化床层;
[0044]B、待处理废水在步骤A的流化床层中反应产生含H2S的混合气体,与废水形成气-水混合废水进入二相分离器7中实现污泥和气-水的初步分离;
[0045]C、步骤B中经二相分离器7初步分离后的污泥和气-水进入三相分离器8中实现污泥、废水、混合气体的同步分离,分离后的混合气体经导气管11进入水封罐17中,分离后的废水经过出水堰10从出水管9排出;
[0046]D、步骤C中的混合气体经水封罐17中的水处理后进入络合铁氧化塔16中,混合气体中的H2S气体与络合氧化铁中的Fe3+发生氧化还原反应产生硫磺单质沉降于塔底,当集气罐14与三通阀之间的压力控制阀的压力MKPa时,控制阀打开,集气罐14开始集气,去除H2S后的气体一部分进入集气罐14以备资源化利用,另一部分经回流气管13进入导流管406中。
[0047]络合铁氧化塔16中的络合铁氧化剂成分为:EDTA、FeCl3,其配制过程为:先将EDTA-2Na投入50°C的水中,充分搅拌溶解,配制浓度为0.2mol/L ;再将FeCl3投入水中充分溶解,其配制浓度为0.2mol/L ;将配制好的两种溶液按照1:1体积混合,最终得到络合铁氧化物溶液。
[0048]络合铁氧化塔16中的络合铁氧化剂的再生过程为:将络合铁氧化塔16中待再生的氧化剂取出,然后采用空气曝气的方式将待再生氧化剂中的Fe2+氧化成Fe 3+,再生结束后的氧化剂待用。
[0049]实施例2
[0050]一种耐高
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