从厌氧处理中去除硫化氢的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及厌氧废物处理，特别是涉及从厌氧流出物中去除硫化氢。
【背景技术】
[0002] 厌氧处理是已知的用于由废水制备生物气和其他有价值的有机化合物的方法。然 而，废水中往往含有硫酸盐（S042 )或其他含硫化合物，硫酸盐（S042 )或其他含硫化合物在 厌氧条件下生物转化为硫化物（主要为HS)。高浓度的硫化物对厌氧微生物有毒害作用； 它们抑制甲烷的形成，从而阻碍厌氧处理。在pH值范围为6. 4-7. 2时，导致50%抑制的硫 化物水平为250mgS/1及在pH值范围为7. 8-8. 0时，导致50 %抑制的硫化物水平为90mg S/l(Koster等人，WaterRes. 20 (12)，11561-67,1986) 〇
[0003] 因此，当处理含有高浓度硫酸盐的废水时，控制生物反应器中的硫化物水平以防 止抑制是很重要的。例如在发酵工业（如酵母和乙醇生产）、造纸工业和淀粉加工工业中能 够发现含有高硫酸盐浓度的废水。
[0004] 除了抑制厌氧转化过程，废水中的硫酸盐和其它含硫化合物所产生的硫化物部分 最终作为厌氧处理的产物气体（即生物气）中的硫化氢（H2S)，并对生物气质量和污染减 排效率有负面影响。为了使生物气可用于进一步处理，可用一些技术在下游从生物气中去 除!!#。这些技术中的一些会使生物气受到主要是氮气和一些氧气的污染或需要过量的苛 性碱或其他化学品。相反，如在例如EP0487705、EP0561889和US6656249中所描述的 THIOmQ?技术是一种从生物气中去除H2S而不会污染生物气且没有过多苛性碱消耗的环 境友好的方法，其中H2S从生物气中洗涤并被生物氧化为单质硫。
[0005] EP0331806建议从生物气中洗涤硫化氢并通过化学或生化方法将其转化，并回收 部分清洗过的生物气到厌氧反应器中以辅助厌氧反应器内容物的混合。
[0006] W098/00191公开了一种厌氧除硫方法，其中，厌氧方法的含硫化物流出物循环到 气提塔，使用源自厌氧反应器的脱硫气体（生物气）将硫化物从流出物中除去。利用铁盐， 通过氧化将气体脱硫为单质硫。FR2484990公开了一种采用了未指明的脱硫装置的类似系 统。
[0007] 然而，现有技术并没有考虑使用气提塔来提高厌氧方法的性能。现有技术方法不 提供适应pH和在厌氧反应器的出水中的有毒组分的波动，并且不允许由于在厌氧反应器 中不充分混合而引起的高液压流，因此它们不能被最优地操作。
[0008] 因此，本发明的目的是提供一种用于含有相当水平的硫酸盐或其它含硫化合物的 废水的厌氧处理的方法和设备，该方法和设备具有改善的处理效率和在最终气体和液体流 出物中最小化的硫污染水平。
【发明内容】
[0009] 根据本发明发现厌氧反应器的流出物（或称为出水或出料）的脱硫可以通过利用 气提单元用清洗气体，特别是由所述厌氧反应器产出的净化的生物气气提所述流出物来改 善，气提单元有利地是可以进一步为气提过的流出物提供脱气的单个竖塔（或称为单个立 柱）。从气提塔向所述厌氧反应器返回气提过的流出物同时允许增强厌氧转换以及允许特 别是在与所述厌氧反应器的流入物混合后的废流入物的调整和解毒。
【具体实施方式】
[0010] 本发明涉及一种从厌氧反应器的流出物，特别是再循环液体中去除硫化氢的方 法，以及涉及一种用于从所述流出物中去除硫化氢和用于控制所述厌氧反应器系统的水力 学的气提塔。本发明还涉及一种这样的气提塔与厌氧反应器和/或气体脱硫单元的组合。 无论此处提到的是硫化物还是硫化氢，依据它们是在液相中还是在气相中，应理解为是可 以互换的。在液相中，尤其依据浓度和pH值，硫化氢（H2S)与硫醇（HS)和严格意义上的硫 化物（S2)和其他种类处于平衡状态。
[0011] 根据本发明实施例的气提单元本质上是竖塔（或称为立柱）（1)，竖塔（1)的高度 是其直径的至少两倍，优选至少三倍，特别是竖塔（1)的高度是其直径的3. 5-10倍。根据 容量，所述直径例如可以在〇. 5米-15米之间，特别地在2米-6米之间。相应的高度例如可 在5米-50米之间，特别地在10米-30米之间。所述竖塔包括用于容纳气体的上部（11)， 和用于容纳液体的下部（12)。从上到下，所述竖塔包括：
[0012] a.位于顶部的用于排出消耗的（带有硫化物的）清洗气体，特别是厌氧反应器的 处理过的产物气体的气体出口（13);
[0013]b?用于从厌氧反应器（2)中引入（带有硫化物的）流出物的液体入口（14)，该液 体入口设有用于例如通过喷雾将液体分布到气体区的装置；
[0014] c.用于使气体和液体密切接触的接触区（15)，例如填充床；
[0015] d.用于引入清洗气体的气体入口（16);和
[0016] e.用于排出处理过的流出物的液体出口（17)。
[0017] 气提塔有利地可以在同一个竖塔中包括作为底部的混合槽（40)，所述混合槽 (40)包括：
[0018] f?用于引入待（厌氧）处理的原料废水的液体入口（43);
[0019] g.位于底部的用于将混合的流出物和废水返回到厌氧反应器的液体出口（19)。
[0020] 可选地，所述混合槽（40)可以是通过液体管线（18)与所述气提塔（1)连接的单 独的槽。可以设置额外的预调节槽（42)用于流量缓冲，营养物、温度、pH值等的控制，及用 于废水的预酸化。调节槽（42)可以是单独的槽（具有入口（41))或者可以是一体的且是 与所述混合槽（40)相同的槽。在只需对厌氧反应器流出物脱硫的操作中，所述混合槽（40) 及其与气提塔的连接可以省略，用于厌氧反应器的废水流入物将通过栗池，单个预处理槽 和/或混合槽送入。
[0021] 如在本文中所使用的，术语"脱硫"指的是降低任何硫形式的硫含量，特别是降低 硫化物的含量，无论是中性（分子）或带电（阴离子）形式，且无论是气体或液体或其他形 式。所述降低尤其为至少5因子，优选地至少10因子，更优选地在10-30因子之间，特别是 在10-20因子之间。
[0022] 根据本发明实施例的厌氧处理存在许多不同的构造，如CSTR(连续搅拌釜反应 器）、具有污泥截留的CSTR反应器、UASB(上流式厌氧污泥床）、混合反应器、厌氧过滤器和 更先进的反应器，如1C(内循环）和EGSB(膨胀颗粒污泥床）。对于所有这些反应器类型来 说，重要的是生物催化剂（'生物污泥'）与废水良好的接触以得到最高的生物活性。获得 这些最佳液压条件的常用方法是通过厌氧流出物（出水）向厌氧反应器的流入物分配系统 的外循环。这导致反应器中上流速度的增加及改善的混合。而且，流入物会被厌氧流出物 稀释，并且可能的抑制效果或极端条件（pH值、温度、电导率）可以被避免。尤其是在高速 厌氧反应器（像IC、EGSB或适应的构造）中，外循环流动装置是厌氧装置的有用部件。
[0023] 该外循环可以通过再循环槽或者如本领域已知的其他方式以不同的形式例如用 管道实施。该外循环装置还可以与废水入口和处理过的流出物的出口相结合。该外循环的 特点是：将废气从厌氧流出物中分离的脱气区，在厌氧流出物和流入物之间适当的混合，和 用于化学制品和营养物定量以获得最佳的厌氧条件的可选装置。
[0024] 外循环能够通向大气或在生物气条件下进行。在大气条件下的外循环的优点是去 除C02(二氧化碳）的可能性，因此可以降低在厌氧处理中有时需要的苛性碱消耗。在生物 气条件下的外循环在需要酸计量的条件下是优选的。而且在生物气条件下的外循环中向大 气释放有味组分（像H2S)的可能性非常低。
[0025] 在厌氧反应器中将使用的生物质（菌泥）可以从任何已有的厌氧反应器中得到。 污泥有利地可以是颗粒形式以允许高吞吐量。这样的高速率厌氧处理对应于例如每天超过 每立方米