[发明专利]一种硫酸盐废水的处理装置及方法

权利要求书

1.一种硫酸盐废水处理的装置，其特征在于包括：厌氧膨胀床反应器（1），组合式沉淀器（2），进水泵（5），回流泵（6），碱液吸收瓶，气泵（8），流量计（9），集气囊（10），加热保温系统；其中，厌氧膨胀床反应器（1）为柱形体，底部为锥体，其底部通过管道与进水泵（5）相连；厌氧膨胀床反应器（1）侧边设有取样口，上部为气液分离部分，气体通过连接管道进入碱液吸收瓶收集，液体部分通过连接管道进入组合式沉淀器（2）；厌氧膨胀床反应器（1）外周设有加热保温系统；组合式沉淀器（2）也为柱形体，底部为锥体，其底部通过管道与回流泵（6）相连；组合式沉淀器（2）的顶部设有连接另一碱液吸收瓶的气体输出管道接口，以及与厌氧膨胀床反应器（1）连接的进水管道的进水口，上端侧面设有出水口，组合式沉淀器（2）的中间是中心降流室（3），该中心降流室（3）内侧的上流室中设置有悬浮填料层（4），其余为沉淀区；组合式沉淀器（2）采用夹套式水浴加热；中心降流室（3）中下部设有鼓气装置，由输气管连接流量计（9）和集气囊（10）；组合式沉淀器（2）壁与中心降流室（3）的间隔处有软性填料，组合式沉淀器（2）外围也设有加热保温系统；连接厌氧膨胀床反应器（1）和组合式沉淀器（2）的碱液吸收瓶吸收到的气体通过气泵（8）被收集到集气囊（10）中。

2.一种利用如权利要求1所述装置进行硫酸盐废水处理的方法，其特征在于具体步骤为：

首先，对厌氧膨胀床反应器（1）及组合式沉淀器2进行接种污泥驯化，驯化期间采用小流量低浓度的硫酸盐废水作为进水，其中进水为添加蔗糖和乙醇的硫酸盐废水，并调整乙醇/SO₄^2-在一定范围内；驯化过程中保持反应器温度和回流率在一定范围内，采取连续进水的方式对硫酸盐还原菌、产酸菌和产甲烷菌各种微生物进行驯化，当反应器达到一定的流量及进水要求，污泥浓度相对稳定时，驯化结束；

然后，进行正常废水处理，开始调大硫酸盐废水进水量，并提高硫酸盐废水浓度，废水经进水泵（5）进入厌氧膨胀床反应器（1），在硫酸盐还原菌、产酸菌和产甲烷菌各种微生物的作用下进行一级厌氧，经过一级反应，大部分物质被降解，其产气经由碱液吸收瓶集中到集气囊（10）中，其出水流入组合式沉淀器（2）的中心降流室（3），进行吹脱，沉淀，吹脱气体为厌氧产生的沼气，并经过碱液吸收瓶对沼气进行纯化收集；经沉淀后的泥水通过回流泵（6）回流到厌氧膨胀床反应器（1），以稀释原水底物浓度并保持生物量和上升流速；沉淀后的清液经过悬浮填料层污泥再次被降解，然后出水。

3.根据权利要求2所述的硫酸盐废水处理的方法，其特征在于厌氧膨胀床反应器（1）接种的污泥采用处理硫酸盐废水的颗粒污泥，接种后污泥的TSS为30~37 g·L^-1，VSS为28~34g·L^-1；驯化期间的进水通过添加蔗糖和乙醇控制COD/SO₄^2-，调整COD/SO₄^2-为7：1~15:1，乙醇/SO₄^2-为1:1~3:1，COD浓度为1500 ~3000mg·L^-1，SO₄^2-浓度为150~300mg·L^-1，调整pH为6.5~7.5，HRT为0.5~1.5d，反应器温度为30~40℃；经过一段时间的驯化，在厌氧膨胀床反应器的底部形成一个高浓度、高活性的污泥层，大部分的有机物在这里形成CH₄和CO₂；COD去除率达到88%以上，硫酸盐的去除率达到10%以上，驯化过程结束。

4.根据权利要求3所述的硫酸盐废水处理的方法，其特征在于在进行正常废水处理时，进水流量调整为18~25 L·d^-1，进水COD/SO₄^2-仍保持不变，进水COD浓度为5500~6200 mg·L^-1，SO₄^2-浓度为500~650 mg·L^-1，乙醇/SO₄^2-为2：1~3：1，反应器中的水温在30~40℃，pH值在6.5~7.5的范围内波动。

5.根据权利要求2、3或4所述的硫酸盐废水处理的方法，其特征在于其中组合式沉淀器（2）采用5~10倍的回流率，由回流泵（6）控制。