[发明专利]一种反硫化厌氧氨氧化高效除硫脱氮方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种除硫脱氮方法，具体涉及一种反硫化厌氧氨氧化高效除硫脱氮方法。

背景技术

伴随着工业的发展，很多生产领域都涌现出了大量的含高浓度硫酸盐和高浓度含硫、含氮有机物的工业废水，如味精厂、制药厂、印染厂、糖蜜酒精厂等。由于大多数的硫酸盐在水中的溶解度很大，在自然界中性质稳定，所以单纯的依靠自然净化作用很难去除掉。含高浓度硫酸盐的污水的任意排放在短期内对自然水体和生态环境的影响不大，但是硫酸盐污染一旦大面积形成，治理是相当的困难的。目前我国的很多城市的地下水已经受到了不同程度的硫酸盐污染，重视并研究治理硫酸盐污染的问题已经迫在眉睫。

自20世纪70年代起国内外就开始采用单相厌氧工艺处理高浓度硫酸盐废水。但是，反应器运转成功的实例很少。这是因为在厌氧工艺中，当废水中含有高浓度的硫酸盐时,就会对厌氧消化过程产生不利的影响。归纳为以下两个方面：一是由于SRB(硫酸盐还原菌)和MPB(产甲烷菌)都可以利用乙酸和H₂而产生的基质竞争性抑制作用；二是硫酸盐还原的终产物——硫化物对产甲烷菌和其它厌氧细菌直接产生的毒害作用。

目前，对于含高浓度的硫酸盐的废水在进入厌氧处理前就要预处理降低硫酸盐浓度，目前的处理技术有物化法和生化法。物化法就是通过投加石灰，硫酸根与钙离子反应产生石膏沉淀，以达到去除硫酸根目的。生化法主要是通过培养SRB来将废水中的硫酸根转化出来。物化法处理需要投加大量的石灰，相应的产生大量的化学污泥—石膏渣，会增加固废处理成本。而生化法处理的运行成本就相对较低，但产生尾气中的硫化氢需处理后方可排放，通常由碱液吸收或微氧化(通入空气，或低浓度的纯氧等氧化剂)，生物法增加了尾气处理的环节，进而增加处理基础投资和运行成本。由于生物法的存在的不足，出现了一些改进的除硫工艺，如专利公开号为CN102351366B的“同步生物反硝化反硫化及自养生物脱氮处理制药废水的装置和技术”，提出了在厌氧处理的同时进行反硫化，但未解决SRB和MPB之间的底物竞争问题。如专利公开号为CN101164923B的“综合印染废水处理工艺”，提出了在厌氧池中直接投加Fe²⁺，对反硫化产生的S²⁺进行沉淀，此技术忽略了厌氧池中投加Fe²⁺不仅增加了厌氧池的盐浓度，同时也会造成Fe²⁺对正常的厌氧产甲烷菌产生不利影响。

可见，由于对含硫化工、制药废水水质及生化处理过程微生物作用机制了解不足或没有给予足够的重视，盲目的将城市污水的处理工艺简单叠加后搬到化工、制药废水处理工艺上，不仅处理费用昂贵，而且严重影响后续的物化和生化处理。现有的含硫化工、制药废水处理技术没有很好的将厌氧反硫化、反硝化和反硫化协调统一，通常是先只考虑厌氧反硫化反硝化，结果导致污水中硫酸盐含量偏高，严重影响后续的REGSB反应器的正常运行。开发适合含硫化工、制药废水水质特点的、高效协同深度去除硫酸盐的生化技术，是整套含硫化工、制药废水处理工艺高效稳定运行的关键。另外在高硫、高氨氮、高COD工业废水处理中，反硫化的目的是防止在厌氧的条件下，硫化物生成对产酸菌和MPB有抑制和毒害作用的硫化氢、硫醚、硫醇。其次，反硫化是优先于氨化和碳化反应进行的，而碳化基本被抑制、处于休眠状态。因此需要研发一种可以显著地、同时达到除硫脱氮，减少COD的预处理作用的新技术，以保证后续好氧生化处理的正常运行。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明解决了化工、制药含硫废水反硫化酸化过程中产生的硫酸盐影响厌氧消化与硫酸盐难去除的问题，提供一种反硫化厌氧氨氧化高效除硫脱氮方法，该方法简单、高效，同时投资和运行成本较低。

本发明所采用的技术方案如下：

本发明的反硫化厌氧氨氧化高效除硫脱氮方法，其包括以下步骤：

第一步，原水进入AnV反应器(即反硫化氨化反应器，也简称AnV池)进行反硫化和氨化反应，并将AnV反应器末端出水部分回流到进水端，通过水质混合器将原水和AnV反应器回流水混合；其中AnV反应器结构为多廊道推流式反应器，在AnV反应器内采用悬浮固定床工艺将SRB(即硫酸盐还原菌)种固定，保证SRB种的停留时间大于其世代时间；

第二步，将AnV反应器未回流的出水通过管式静态混合器加入脱硫剂，使AnV反应器出水中硫化物与脱硫剂充分混合，使AnV反应器出水中硫化物与脱硫剂形成S^2-盐沉淀；