[发明专利]一种硫酸盐有机废水生物处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及工业废水处理领域，具体涉及一种硫酸盐有机废水生物处理方法及装置。

背景技术

随着工业的不断发展，化工、味精、制药、糖蜜酒精、制革、造纸等领域在生产过程中排放出大量含硫酸盐的有机废水。目前，国内外含硫酸盐有机废水治理的方法很多，其中厌氧生物处理技术是该类废水无害化处理的首选，而厌氧反应器是其厌氧处理的关键设备。但由于废水中含硫酸盐，在进行厌氧消化过程中，硫酸盐还原菌（SRB）对产甲烷菌（MPB）产生基质竞争性抑制。同时，硫酸盐还原产物——硫化物对MPB及SRB产生毒性作用。这种抑制作用和毒性作用导致厌氧反应器内的微生物活性降低，使处理工艺恶化甚至完全被破坏。

厌氧折流板反应器(Anaerobic Baffled Reactor，ABR)集上升流厌氧污泥床（UASB）和分阶段多相厌氧反应（SMPA）技术于一体，是一种理想的多相分离处理工艺，使其具有处理硫酸盐有机废水的潜在优势。但在实验和实际的应用中，发现：①改进传统的ABR工艺，采用最后一个隔室进行曝气后，回流至进水端，启动方式为先无硫酸盐后加硫酸盐的启动，启动时间长达233天，未形成明显的相分离^[1]。②采用传统ABR反应器，启动方式为硫酸盐低负荷和低增幅启动，虽能形成多相分离，但启动时间仍然较长，为132天^[2]。以上工艺漫长的启动时间阻碍了ABR反应器在硫酸盐有机废水处理中的广泛应用。

备注：

    [1] 贺晶晶.厌氧-微氧折流板反应器处理富含硫酸盐有机废水的研究，河北工程大学硕士论文，2009.

    [2] 蒋永荣, 胡明成, 李学军, 等. ABR处理硫酸盐有机废水的相分离特性研究. 环境科学, 2010, 31(7): 1544-1553.

发明内容：

针对现有技术的不足，本发明提供一种有效处理硫酸盐有机废水的改进方法和装置，大幅提高硫酸盐有机废水厌氧处理的效率。

    一种硫酸盐有机废水生物处理方法，所述方法包括：

    设置数个有折流板的厌氧隔室和一个沉淀池，各厌氧隔室顺序连通，使水流能够从第一厌氧隔室流经最末厌氧隔室到达沉淀池，第一厌氧隔室的容积大于后序其它各厌氧隔室的容积；

在硫酸盐负荷为0.04-0.07kgSO₄^2-/(m³·d)、COD负荷为0.7-1.0kgCOD/(m³·d)的条件下开始启动反应器；

每次运行稳定后提升负荷，增幅为40-50%；

启动15天后，将沉淀池水不断回流到位于所有厌氧隔室中间段三分之一范围内的一个厌氧隔室中，回流比为15%至25%。

一种实现上述方法的装置，包括顺序连通的数个厌氧隔室和连通最末厌氧隔室的沉淀池，另外还设置了回流管，以及每个厌氧隔室都设置了上折流板；所述回流管的一端连通沉淀池，另一端连通位于所有厌氧隔室中间段三分之一范围内的一个厌氧隔室，所述上折流板的上部固定端连接厌氧隔室的顶部。

本发明的有益效果：

（1）通过采用低起始硫酸盐负荷、高增幅的启动方式，以及将沉淀池出水回流到位于废水处理流程中部的厌氧隔室，快速实现多相分离，大幅缩短生化反应启动时间，达到61天完成启动。

（2）在每个厌氧隔室的废水上流区域增设上折流板，代替传统UASB装置中的三相分离器，提高各厌氧隔室的气、固、液三相分离效率，解决污泥流失和堵塞问题。

（3）设置第一厌氧隔室容积大于其它厌氧隔室的容积，增强第一厌氧隔室抗负荷冲击能力，提高废水的处理效果。

附图说明

    图1是硫酸盐有机废水生物处理装置结构示意图。

图2描述了模拟废水处理过程中处理装置各隔室的COD浓度及总去除率。

图3描述了模拟废水处理过程中处理装置各隔室的SO₄^2-浓度及总去除率。

图4描述了模拟废水处理过程中处理装置各隔室的挥发性脂肪酸及出水pH值变化曲线。

图5描述了模拟废水处理过程中处理装置各隔室的硫化物分布规律。

图6描述了模拟废水处理过程中的总产气量变化。

    图1中：1.上折流板；2.沉淀池；3.出水管；4.回流管；5.第五厌氧隔室；