[发明专利]一种酸性高硫酸盐有机废水的处理工艺及其装置

权利要求书

1.一种酸性高硫酸盐有机废水的处理工艺，其特征在于：所述的工艺采用“中和沉淀+一段厌氧反应+氮气循环搅拌吹脱除硫+二段厌氧反应”的组合工艺。

2.如权利要求1所述的一种酸性高硫酸盐有机废水的处理工艺，其特征在于：所述工艺的具体步骤如下：

(1)中和沉淀：

将酸性高硫酸盐有机废水引入中和沉淀池中，投加过量的石灰乳使[Ca²⁺]与[SO₄^2-]摩尔比>1.2，将酸性高硫酸盐有机废水的pH值调至7.5～8，充分搅拌并反应20min，同时投加AlCl₃和PAM，投加量分别为200mg/l和3mg/l，生成的CaSO₄沉淀通过池底部排泥管排出；

(2)一段厌氧反应：

将中和沉淀后的废水打入一段厌氧反应器，一段厌氧反应控制在水解酸化阶段，进水有机负荷为10-15kgCOD/m³·d，水力停留时间为12-20h，废水pH为4.5～6.0，水温为25℃-35℃，由于硫酸盐浓度高，COD/SO₄^2-较低，硫酸盐还原菌在系统中处于竞争优势地位，此时硫酸盐还原菌将废水中大部分SO₄^2-还原为S^2-并与水中H⁺结合成H₂S，H₂S经过氮气循环搅拌吹脱除硫系统从水相中分离和氮气一起进入液面上的气相而去除；

(3)氮气循环搅拌吹脱除硫：

一段厌氧反应器底部安装穿孔布气管，通入氮气进行搅拌吹脱，氮气流量按照气水比为6：1确定，氮气在风机作用下通过一段厌氧反应底部进入反应器内，液相中的H₂S解析进入气相并通过反应器顶部的气体收集管收集至干法脱硫器，经过去除H₂S后的氮气进入储气罐，重新由风机引入一段厌氧反应器内循环利用；

(4)二段厌氧反应：

将一段厌氧反应和除硫后的废水打入二段厌氧反应器，二段厌氧反应控制在产甲烷阶段，进水有机负荷为5-8kgCOD/m³·d，水力停留时间为24-36h，废水pH为6.5～7.5，保持厌氧反应器内温度为35℃-38℃，二段厌氧出水进入好氧反应池进一步处理。

3.如权利要求2所述的一种酸性高硫酸盐有机废水的处理工艺，其特征在于：步骤(3)中，脱硫器空塔流速为0.20m/s，脱硫器使用的脱硫剂为铁屑+木屑，铁屑和木屑质量比为5：1，脱硫剂装填高度为1.5m，吸附饱和后经过再生处理可循环重复利用。

4.一种处理酸性高硫酸盐有机废水的装置，其特征在于：所述的装置包括中和沉淀池(1)、一段厌氧反应器(3)、二段厌氧反应器(4)、脱硫器(5)、氮气储气罐(6)和鼓风机(7)；中和沉淀池(1)的顶部通过管道连接一段厌氧反应器(3)的底部，一段厌氧反应器(3)的顶部通过管道连接二段厌氧反应器(4)的底部，一段厌氧反应器(3)的顶部通过管道连接脱硫器(5)的底部，脱硫器(5)的顶部通过管道依次连接储气罐(6)和鼓风机(7)，鼓风机(7)通过管道连接一段厌氧反应器(3)的底部。

5.如权利要求4所述的一种处理酸性高硫酸盐有机废水的装置，其特征在于：所述的一段厌氧反应器(3)和二段厌氧反应器(4)采用专利产品“螺旋升流自循环厌氧反应器”，专利号：ZL201320758514.4，公开号：CN203593661U，废水与反应器内的厌氧活性污泥进行接触反应，在搅拌桨叶旋转形成的螺旋升力作用下，厌氧活性污泥依次经过气液分离区、固液分离区并通过回流缝连续不间断地回流至反应区。

6.如权利要求4所述的一种处理酸性高硫酸盐有机废水的装置，其特征在于：中和沉淀池(1)和一段厌氧反应器(3)的连接管道上设有提升泵(2)。

7.如权利要求4所述的一种处理酸性高硫酸盐有机废水的装置，其特征在于：一段厌氧反应器(3)底部安装穿孔布气管，孔径为5mm，孔眼流速3m/s。