[发明专利]一种处理硫酸盐有机废水的两相双循环厌氧装置及处理方法

权利要求书

1.一种处理硫酸盐有机废水的两相双循环厌氧装置，包括壳体(18)、进水管(1)、产酸和硫酸盐还原区(2)、产甲烷区(4)、沉淀区(6)和内循环系统，其特征在于：还包括一级三相分离器(3)、二级三相分离器(5)和外循环系统，所述的进水管(1)位于壳体(18)的底部，所述的壳体(18)由底部至顶部依次分为产酸和硫酸盐还原区(2)、产甲烷区(4)和沉淀区(6)，所述的一级三相分离器(3)位于产酸和硫酸盐还原区(2)与产甲烷区(4)之间，所述的二级三相分离器(5)位于产甲烷区(4)和沉淀区(6)之间，所述沉淀区(6)包括溢流堰(8)和反应器出水口(7)，所述的反应器出水口(7)位于壳体(18)的上部，溢流堰(8)位于反应器出水口(7)上方；所述的内循环系统包括气液分离器(9)、排气管(10)、一级上升管(11)、二级上升管(12)和下降管(13)，所述的气液分离器(9)位于壳体(18)的外侧顶部，排气管(10)位于气液分离器(9)的顶部，气液分离器(9)通过一级上升管(11)与一级三相分离器(3)连通，通过二级上升管(12)与二级三相分离器(5)连通，通过下降管(13)与产甲烷区(4)连通；所述的外循环系统包括外循环出水口(14)、外循环进水口(15)、外循环泵(16)和调节池(17)，所述的外循环出水口(14)位于二级三相分离器(5)的下方，所述的外循环进水口(15)位于产酸和硫酸盐还原区(2)与产甲烷区(4)之间，外循环进水口(15)与外循环出水口(14)之间通过管道连通，管道上连接有外循环泵(16)和调节池(17)。

2.根据权利要求1所述的一种处理硫酸盐有机废水的两相双循环厌氧装置，其特征在于：所述的壳体(18)内设有保温层，通过热水循环维持厌氧装置内部温度为30～37℃。

3.根据权利要求1所述的一种处理硫酸盐有机废水的两相双循环厌氧装置，其特征在于：所述的外循环出水口(14)位于产甲烷区(4)3/4高度处；外循环进水口(15)位于产酸和硫酸盐还原区(2)的顶部或一级三相分离器(3)的中间。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种处理硫酸盐有机废水的两相双循环厌氧装置，其特征在于：所述的产甲烷区(4)与产酸和硫酸盐还原区(2)的体积比为(1.2～1.5):1。

5.权利要求1所述的一种处理硫酸盐有机废水的两相双循环厌氧装置处理硫酸盐有机废水的方法，其步骤为：

(a)分别在产酸和硫酸盐还原区(2)和产甲烷区(4)中接种污泥并进行驯化，然后将含硫酸盐的有机废水经调节pH至中性或者弱酸性之后通过进水管(1)进入产酸和硫酸盐还原区(2)与污泥接触，有机废水中的部分有机物在污泥中的产酸菌的作用下发生水解转化为小分子有机酸，硫酸盐在硫酸盐还原菌作用下转化为硫化物并同时将复杂有机物氧化为小分子有机酸；通过在进水中补充碱度维持产酸和硫酸盐还原区(2)中的pH值在4.5-5.5之间；

(b)经过水解酸化和硫酸盐还原处理后的废水在一级三相分离器(3)中进行气、液、固的分离，分离出来的硫化氢气体通过一级上升管(11)进入气液分离器(9)；被截留的污泥重新返回产酸和硫酸盐还原区(2)，废水进入产甲烷区(4)与产甲烷区(4)内的污泥反应；

(c)产甲烷区(4)内反应后的泥水混合液在二级三相分离器(5)中进行气、液、固的分离，被截留的污泥返回产甲烷区(4)，分离后的废水在沉淀区(6)中沉淀，沉淀后的上清液通过溢流堰(8)和反应器出水口(7)排出，气体通过二级上升管(12)进入气液分离器(9)；

(d)在步骤(b)和(c)中的气体上升过程中携带了反应混合液进入气液分离器(9)，在气液分离器(9)中，气体与反应混合液分离，气体通过排气管(10)排出，反应混合液通过下降管(13)进入产甲烷区(4)；

(e)在产甲烷区(4)内，外循环出水口(14)附近的混合反应液通过外循环出水口(14)流入调节池(17)，在调节池(17)中投加碱液或者碳酸氢钠调节pH，然后通过外循环泵(16)经外循环进水口(15)进入一级三相分离器(3)中，与经过水解酸化和硫酸盐还原处理后的废水混合进入产甲烷区(4)中；通过在调节池中投加碱液或者碳酸氢钠使得产甲烷区(4)中的pH值在6.5-7.5之间。