[发明专利]限氧型内循环生物脱硫反应器及方法

说明书

本发明公开了一种限氧型内循环生物脱硫反应器及方法。该反应器主体包括上部筒体和下部筒体，上部筒体和下部筒体之间通过渐缩段连接，自上而下依次由混合进水区、泥水分离区和循环反应区组成；混合进水区设有转盘、分隔罩、环形进水槽和进水管；循环反应区设有排泥管、集泥槽、吸泥口、污泥回流管和文丘里管；泥水分离区设有沉淀斜面、斜板和出水管。本发明为一体化设计，装置结构紧凑，占地面积小；采用转盘表面曝气，实现限制性供氧，再利用文丘里管进行补充供氧，单质硫选择率高；转盘产生的推动力与污泥回流泵的提升力相结合，可实现脱硫污泥高效内循环，提高传质效率；采用斜板沉淀进行泥水分离，可实现脱硫污泥有效持留，增强反应能力。

技术领域

本发明涉及一种生物脱硫反应器，尤其涉及一种限氧型内循环生物脱硫反应器及方法。

背景技术

厌氧发酵产生的沼气中往往含有体积比0.05％-2％的硫化氢，虽然硫化氢占比不高，但可腐蚀管道和气体储罐；除此之外，硫化氢的燃烧产物二氧化硫是温室气体，会导致酸雨。(Paques,The Netherlands)、Sulfothane^TM(Veolia,France)等生物脱硫技术能有效去除沼气以及其它气体中的硫化氢，并高效回收单质硫资源。截至2017年，全球已有250余座生物脱硫工程投产，应用前景广阔。

目前，生物脱硫工程多采用鼓泡曝气装置，通过限制性供氧来提高单质硫选择率，同时利用鼓泡产生湍流来促进单质硫与细胞分离。然而，在限制性供氧与鼓泡增强湍流之间往往存在矛盾。为此，本发明设计了一种限氧型内循环生物脱硫反应器，通过在混合进水区内合理设置转盘并辅以文丘里管供氧，提高了单质硫选择率；通过巧妙利用转盘的推动力和污泥回流泵的提升力，实现了污泥的高效内循环，提高了传质效率；通过在泥水分离区设置斜板，实现了功能菌的有效持留，增强了反应能力；采用一体式设计，结构紧凑、占地面积小，具有推广应用前景。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种限氧型内循环生物脱硫反应器。

本发明所采用的具体技术方案如下：

一种限氧型内循环生物脱硫反应器，该反应器主体包括上部筒体和下部筒体，上部筒体和下部筒体之间通过渐缩段连接；

所述的上部筒体中设有内筒体，所述内筒体顶部开口且高出上部筒体，内筒体下部具有与所述渐缩段平行的环形斜板，环形斜板中心具有出口通道；

所述内筒体中设有环形进水槽、分隔罩和若干转盘；分隔罩呈由下向上渐扩的喇叭口状，其中轴线与反应器中轴线重合，分隔罩顶部低于反应器的液面线，底部与污泥回流管相连；分隔罩与所述内筒体之间保持间隔，形成回流通道；所述若干转盘以反应器中轴线为中心，环向均布于分隔罩正上方，转盘的转轴与反应器的液面线持平；所述环形进水槽与反应器同轴且布置于各转盘的外侧；环形进水槽底部均匀分布有若干进水管，槽内蓄水区域通过进水管连通所述回流通道；

所述的下部筒体的底部设有集泥槽，集泥槽底部连接有排泥管；所述污泥回流管穿过所述出口通道后，与设置于所述集泥槽中的吸泥口相连；所述污泥回流管上设有文丘里管以及污泥回流泵，污泥回流泵用于将吸泥口中污泥向上输送至分隔罩，所述文丘里管的喉管位置通过一条带有空气调节阀的进气管连接至外部大气；

所述内筒体与上部筒体之间保持间隔，形成环形的泥水分离区；所述渐缩段的内表面作为泥水分离区的沉淀斜面，沉淀斜面上方的环形空间中布置有斜板沉淀装置；斜板沉淀装置上方的上部筒体侧壁上设有出水管，出水管的高度与反应器的液面线持平。

作为一种优选实现方式，所述下部筒体、分隔罩、环形进水槽和上部筒体的最大直径之比为1：1.4～1.6：2～2.5：3～3.5。

作为一种优选实现方式，所述内筒体中设置6～8组转盘，每组转盘设置3～4个盘片，转动方向与水流方向一致，使水流由内筒体中心向外周流动。