[发明专利]一种同步脱氮脱硫系统及方法

说明书

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种同步脱氮脱硫系统及方法。具体技术方案为：一种生物滴滤塔，所述生物滴滤塔的填料为聚氨酯泡沫。本发明将反硝化过程与H₂S氧化过程有机耦联起来，提供一条“以废治废”的新技术途径，可为我国沼液、沼气脱硫和厌氧消化液脱氮提供重要的理论依据和技术支撑。

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种同步脱氮脱硫系统及方法。

背景技术

沼气是一种生物质类原料经厌氧生物发酵产生的生物燃气。目前，我国沼气发酵主要原料为畜禽养殖场粪便、秸秆和污水，由于畜禽粪便和污水中含有大量蛋白质和其它含硫化合物，经厌氧发酵产生的沼气中含有H₂S。沼气中H₂S的体积浓度在1～12g/m³。H₂S是一种腐蚀性很强的化合物，且具有极强的急性毒性。同时，混有H₂S的沼气燃烧后，H₂S会转化为硫的氧化物释放到空气中，造成大气污染。因此，沼气在使用前必须进行脱硫处理。

目前，我国有数千座规模化养殖场大中型沼气工程，沼气工程在我国农业畜禽面源污染治理过程中发挥着极其重要作用。但由于厌氧发酵主要对C、H和O元素进行分解转化，最终以CH₄和CO₂气体形式进行释放，对COD削减贡献很大，但对营养元素N的削减效果甚微。畜禽粪便中的蛋白质经厌氧发酵过程中的氨化反应，N元素多以NH⁴⁺-N、NH^3--N形式存在于消化液中，这类消化液是一种富含高氨氮的有机废水。因此，沼气工程的消化液氨氮污染问题已成为制约我国沼气能源产业可持续发展的瓶颈之一。传统的A/O、SBR等硝化反硝化工艺对其进行脱氮处理的效果都不甚理想。原因主要是消化液在好氧处理过程中氨氮被氧化成硝态氮或亚硝态氮，且残留的少量有机物也被降解成二氧化碳和水，造成消化液中有机碳源(电子供体)供给严重不足，C/N严重失调，反硝化过程缺乏有机电子供体。因此，探寻廉价、适配电子供体是解决消化液脱氮的关键之一。

如果将反硝化过程与H₂S氧化过程进行有机耦联，能够同时实现NO₃^-、NO₂^-和H₂S的脱除，形成一条“以废治废”的技术途径。但该技术尚未完全成熟，关键功能微生物种群结构、关键限速步骤、反应动力学过程、硫的转化形态以及反硝化耦联H₂S氧化过程中的化学氧化和生物氧化的关系及效能等还需深入研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种同步脱氮脱硫系统及方法。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种生物滴滤塔，所述生物滴滤塔的填料为聚氨酯泡沫。

相应的，所述生物滴滤塔在沼液和/或沼气的同步脱氮脱硫中的应用。

优选的，所述应用中，进水的S/N摩尔比为5/3～5/2。

优选的，进行所述同步脱氮脱硫前，先使用待处理沼液/沼气对填料进行挂膜处理，再利用填料进行脱氮脱硫，挂膜处理时，进水的S/N 摩尔比为5/3～5/2。

优选的，所述挂膜处理包括如下步骤：

(1)预挂膜：将填料放入混有待处理沼液和基础培养基的厌氧容器，恒温28℃，处理至培养基中NO₃^--N去除达80％时，更换新的基础培养基，培养至NO₃^--N去除率稳定，完成预挂膜；

(2)强化挂膜：将经预挂膜的填料不规则放入所述生物滴滤塔反应器中，加入基础培养基强化挂膜，强化挂膜期15～20天。