废水脱硫系统的制作方法

本实用新型涉及废水处理领域，具体地，涉及一种废水脱硫系统。

背景技术：

废碱液是在石油化工生产过程中，因采用碱溶液吸收硫化氢、碱洗油品和裂解气而产生的含有大量污染物的废液。由于含有硫化物和硫醇等无机和有机硫化物，因而废碱液具有难闻的恶臭气味。废碱液具有强碱性，若不经适当的预处理，高浓度的废碱液进入污水生化处理系统后，会抑制微生物的生长繁殖，严重时可使微生物大量死亡，从而影响污水处理场的正常运行和总排废水的达标排放。

该废液污染物的主要组成是含恶臭有毒的硫化物(硫化钠、硫氢化钠、硫醇、硫酚和硫醚等)、酚类、环烷酸类的钠盐、油类、杂环芳烃和反应残余的游离氢氧化钠等。其污染物的种类和浓度因加工原油的种类及加工过程不同有很大差异。

相关技术中的废碱液脱硫装置往往使用的都是高温、高压的化学处理方法，其投资成本高、运行成本高、处理效果不理想且操作复杂。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种废水脱硫系统，所述废水脱硫系统可将废水中的硫氧化为单质硫回收利用、具有一定的经济效益，且运行成本低、脱硫效果好。

根据本实用新型实施例的废水脱硫系统包括：硫回收单元，所述硫回收单元包括生物反应器和硫分离装置，所述生物反应器具有废水进口和废水出口，所述生物反应器用于将废水中的硫化物氧化为单质硫，所述硫分离装置具有进水口、固体出口和滤液出口，所述进水口与所述废水出口连通，所述硫分离装置用于将所述生物反应器出水中的单质硫分离并由所述固体出口排出；硫氧化单元，所述硫氧化单元包括硫氧化反应器，所述硫氧化反应器具有氧化进口和氧化出口，所述氧化进口与所述滤液出口连通，所述硫氧化反应器用于将所述硫分离装置的出水中残留的硫化物氧化为硫酸盐。

根据本实用新型实施例的废水脱硫系统在常温常压下即可运行，无需高温高压的环境和昂贵的催化剂或化学药品，工艺过程简单且操作简便，废水中的硫可被氧化为单质硫并回收利用，运行成本低，对含硫废碱液的脱硫效果好、脱硫效率高。

另外，根据本实用新型上述实施例的废水脱硫系统还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一些实施例，所述生物反应器还具有第一循环进口，所述第一循环进口与所述废水出口通过第一回流管连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述废水出口与所述进水口之间通过第一导流管连通，所述第一回流管的两端分别连接于所述第一循环进口和所述第一导流管。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一导流管上设有第一循环泵，所述第一循环泵位于所述第一导流管与所述第一回流管的连接处和所述废水出口之间。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一回流管上第一在线仪表。

根据本实用新型的一些实施例，所述硫氧化单元还包括：固液分离装置，所述固液分离装置具有滤液进口和出水口，所述滤液进口和所述氧化出口连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述硫氧化反应器还具有第二循环进口，所述第二循环进口与所述氧化出口通过第二回流管连通。

根据本实用新型的一些实施例，所述氧化出口与所述滤液进口之间通过第二导流管连通，所述第二回流管的两端分别连接于所述第二循环进口和所述第二导流管。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二导流管上设有第二循环泵，所述第二循环泵位于所述第二导流管与所述第二回流管的连接处和所述氧化出口之间。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二回流管上设有第二在线仪表。

根据本实用新型的一些实施例，所述固液分离装置为膜处理装置，所述膜处理装置内具有若干膜管。

根据本实用新型的一些实施例，所述出水口连接有出水管，所述出水管上设有出水泵。

根据本实用新型的一些实施例，所述生物反应器和所述硫氧化反应器分别设有曝气装置。

根据本实用新型的一些实施例，所述生物反应器和所述硫氧化反应器均设有碱投加管和微量元素投加管。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的废水脱硫系统的结构示意图。

附图标记：

废水脱硫系统100；

生物反应器10；废水进口11；废水出口12；第一循环进口13；第一回流管14；第一导流管15；第一在线仪表16；硫分离装置20；进水口21；固体出口22；滤液出口23；

硫氧化反应器30；氧化进口31；氧化出口32；第二循环进口33；第二回流管34；第二导流管35；第二在线仪表36；

固液分离装置40；滤液进口41；出水口42；出水管43；出水泵44；

第一循环泵50；第二循环泵51；曝气装置60；碱投加管70；微量元素投加管71。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1描述根据本实用新型实施例的废水脱硫系统100。值得说明的是，本实用新型实施例的废水脱硫系统100适于处理含有大量硫化物和硫醇等无机和有机硫化物的废碱液，例如在化工生产过程中，采用氢氧化钠溶液吸收硫化氢、碱洗油品和裂解气而产生的含有大量污染物的废液。

如图1所示，根据本实用新型实施例的废水脱硫系统100包括硫回收单元和硫氧化单元。

其中，硫回收单元包括生物反应器10和硫分离装置20，生物反应器10具有废水进口11和废水出口12，生物反应器10用于将废水中的硫化物氧化为硫酸盐和单质硫，硫分离装置20具有进水口21、固体出口22和滤液出口23，进水口21与废水出口12连通，硫分离装置20用于将生物反应器10出水中的单质硫分离并由固体出口22排出。

硫氧化单元具有硫氧化反应器30，硫氧化反应器30具有氧化进口31和氧化出口32，氧化进口31与滤液出口23连通，硫氧化反应器30用于将硫分离装置20的出水中残留的单质硫和硫代硫酸盐氧化为硫酸盐。

具体而言，生物反应器10内具有硫氧化细菌，含硫废碱液由废水进口11进入生物反应器10，硫氧化细菌将废水中的硫化物氧化为硫酸盐和单质硫，然后含有硫酸盐和单质硫的混合液由废水出口12从生物反应器10流出，并通过进水口21进入硫分离装置20，单质硫被分离后通过固体出口22排出。硫分离装置20内经过分离后的滤液中含有少量硫代硫酸根和残留的单质硫，会造成滤液中的COD上升，为降低COD浓度，滤液由滤液出口23从硫分离装置20流出并通过氧化进口31进入硫氧化反应器30，然后少量的硫代硫酸根和单质硫被硫氧化细菌进一步氧化为硫酸盐，含有硫酸盐的滤液由氧化出口32从硫氧化反应器30流出。

根据本实用新型实施例的废水脱硫系统100，通过设置沿废水处理工艺方向依次连通的生物反应器10、硫分离装置20、硫氧化反应器30和固液分离装置40，废碱液中的硫化物在生物反应器10内被硫氧化细菌氧化为单质硫后被硫分离装置20脱水并排出，废碱液中残留的少量单质硫和硫代硫酸根进入硫氧化反应器30内被氧化为硫酸盐，由此完成对废碱液的脱硫处理，本实用新型实施例的废水脱硫系统100在常温常压下即可运行，无需高温高压的环境和昂贵的催化剂或化学药品，工艺过程简单且操作简便，运行成本低，对含硫废碱液的脱硫效果好、脱硫效率高，且废碱液中的硫被氧化为单质硫后经过分离可以回收再利用，具有一定的经济效益。

例如，本实用新型实施例的废水脱硫系统100可以处理COD浓度高达100000mg/L以上且硫化物浓度达到10％(wt％)以上的废碱液，而经过处理后的出水的COD浓度可以控制在400mg/L以下且硫化物浓度控制在1mg/L以下，pH值可以控制在6～9之间以达到排放标准。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，生物反应器10还具有第一循环进口13，第一循环进口13与废水出口12通过第一回流管14连通。

具体而言，废水出口12设于生物反应器10的侧壁且邻近底壁设置，第一循环进口13设于生物反应器10的侧壁且位于废水出口12的上方，生物反应器10内的底部的废水可由废水出口12流出并通过第一循环进口13回流至生物反应器10内的中部或顶部，这样，废碱液在生物反应器10内可进行多次的循环往复流动，从而使硫化物被硫氧化细菌氧化为单质硫的效果更好。

可选地，如图1所示，废水出口12与进水口21之间通过第一导流管15连通，第一回流管14的两端分别连接于第一循环进口13和第一导流管15。可以理解的是，第一循环进口13与废水出口12通过第一回流管14连通，第一回流管14的出口端连接于第一循环进口13，第一回流管14的入口端可以与废水出口12直接连通，也可以将第一回流管14的入口端连接于第一导流管15以使第一回流管14的入口端与废水出口12间接连通。

进一步地，继续参照图1所示的实施例，第一导流管15上设有第一循环泵50，第一循环泵50位于第一导流管15与第一回流管14的连接处和废水出口12之间。由此，第一循环泵50可以将生物反应器10内的废水通过第一导流管15泵送至硫分离装置20，或者通过第一导流管15再通过第一回流管14泵送至生物反应器10内，由此，可以实现一泵两用，结构更加简单，管路的连接设置较为简便。

根据本实用新型的一些实施例，如图1所示，第一回流管14上设有第一在线仪表16。第一在线仪表16可以是PH检测仪表、温度检测仪表、氧化还原电位检测仪表和电导率检测仪表中的任一个，其中，PH检测仪表可以实时测量生物反应器10内的pH值，温度检测仪表可以实时测量生物反应器10内的温度，氧化还原电位检测仪表可以实时检测生物反应器10内的氧化能力和还原能力，电导率检测仪表可以实时测量生物反应器10内溶液的电导率从而反应水质的变化。由此，可以为硫氧化细菌提供最佳的环境以保证一级脱硫反应稳定高效地进行。

根据本实用新型的一些实施例，硫氧化单元还包括固液分离装置40，固液分离装置40具有滤液进口41和出水口42，滤液进口41和氧化出口32连通。具体地，硫氧化反应器30的出水中含有少量的硫酸盐沉淀或硫酸盐悬浮物，通过滤液进口41进入固液分离装置40内后对滤液进行固液分离，这样，可以将滤液中的硫酸盐分离出来，由此废水脱硫系统100的出水的水质进一步提高，避免了硫酸盐随出水排放至外界污染环境。

在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，硫氧化反应器30还具有第二循环进口33，第二循环进口33与氧化出口32通过第二回流管34连通。具体地，氧化出口32设于硫氧化反应器30的侧壁且邻近底壁设置，第二循环进口33设于硫氧化反应器30的侧壁且位于氧化出口32的上方，硫氧化反应器30内的底部的废水可由氧化出口32流出并通过第二循环进口33回流至硫氧化反应器30内的中部或顶部，这样，废碱液在硫氧化反应器30内可进行多次的循环往复流动，从而使滤液中的硫代硫酸根和残留的少量单质硫被氧化为硫酸根的效果更好。

可选地，如图1所示，氧化出口32与滤液进口41之间通过第二导流管35连通，第二回流管34的两端分别连接于第二循环进口33和第二导流管35。可以理解的是，第二循环进口33与氧化出口32通过第二回流管34连通，第二回流管34的出口端连接于第二循环进口33，第二回流管34的入口端可以与氧化出口32直接连通，也可以将第二回流管34的入口端连接于第二导流管35以使第二回流管34的入口端与氧化出口32间接连通。

进一步地，继续参照图1所示的实施例，第二导流管35上设有第二循环泵51，第二循环泵51位于第二导流管35与第二回流管34的连接处和氧化出口32之间。由此，第二循环泵51可以将硫氧化反应器30内的废水通过第二导流管35泵送至硫分离装置20，或者通过第二导流管35再经过第二回流管34泵送至硫氧化反应器30内，由此，可以实现一泵两用，结构更加简单，管路的连接设置较为简便。

根据本实用新型的一些实施例，如图1所示，第二回流管34上设有第二在线仪表36。第二在线仪表36可以是PH检测仪表、温度检测仪表、氧化还原电位检测仪表和电导率检测仪表中的任一个，其中，PH检测仪表可以实时测量硫氧化反应器30内的pH值，温度检测仪表可以实时测量硫氧化反应器30内的温度，氧化还原电位检测仪表可以实时检测硫氧化反应器30内的氧化能力和还原能力，电导率检测仪表可以实时测量硫氧化反应器30内溶液的电导率从而反应水质的变化。由此，可以为硫氧化细菌提供最佳的环境以保证二级脱硫反应稳定高效地进行。

在本实用新型的一些示意性实施例中，如图1所示，固液分离装置40可以是膜处理装置。具体地，由于硫氧化反应器30的出水中含有少量悬浮物，通过将硫氧化反应器30的出水通过滤液进口41进入膜处理装置，滤液经过过滤后，可将硫氧化反应器30的出水中含有的少量悬浮物分离，滤液最终由出水口42排出，由此可以进一步降低出水的COD浓度，出水的水质更好。

根据本实用新型的一些具体示例，如图1所示，出水口42连接有出水管43，出水管43上设有出水泵44。具体地，出水泵44可以将固液分离装置40内的滤液通过出水管43泵送至废水脱硫系统100至外，由此，出水的排放较为方便。

在本实用新型的一些可选示例中，如图1所示，生物反应器10和硫氧化反应器30分别设有曝气装置60。具体地，曝气装置60可以为鼓风机，生物反应器10和硫氧化反应器30内分别设有与鼓风机相连的布气装置，通过鼓风机向生物反应器10和硫氧化反应器30内吹入大量的空气，并通过布气装置均匀分布，一方面可以为硫氧化细菌提供充足的氧气，从而提高氧化反应的效率，另一方面可以使混合液内的固形物处于悬浮状态，通过硫分离装置20以及固液分离装置40将出水中固形物分离，从而提高废水脱硫系统100内的固液分离的效率，有利于降低反应器内的固形物的存留。

在本实用新型进一步的示例中，继续参照图1所示，生物反应器10和硫氧化反应器30均设有碱投加管70和微量元素投加管71。具体地，碱投加管70用于向生物反应器10和硫氧化反应器30内分别投加碱性药品以维持适宜的pH值，例如向生物反应器10内投加碳酸钠，以避免pH值过低从而对硫氧化细菌产生抑制作用；微量元素投加管71用于向生物反应器10和硫氧化反应器30内分别投加氧化反应过程中所需的催化剂等药品，以提高氧化反应的效率，以使脱硫效率更高。

根据本实用新型实施例的废水脱硫系统100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。