一种废水中硫氮转化及资源化装置

1.本实用新型涉及含硫氮废水的处理技术领域，具体涉及一种废水中硫氮转化及资源化装置。


背景技术：

2.随着染料、医药、农药以及石油化工等工业的发展，以及人民生活水平的不断提高，废水中硫化物和氨氮等含量急剧上升，水中硫化物会与水体中的铁类金属离子反应，生成沉淀，使水体发黑发臭。而氨氮容易引起水中藻类及其他微生物大量繁殖，形成富营养化污染，严重时会使水中溶解氧下降，鱼类大量死亡，甚至会导致湖泊的干涸灭亡。因此，必须对废水中硫化物和氨氮进行处理，达到国家排放标准后方可排放。
3.目前，含硫氮废水的处理方法主要有物理法、化学法和生物法。而生物法因其消耗少、效率高、成本低、工艺操作管理方便可靠和无二次污染等显著优点而备受人们的青睐。如申请人在先申请的申请公布号为cn 110194531 a的中国发明专利，公开了一种废水中硫氨同时去除并硫资源化工艺，利用硫氧化细菌和氨氧化细菌以及厌氧氨氧化细菌、硫自养反硝化细菌和反硝化细菌的共同作用将硫化物氧化成硫单质，同时将氨转化为氮气排出。但是随着研究发现，上述处理工艺过程中硫氨的去除效果并不是特别好，原因在于从生物反应器中的底部进行送入空气，但是硫氧化细菌和氨氧化细菌是好氧菌，厌氧氨氧化细菌、硫自养反硝化细菌和反硝化细菌是厌氧菌，上述多者同时在生物反应器中进行共同作用，空气供入较多，氨氮处理效果不好，空气供入较少硫化物的处理效果不好，因此很难达到对硫化物及氨氮整体去除效果的提升。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种废水中硫氮转化及资源化装置，以解决现有技术中存在的废水中硫化物及氨氮整体去除效果不好的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型的一种废水中硫氮转化及资源化装置采用如下技术方案：一种废水中硫氮转化及资源化装置，包括生物反应器，生物反应器包括壳体，所述壳体内设置有隔板以将壳体内部分割成第一腔室和第二腔室，隔板的上端与壳体的顶壁之间间隔设置形成水流通道；壳体上设置有伸入第一腔室的进水管，进水管上设置有添加硫氧化细菌和氨氧化细菌的第一加入管；第一腔室内设置有布气结构，布气结构连接有进气管，进气管上设置有供入氧气的支气管；壳体上设置有伸入第二腔室的用于添加厌氧氨氧化细菌、硫自养反硝化细菌和反硝化细菌的第二加入管；第二腔室内设置有搅拌结构；壳体上于第一腔室的顶壁上设置有出气口；壳体上设置有出水口。
6.所述出水口通过出水管连接有二沉池，二沉池连接有硫单质回收装置，硫单质回收装置具有硫单质出口、第一回流管和第二回流管，第一回流管与第一腔室连通，第二回流管与第二腔室连通。
7.所述第一回流管伸入到第一腔室的底部。
8.所述第二回流管伸入到第二腔室的底部。
9.所述进气管伸入到第一腔室的底部。
10.所述第二加入管伸入到第二腔室的底部。
11.所述壳体外侧绕设有加热丝，加热丝外覆盖有保温层。
12.本实用新型的有益效果：废水进入第一腔室内的过程中，根据需求调整添加硫氧化细菌和氨氧化细菌菌剂的剂量，第一腔室内供入氧含量较高的空气，使第一腔室内处于富氧状态，有利于硫氧化细菌将部分硫化物转化为硫单质，同时有利于氨氧化细菌将部分nh
4+
氧化为硝酸根离子或亚硝酸根离子。剩余硫化物、氨氮和新生成硝酸盐/亚硝酸盐随水流进入第二腔室，第二腔室内根据需求调整添加厌氧氨氧化细菌、硫自养反硝化细菌和反硝化细菌菌剂的剂量，第二腔室内为缺氧状态，厌氧氨氧化细菌、硫自养反硝化细菌和反硝化细菌将氨氮、硝酸根或亚硝酸根转化为氮气，硫化物转化为单质硫，生成的气体由第一腔室内顶壁上的出气口排出。生成的硫单质可以回收利用，实现硫单质的资源化回收利用。
附图说明
13.图1是本实用新型的一种废水中硫氮转化及资源化装置的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
14.本实用新型的一种废水中硫氮转化及资源化装置的实施例，如图1所示，包括生物反应器1和二沉池2。生物反应器包括壳体，壳体内设置有隔板3以将壳体内部分割成第一腔室4和第二腔室5，隔板的上端与壳体的顶壁之间间隔设置形成水流通道6。壳体上设置有伸入第一腔室的进水管7，进水管用于送入废水，进水管伸入到第一腔室的底部。进水管上设置有添加硫氧化细菌和氨氧化细菌的第一加入管8，用于添加硫氧化细菌菌剂和氨氧化细菌菌剂，并随废水一起进入第一腔室内部。第一腔室内设置有布气结构9，布气结构连接有进气管10，进气管上设置有气泵11和第一流量计12。进气管上还设置有供入氧气的支气管13，支气管与氧气瓶14连接，支气管上设置有第二流量计15。可以根据实际现场情况调节供气气体的含氧量，使第一腔室内处于富氧状态，促进硫氧化细菌对废水中部分硫化物氧化为硫单质，同时有利于氨氧化细菌将部分nh
4+
氧化为硝酸根离子或亚硝酸根离子。
15.壳体上设置有伸入第二腔室的用于添加厌氧氨氧化细菌、硫自养反硝化细菌和反硝化细菌的第二加入管16，第二加入管也伸入到第二腔室的底部，第二腔室内为缺氧状态。第二腔室内设置有搅拌结构，搅拌结构包括搅拌轴17和设置于搅拌轴上的搅拌杆18，壳体外设置有驱动搅拌轴转动的搅拌电机19。壳体上于第一腔室的顶壁上设置有出气口28，第一腔室和第二腔室内的气体均通过第一腔室顶壁上的出气口排出，避免第一腔室内的高氧含量的气体进入第二腔室中。为了能够调节壳体内部的反应温度，在壳体外侧绕设有加热丝26，加热丝外覆盖有保温层27。
16.壳体上设置有出水口20，出水口通过出水管21与二沉池2连接，二沉池连接有硫单质回收装置22，二沉池的清水进入净水池29，污泥进入硫单质回收装置。二沉池和硫单质回收装置均为现有技术，本实施例中不再详述二者的具体结构。简单来说，硫单质回收装置具有硫单质出口23、第一回流管24和第二回流管25，硫单质出口可以用于回收硫单质，实现资
源化回收。第一回流管与第一腔室连通，第二回流管与第二腔室连通，用于回流二沉池中的活性污泥。第一回流管伸入到第一腔室的底部。第二回流管伸入到第二腔室的底部。
17.在使用时，含硫化物和氨氮的废水由进水管进入，废水在进入第一腔室的过程中带入硫氧化细菌和氨氧化细菌菌剂，第一腔室内通入含氧量较高的空气为富氧环境，促进硫氧化细菌将部分硫化物氧化成硫单质，同时有利于氨氧化细菌将部分nh
4+
氧化为硝酸根离子或亚硝酸根离子。剩余硫化物、氨氮和新生成的硝酸盐或亚硝酸盐随水流进入第二腔室。第二腔室内通过第二加入管添加厌氧氨氧化细菌菌剂、硫自养反硝化细菌和反硝化细菌菌剂，第二腔室为缺氧环境，促进厌氧氨氧化细菌、硫自养反硝化细菌和反硝化细菌将氨氮、硝酸根或亚硝酸根转化为氮气，硫化物转化为单质硫。生成的气体由第一腔室内顶壁上的出气口排出。生成的硫单质可以回收利用，实现硫单质的资源化回收利用。
18.在本实用新型其他实施例中，在满足使用需要的前提下，也可以不设置加热丝和保温层；第一加入管也可以单独设置直接伸入到第一腔室内，而不并入进水管。


技术特征：
1.一种废水中硫氮转化及资源化装置，包括生物反应器，生物反应器包括壳体，其特征在于：所述壳体内设置有隔板以将壳体内部分割成第一腔室和第二腔室，隔板的上端与壳体的顶壁之间间隔设置形成水流通道；壳体上设置有伸入第一腔室的进水管，进水管上设置有添加硫氧化细菌和氨氧化细菌的第一加入管；第一腔室内设置有布气结构，布气结构连接有进气管，进气管上设置有供入氧气的支气管；壳体上设置有伸入第二腔室的用于添加厌氧氨氧化细菌、硫自养反硝化细菌和反硝化细菌的第二加入管；第二腔室内设置有搅拌结构；壳体上于第一腔室的顶壁上设置有出气口；壳体上设置有出水口。2.根据权利要求1所述的废水中硫氮转化及资源化装置，其特征在于：所述出水口通过出水管连接有二沉池，二沉池连接有硫单质回收装置，硫单质回收装置具有硫单质出口、第一回流管和第二回流管，第一回流管与第一腔室连通，第二回流管与第二腔室连通。3.根据权利要求2所述的废水中硫氮转化及资源化装置，其特征在于：所述第一回流管伸入到第一腔室的底部。4.根据权利要求2所述的废水中硫氮转化及资源化装置，其特征在于：所述第二回流管伸入到第二腔室的底部。5.根据权利要求1所述的废水中硫氮转化及资源化装置，其特征在于：所述进气管伸入到第一腔室的底部。6.根据权利要求1所述的废水中硫氮转化及资源化装置，其特征在于：所述第二加入管伸入到第二腔室的底部。7.根据权利要求1-6中任意一项所述的废水中硫氮转化及资源化装置，其特征在于：所述壳体外侧绕设有加热丝，加热丝外覆盖有保温层。

技术总结
本实用新型涉及一种废水中硫氮转化及资源化装置。该装置包括生物反应器，生物反应器包括壳体，壳体内设有隔板将壳体内部分成第一腔室和第二腔室，隔板的上端设有水流通道。壳体上设有进水管，进水管上设有第一加入管，第一腔室内设有布气结构，布气结构连接有进气管，进气管上设有支气管。壳体上设有第二加入管，第二腔室内设有搅拌结构，壳体上设有出气口和出水口。第一腔室内为富氧环境有利于硫氧化细菌和氨氧化细菌将部分硫化物转化为硫单质以及部分NH


技术研发人员：王晓伟 孙昶达 张婷婷
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：2022.07.11
技术公布日：2022/9/20