垃圾渗沥液中硫酸盐资源化利用处理系统的制作方法

本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种垃圾渗沥液中硫酸盐资源化利用处理系统。

背景技术：

垃圾在存放、中转、运输、堆放过程中，由于厌氧发酵、有机物分解、雨水淋洗等原因产生多种代谢物质和水分，形成了成分极为复杂的高浓度有机废水——垃圾渗沥液。由于垃圾中盐分含量较高，导致垃圾渗沥液中的盐分含量也较高，其中硫酸盐浓度一般在1500-3000mg/l左右，如果垃圾渗沥液中的硫酸盐排入水体中，在厌氧环境下硫酸根会还原转化为硫化物，以h2s、hs^-、s^2-等形式存在，导致水体酸化。s^2-还可以和大部分金属离子形成金属硫化物沉淀，危害水生生物，破坏水体原有的生态功能。因此，将垃圾渗沥液中的硫酸盐进行有效处理，对于环境保护至关重要。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种将垃圾渗沥液中的硫酸盐进行有效处理实现资源化利用的垃圾渗沥液中硫酸盐资源化利用处理系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种垃圾渗沥液中硫酸盐资源化利用处理系统，包括将垃圾渗沥液中的硫酸盐转化为硫化氢气体的硫酸盐还原反应器、将硫化氢气体吸收至碱液中形成混合液的硫化氢反应器、将混合液中的硫化物转换为硫磺的单质硫生物转换器、将硫磺进行沉淀浓缩处理的单质硫沉淀器；

所述硫化氢反应器连接所述硫酸盐还原反应器，接收来自所述硫酸盐还原反应器的硫化氢气体；所述单质硫生物转换器连接所述硫化氢反应器，接收来自所述硫化氢反应器的混合液；所述单质硫沉淀器连接所述单质硫生物转换器，接收来自所述单质硫生物转换器的硫磺。

优选地，所述硫酸盐还原反应器采用上流式厌氧污泥床。

优选地，所述硫化氢反应器内自上而下包括喷淋区、填料区以及收集区；

所述喷淋区设有喷淋装置，将碱液从上而下进行喷淋；所述填料区包括格栅以及设置在所述格栅上的填料层；所述收集区连接所述单质硫沉淀器，混合液从所述收集区输送至所述单质硫生物转换器。

优选地，所述填料层的填料选用大比表面积的鲍尔环。

优选地，所述硫化氢反应器上设有连通所述填料区的排气口，未被吸收于液相中的气体通过所述排气口排出。

优选地，所述单质硫生物转换器底部设有曝气系统，为硫化物氧化菌提供有氧环境，将混合液中的硫化物转换为硫磺。

优选地，所述单质硫生物转换器和所述硫化氢反应器之间连接有回流管道，所述单质硫生物转换器内分离出硫后的碱液通过所述回流管道回流至所述硫化氢反应器进行循环利用。

优选地，所述单质硫生物转换器的输出端设有螺杆泵，所述单质硫生物转换器内的硫磺通过所述螺杆泵输送至所述单质硫沉淀器。

本实用新型的有益效果：将垃圾渗沥液中的硫酸盐依次经过硫酸盐还原反应器、硫化氢反应器、硫生物转换器以及单质硫沉淀器的处理后形成单质硫，实现硫酸盐的资源化利用，避免硫酸盐排至环境中造成生态破坏等问题；本实用新型适用于垃圾焚烧厂或垃圾焚烧发电厂等场合的垃圾渗沥液的处理。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一实施例的垃圾渗沥液中硫酸盐资源化利用处理系统的连接框图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型一实施例的垃圾渗沥液中硫酸盐资源化利用处理系统，包括依次连接的硫酸盐还原反应器10、硫化氢反应器20、单质硫生物转换器30以及单质硫沉淀器40。

其中，硫酸盐还原反应器40用于接入垃圾渗沥液(含硫酸盐的垃圾渗沥液)，将垃圾渗沥液中的硫酸盐转化为硫化氢气体。硫化氢反应器20接收来自硫酸盐还原反应器10的硫化氢气体，将硫化氢气体吸收至碱液中形成混合液。单质硫生物转换器30接收来自硫化氢反应器20的混合液，将混合液中的硫化物转换为硫磺。单质硫沉淀器40接收来自单质硫生物转换器30的硫磺，将硫磺进行沉淀浓缩处理，获得一定浓度的单质硫以进行资源化利用。

具体地，硫酸盐还原反应器40中为中温厌氧环境，其厌氧反应温度为35℃-38℃。在硫酸盐还原反应器40中，垃圾渗沥液中的硫酸盐在硫酸盐还原菌的作用下转化为硫化氢气体，垃圾渗沥液中的其他有机物在产甲烷菌作用下转为为甲烷。

本实施例中，硫酸盐还原反应器10采用上流式厌氧污泥床。该硫酸盐还原反应器10上部设有三相分离器，垃圾渗沥液自下而上进入硫酸盐还原反应器10，硫酸盐还原反应器10底部为高浓度污泥床，垃圾渗沥液经过厌氧发酵，其中的硫酸盐分解为硫化氢气体，其他有机物分解为甲烷等气体，所有气体经三相分离器分离后顶部导出。大部分有机物经过降解处理后的垃圾渗沥液可以再进行下一步的深度处理。经过硫酸盐还原反应器10后，93％以上的硫酸盐会转化为硫化氢。

硫酸盐还原反应器10中产生的包括硫化氢、甲烷等气体输送至硫化氢反应器20。硫化氢反应器20内自上而下包括喷淋区、填料区以及收集区。喷淋区设有喷淋装置，将碱液(如氢氧化钠溶液)从上而下进行喷淋。填料区位于喷淋区的下方，其包括格栅以及设置在格栅上的填料层；填料层的填料优选大比表面积的鲍尔环。收集区位于填料区下方，作为液相的收集区域并且连接单质硫沉淀器30。

硫酸盐还原反应器10输送的气体从下而上进入硫化氢反应器20，碱液从上而下进行喷淋，气体中的硫化氢与碱液发生反应，基本全部被吸收于液相中并落入下方的收集区内，其他气体(包括甲烷)流经填料层后从顶部排出，可以进入沼气发电系统或火炬燃烧系统等进行再利用。吸收有硫化氢的碱液形成混合液从收集区输送至单质硫生物转换器30。

硫化氢反应器20的碱液投入量通过所需的ph值进行调节；ph值要求为8.3-8.5。

为便于排出其他气体，硫化氢反应器20上设有连通填料区的排气口，未被吸收于液相中的气体通过排气口排出。通过将排气口连接至沼气发电系统或火炬燃烧系统等，即可将气体输送至该些系统进行再利用。

硫化氢反应器20内的混合液可以在重力作用下进入单质硫生物转换器30，以在其中转换为单质硫。单质硫生物转换器30底部设有曝气系统，为硫化物氧化菌提供有氧环境，将混合液中的硫化物转换为硫磺，碱液也可以得到生物再生。

其中，单质硫生物转换器30中有空气(氧气)存在时，硫化物在微生物作用下转化为单质硫，硫化物氧化菌可以把硫化物氧化为硫酸盐或者单质硫，硫酸盐或者单质硫的形成取决于可利用的氧气量，因此单质硫生物转换器30中通过调节空气量来控制硫化物生成单质硫。单质硫在单质硫生物转换器30中分离，分离出硫后的混合液可回流至硫化氢反应器20循环利用。

单质硫生物转换器30工作时，需要往里加入营养液和碱液(氢氧化钠)。营养液含有碳、氮、磷、钾等成分。营养液的加入量为每生产1公斤硫磺加入30ml营养液。

进一步地，单质硫生物转换器30和硫化氢反应器20之间连接有回流管道，单质硫生物转换器30内分离出硫后的碱液通过回流管道回流至硫化氢反应器20进行喷淋，实现循环利用。

另外，单质硫生物转换器30的输出端设有螺杆泵，单质硫生物转换器30内的硫磺通过螺杆泵输送至单质硫沉淀器40。

单质硫沉淀器40由螺杆泵从单质硫生物转换器30持续供料。在单质硫沉淀器40中，生成的硫磺通过重力作用沉淀浓缩，直至浓度达到资源化利用的需求，获得可资源化利用的单质硫。

参考图1，本实用新型的垃圾渗沥液中硫酸盐资源化利用处理系统，对垃圾渗沥液中硫酸盐资源化利用的方法可包括以下步骤：

s1、将垃圾渗沥液送至硫酸盐还原反应器10中，垃圾渗沥液中的硫酸盐在硫酸盐还原菌的作用下转化为硫化氢气体。

硫酸盐还原反应器40中为中温厌氧环境，其厌氧反应温度为35℃-38℃。

本实施例中，硫酸盐还原反应器10采用上流式厌氧污泥床。该硫酸盐还原反应器10上部设有三相分离器，垃圾渗沥液自下而上进入硫酸盐还原反应器10，硫酸盐还原反应器10底部为高浓度污泥床。通常，垃圾渗沥液中还包括有机物等物质，垃圾渗沥液经过厌氧发酵，其中的硫酸盐分解为硫化氢气体，其他有机物在产甲烷菌等作用下被分解为甲烷等气体，所有气体经三相分离器分离后顶部导出。大部分有机物经过降解处理后的垃圾渗沥液可以再进行下一步的深度处理。经过硫酸盐还原反应器10后，93％以上的硫酸盐会转化为硫化氢。

硫酸盐还原反应器10输出的产物气体包括硫化氢气体外，还可包括甲烷。

s2、将硫化氢气体输送至硫化氢反应器20中，硫化氢气体被吸收至碱液中与其形成混合液。

硫酸盐还原反应器10中产生的包括硫化氢和甲烷的气体被输送至硫化氢反应器20。在硫化氢反应器20中，硫化氢气体被碱液(氢氧化钠溶液)吸收，包括甲烷的其他气体从硫化氢反应器20的排气口排出以再利用。

具体地，硫化氢反应器20内自上而下包括喷淋区、填料区以及收集区。喷淋区设有喷淋装置，将碱液(如氢氧化钠溶液)从上而下进行喷淋。填料区位于喷淋区的下方，其包括格栅以及设置在格栅上的填料层；填料层的填料优选大比表面积的鲍尔环。收集区位于填料区下方，作为液相的收集区域并且连接单质硫沉淀器30。

硫酸盐还原反应器10输送的气体从下而上进入硫化氢反应器20，碱液从上而下进行喷淋，气体中的硫化氢与碱液发生反应，基本全部被吸收于液相中并落入下方的收集区内，其他气体(包括甲烷)流经填料层后从顶部(排气口)排出，可以进入沼气发电系统或火炬燃烧系统等进行再利用。

s3、将混合液输送至单质硫生物转换器30中，混合液中的硫化物在有氧环境下被硫化物氧化菌转换为硫磺。

吸收有硫化氢的碱液形成混合液从硫化氢反应器20的收集区输送至单质硫生物转换器30。单质硫生物转换器30底部设有曝气系统，为硫化物氧化菌提供有氧环境，将混合液中的硫化物转换为硫磺，碱液也可以得到生物再生。

单质硫生物转换器30内分离出硫后形成的碱液通过回流管道回流至硫化氢反应器20进行循环利用。

s4、将硫磺送至单质硫沉淀器40进行沉淀浓缩处理，获得单质硫。

步骤s3中单质硫生物转换器30转换形成的硫磺通过螺杆泵送入单质硫沉淀器40，在其中进行沉淀浓缩，获得一定浓度的单质硫以进行资源化利用。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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