一种节能型废水污泥协同生物处理系统的制作方法

本技术涉及废水处理装置领域，尤其是涉及一种节能型废水污泥协同生物处理系统。

背景技术：

1、随着工业的发展，人类在进行选矿开采、尾矿堆放等生产中会产生并排放酸性矿山废水(acid mine drainage，amd)，呈现出水量大、水流时间较长，ph低(最低可达2)、含多种重金属离子、硫酸根浓度高的特点。

2、目前，一般通过微生物法进行重金属去除和酸碱度调节，微生物法具有成本低、可去除重金属离子且无二次污染的优点。硫酸盐还原菌(sulfate reducing bacteria，srb)利用有机物作为碳源将硫酸盐还原为硫化氢(so42-+e-→s2-)，产生的溶解态s2-可与废水中的重金属作用形成硫化物沉淀，实现重金属的高效去除，硫化氢气体经过催化氧化，还可以回收单质硫。

3、但是，碳源是硫酸盐还原菌生长的限制因子，也是硫酸盐还原菌处理矿山酸性废水的重要经济因素之一，现有技术需要为还原菌单独提供碳源，而常规碳源投加的成本较高，提高了处理成本。

技术实现思路

1、本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在为还原菌提供常规碳源的成本高，导致amd处理成本较高的缺陷而提供一种节能型废水污泥协同生物处理系统。

2、本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种节能型废水污泥协同生物处理系统，包括用于对污泥进行发酵并获取污泥发酵液的污泥发酵模块，用于混合污泥发酵液和污水的预处理罐，生物反应器、换热器和用于获取硫单质的硫制备模块；

4、所述污泥发酵模块的入口连接污泥管道，所述污泥发酵模块的出水口连接预处理罐的入口，所述预处理罐的入口还连接污水管道，所述预处理罐的出口连接生物反应器的入口，所述生物反应器的出水口连接有出水管道，所述生物反应器的出气口连接硫制备模块，所述换热器连接污泥发酵模块硫制备模块。

5、优选地，所述硫制备模块包括催化氧化单元、硫冷凝单元与硫分离单元；

6、所述催化氧化单元的入口连接生物反应器的出气口，所述催化氧化单元的出口连接硫冷凝单元，所述硫冷凝单元的出口连接硫分离单元的入口，所述换热器分别连接催化氧化单元与硫冷凝单元。

7、优选地，所述污泥发酵模块包括污泥发酵罐、污泥发酵液离心机和发酵液储存罐；

8、所述污泥发酵罐的入口连接污泥输送管道，所述污泥发酵罐的出料口连接污泥发酵液离心机的入口，所述发酵液储存罐污泥发酵液离心机的出口连接发酵液储存罐的入口，所述换热器连接污泥发酵罐。

9、优选地，所述污泥发酵罐上设有第一搅拌结构，所述第一搅拌结构包括依次连接的驱动电机、搅拌转轴和搅拌桨，所述驱动电机固定在污泥发酵罐上，所述搅拌桨位于污泥发酵罐内部。

10、优选地，所述污泥发酵罐内部还设有用于监测污泥发酵罐内部污泥温度的温度传感器以及用于监测污泥酸碱度的第一酸碱度检测计。

11、优选地，所述污泥发酵罐的罐壁上设有用于污泥发酵罐加热的加热层，所述加热层为三明治夹层结构，所述换热器连接加热层。

12、优选地，所述污泥发酵罐的发酵温度的范围为28℃-32℃。

13、优选地，所述预处理罐上设有用于使污泥发酵液和污水混合均匀的第二搅拌结构以及用于监测预处理罐内酸碱度的第二酸碱度检测计。

14、优选地，所述生物反应器上还设有气体收集结构，所述气体收集结构的入口连接生物反应器的出气口，所述气体收集结构的出口连接催化氧化单元的入口。

15、优选地，所述生物反应器为厌氧膨胀颗粒污泥床反应器或上流式厌氧污泥床反应器。

16、与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

17、(1)本方案通过污泥发酵模块对污泥发酵以获取作为碳源的发酵液，通过生物反应器对污泥发酵液和污水混合液进行生物处理，去除污水中的重金属，去除率达到了95％以上，重金属去除效果良好，以污泥发酵液作为碳源，降低了成本，且能够调节酸性矿山废水的酸碱度，减少了酸碱度调节药剂的使用，进一步降低了废水处理的成本。

18、(2)本方案通过催化氧化单元对生物反应器产生的硫化氢气体进行氧化处理，并通过硫冷凝单元与硫分离单元对还原产物进行冷凝分离，得到硫单质，系统的适用范围更广功能更强；整个过程换热器为催化氧化单元与硫冷凝单元提供冷却水，并利用硫制备模块产生的热量对生物反应器和污泥发酵模块加热，实现资源的循环利用，节约能源，进一步降低处理成本。

技术特征：

1.一种节能型废水污泥协同生物处理系统，其特征在于，包括具有发酵功能的污泥发酵模块，具有混合功能的预处理罐(4)，生物反应器(5)、换热器(9)和具有硫单质制备功能的硫制备模块；

2.根据权利要求1所述的一种节能型废水污泥协同生物处理系统，其特征在于，所述硫制备模块包括催化氧化单元(6)、硫冷凝单元(7)与硫分离单元(8)；

3.根据权利要求1所述的一种节能型废水污泥协同生物处理系统，其特征在于，所述污泥发酵模块包括污泥发酵罐(1)、污泥发酵液离心机(2)和发酵液储存罐(3)；

4.根据权利要求3所述的一种节能型废水污泥协同生物处理系统，其特征在于，所述污泥发酵罐(1)上设有第一搅拌结构，所述第一搅拌结构包括依次连接的驱动电机、搅拌转轴和搅拌桨，所述驱动电机固定在污泥发酵罐(1)上，所述搅拌桨位于污泥发酵罐(1)内部。

5.根据权利要求3所述的一种节能型废水污泥协同生物处理系统，其特征在于，所述污泥发酵罐(1)内部还设有用于监测污泥发酵罐(1)内部污泥温度的温度传感器以及用于监测污泥酸碱度的第一酸碱度检测计。

6.根据权利要求3所述的一种节能型废水污泥协同生物处理系统，其特征在于，所述污泥发酵罐(1)的罐壁上设有用于污泥发酵罐(1)加热的加热层，所述加热层为三明治夹层结构，所述换热器(9)连接加热层。

7.根据权利要求3所述的一种节能型废水污泥协同生物处理系统，其特征在于，所述污泥发酵罐(1)的发酵温度的范围为28℃-32℃。

8.根据权利要求1所述的一种节能型废水污泥协同生物处理系统，其特征在于，所述预处理罐(4)上设有用于使污泥发酵液和污水混合均匀的第二搅拌结构以及用于监测预处理罐(4)内酸碱度的第二酸碱度检测计。

9.根据权利要求1所述的一种节能型废水污泥协同生物处理系统，其特征在于，所述生物反应器(5)上还设有气体收集结构，所述气体收集结构的入口连接生物反应器(5)的出气口，所述气体收集结构的出口连接催化氧化单元(6)的入口。

10.根据权利要求1所述的一种节能型废水污泥协同生物处理系统，其特征在于，所述生物反应器(5)为厌氧膨胀颗粒污泥床反应器或上流式厌氧污泥床反应器。

技术总结本技术涉及一种节能型废水污泥协同生物处理系统，包括用于具有发酵功能的污泥发酵模块，具有混合功能的预处理罐，生物反应器、换热器和用于获取硫单质的硫制备模块；所述污泥发酵模块的出水口连接预处理罐的入口，所述预处理罐的入口还连接污水管道，所述预处理罐的出口连接生物反应器的入口，所述生物反应器的出水口连接有出水管道，所述生物反应器的出气口连接硫制备模块，所述换热器连接污泥发酵模块硫制备模块。与现有技术相比，本技术具有节约资源、成本低等优点。技术研发人员：沈平,章璆帝受保护的技术使用者：华能国际电力股份有限公司上海石洞口第一电厂技术研发日：20231107技术公布日：2024/7/18