申请日2007.01.22
公开(公告)日2007.07.25
IPC分类号C01B17/02; C02F9/14; C02F3/02; C02F103/28; C02F1/52; C02F1/58; C02F1/66
摘要
本发明公开了一种从糖蜜酒精废水中回收单质硫工艺。在生物反应器中利用硫酸盐还原菌将糖蜜酒精废水中的硫酸盐还原成硫化物，与此同时，无色硫细菌将硫化物氧化成单质硫，随反应器出水排出，然后利用沙滤器将单质硫与废水分离开，再经过萃取、蒸馏过程实现硫资源的回收。本发明从富含硫酸根离子的废水中回收单质硫，具有工艺简单、回收率高、综合费用低等优点。
权利要求书
1.一种从糖蜜酒精废水中回收单质硫工艺，其特征在于具体步骤为：由氧 气罐(24)、氧气管(26)、曝气头(11)向微氧反应器中通入少量氧气，利用 氧气流量计(25)、氧化还原电位在线控制仪(14)、氧化还原电位在线控制仪 探头(12)、电磁阀(15)控制进氧量，使微氧反应器内处在氧化还原电位为-300～ -440mV的微氧状态下。在微氧状态下，培养出同时富含硫酸盐还原菌和无色硫 细菌的活性污泥;糖蜜酒精废水经调节池(2)调节pH值为6.5～7.0，硫酸根浓 度为850～950mg/L，经进水泵(3)和进水管(4)进入微氧反应器污泥床(5)， 并保持微氧反应器(6)内的水力停留时间为10～20小时;在微氧反应器(6) 里废水中的硫酸盐经硫酸盐还原菌还原成硫化物，继而，无色硫细菌在微量氧 的条件下将硫化物氧化成单质硫随出水排出，出水中的单质硫呈悬浮状态，自 然的重力沉降作用难以使其与废水分离，采用沙滤器(18)实现单质硫与废水 的分离;产生的生物气经微氧反应器(6)上部的三相分离器(8)、生物气导管 (9)进入集气罐(10);微氧反应器(6)的出水经出水口(13)、导水管(16) 进入沙滤器进水口(17)，经沙滤器(18)过滤后，由出水管(23)、回流泵(22)、 回流水导管(21)以50～300%的回流比回流到微氧反应器污泥床(5);沙滤器 (18)上部滤层(19)滤料是粒径为0.05～0.4mm的河沙，高度为25～50cm， 沙滤器(18)下部承托层滤料是粒径为0.4～5.0mm的河沙，高度为10～20cm; 经沙滤器(18)过滤后，单质硫被截留在滤层(19)表层，过滤结束后，将滤 层表层5～10cm的沙及截留物刮出，放入萃取容器，加入二硫化碳作萃取剂， 萃取后进行固液分离，对分离出来的液体进行蒸馏，馏分为二硫化碳，作为下 一次萃取的萃取剂，循环利用，结晶体即为单质硫晶体。
说明书
从糖蜜酒精废水中回收单质硫工艺
技术领域
本发明涉及含硫废水的综合利用技术，特别是从糖蜜酒精废水中回收单质 硫的工艺。
背景技术
糖蜜酒精废水是利用糖厂的副产品糖蜜发酵生产酒精的过程中，发酵得到 的醪液在蒸馏塔蒸出酒精后排放的废水。该类废水一般具有以下特点：①COD一 般为80000～120000mg/L，BOD5一般为40000～70000mg/L，可生化性较好;②硫 酸根含量一般为5000～8000mg/L，有的甚至高达12000mg/L;③固形物高达10%～ 20%;④含大量有机质、蛋白质、维生素、N、P、K等;⑤pH值3～5，腐蚀 性强;⑥色度超过5000倍。
目前，对糖蜜酒精废水资源回收的方式主要有：
1.厌氧产沼气
由于糖蜜酒精废水中含有高浓度有机物，可以利用产甲烷菌的厌氧消化反 应将有机物转化为甲烷气体，进而实现糖蜜酒精废水资源的回收。
2.浓缩制肥料或燃料
糖蜜酒精废水具有高SS的特点，同时含有大量的有机质、蛋白质、维生素、 N、P、K等，将其蒸发浓缩，得到的固形物有很高的肥效和热值，可以用来 加工成肥料或燃料。
3.提取元素钾
糖蜜酒精废水中的钾元素含量较高，目前从糖蜜酒精废水中提取钾的方法 也比较成熟，中国专利97115798.7和02128100.9都提出了钾的提取方法。
4.做培养基培育细菌
由于糖蜜酒精废水中含有细菌生长的各种营养元素，是一种优良的细菌培 养基，目前已经有利用糖蜜酒精废水来生产SCP的成熟工艺。
糖蜜酒精废水中含有大量的硫酸盐，目前还未见有从糖蜜酒精废水中回收 硫资源的报道。
发明内容
本发明的目的是开发出工艺简单、回收率高、综合费用低、实现环境效益 和经济效益和谐统一的从糖蜜酒精废水中回收单质硫工艺。
本发明的基本思路是：在生物反应器中利用硫酸盐还原菌将糖蜜酒精废水 中的硫酸盐还原成硫化物，与此同时，无色硫细菌将硫化物氧化成单质硫，随 反应器出水排出，然后利用沙滤器将单质硫与废水分离开，再经过萃取、蒸馏 过程实现硫资源的回收。
具体步骤如下：
由氧气罐、氧气管、曝气头向微氧反应器中通入少量氧气，利用氧气流量 计、氧化还原电位在线控制仪、氧化还原电位在线控制仪探头、电磁阀控制进 氧量，使微氧反应器内处在氧化还原电位为-300～-440mV的微氧状态下。在微 氧状态下，培养出同时富含硫酸盐还原菌和无色硫细菌的活性污泥。
糖蜜酒精废水经调节池调节pH值为6.5～7.0，硫酸根浓度为850～ 950mg/L，经进水泵和进水管进入微氧反应器污泥床，并保持微氧反应器内的水 力停留时间为10～20小时;在微氧反应器里废水中的硫酸盐经硫酸盐还原菌还 原成硫化物，继而，无色硫细菌在微量氧的条件下将硫化物氧化成单质硫随出 水排出，出水中的单质硫呈悬浮状态，自然的重力沉降作用难以使其与废水分 离，本发明采用沙滤器实现单质硫与废水的分离;产生的生物气经微氧反应器 上部的三相分离器、生物气导管进入集气罐;微氧反应器的出水经出水口、导 水管进入沙滤器进水口，经沙滤器过滤后，由出水管、回流泵、回流水导管以 50～300%的回流比回流到微氧反应器污泥床;沙滤器上部滤层滤料是粒径为 0.05～0.4mm的河沙，高度为25～50cm，沙滤器下部承托层滤料是粒径为0.4～ 5.0mm的河沙，高度为10～20cm;经沙滤器过滤后，单质硫被截留在滤层表层， 过滤结束后，将滤层表层5～10cm的沙及截留物刮出，放入萃取容器，加入二 硫化碳作萃取剂，萃取后进行固液分离，对分离出来的液体进行蒸馏，馏分为 二硫化碳，作为下一次萃取的萃取剂，循环利用，结晶体即为单质硫晶体。
本发明从富含硫酸根离子的废水中回收单质硫，具有工艺简单、回收率高、 综合费用低等优点。