本发明属于污水生物处理技术领域，涉及一种湿法二步法腈纶纺丝尾液的脱硫处理方法，先对湿法二步法腈纶纺丝尾液进行中和，再在厌氧序批式反应器中进行硫酸盐的还原和有机物的去除，最后在厌氧序批式生物膜反应器中进行硫化物的去除和单质硫的回收，其工艺简单，原理科学，实用性强，操作安全稳定，处理效果好，成本低，硫资源回收率高，环境和经济效益明显，可广泛应用于湿法二步法腈纶纺丝尾液及其它具有湿法二步法腈纶纺丝尾液特点的工业废水。
1.一种湿法二步法腈纶纺丝尾液的脱硫处理方法，其特征在于在湿法二步法腈纶纺丝尾液的脱硫处理装置中实现，先对湿法二步法腈纶纺丝尾液进行中和，再在厌氧序批式反应器中进行硫酸盐的还原和有机物的去除，最后在厌氧序批式生物膜反应器中进行硫化物的去除和单质硫的回收，其具体工艺过程为：(1)、将待处理的湿法二步法腈纶纺丝尾液引入中和池，向中和池内投加碱后在200—
500转/分钟的转速下搅拌反应5—30分钟，调节pH值为中性，得到一级出水；
(2)、将一级出水引入厌氧序批式反应器，同时加入硫酸盐还原菌，硫酸盐还原菌的加入量根据一级出水中的硫酸盐含量确定,在反应温度为25—35℃、转速为50—200转/分钟的条件下搅拌反应5—50小时得到二级出水，硫酸盐还原菌以有机物作为电子供体,以硫酸盐作为电子受体，在去除一级出水中有机物的同时将硫酸盐还原为硫化物；
(3)、将二级出水引入厌氧序批式生物膜反应器，同时投加硝酸盐和脱氮硫杆菌，投加的硝酸盐与步骤(2)还原得到的硫化物的摩尔比为2:5，脱氮硫杆菌的加入量根据二级出水中的硫化物含量确定,在反应温度为25—35℃、转速为50—200转/分钟的条件下搅拌反应
15—70小时，脱氮硫杆菌以硫化物作为电子供体，以硝酸盐作为电子受体，在将硫化物氧化为单质硫的同时将硝酸盐还原为氮气排出，实现湿法二步法腈纶纺丝尾液的脱硫。
2.根据权利要求1所述湿法二步法腈纶纺丝尾液的脱硫处理方法，其特征在于所述碱为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙中的一种或两种以上；硫酸盐还原菌为市售产品，包括脱硫线菌、脱硫弧菌、脱硫杆菌、脱硫球菌和脱硫八叠菌中的一种或两种以上；硝酸盐为硝酸钾和硝酸钠中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述湿法二步法腈纶纺丝尾液的脱硫处理方法，其特征在于所述湿法二步法腈纶纺丝尾液的脱硫处理装置的主体结构包括中和池、厌氧序批式反应器、厌氧序批式生物膜反应器、搅拌器、密封夹套、加热器、探头、温度控制仪、阀门、排气管和组合填料；中和池、厌氧序批式反应器和厌氧序批式生物膜反应器内均设置有搅拌器，用于控制搅拌速度；厌氧序批式反应器和厌氧序批式生物膜反应器的内侧壁上均设有密封夹套，厌氧序批式反应器和厌氧序批式生物膜反应器的顶端均设有加热器、探头和排气管，加热器和探头分别与温度控制仪连接，温度控制仪用于控制厌氧序批式反应器和厌氧序批式生物膜反应器内的温度；厌氧序批式反应器和厌氧序批式生物膜反应器的侧壁上分别开制有两个阀门，厌氧序批式生物膜反应器内填充有总体积50—80％的组合填料，组合填料采用纺搓的聚丙烯纤维绳串联并压有均匀分布纤维丝的塑料圆片组成单元纤维束，组合填料的比重为1.05，抗拉强度为6.5—7.5克/单丝，伸长率为5％，pH值耐受范围为2—12。
一种湿法二步法腈纶纺丝尾液的脱硫处理方法
技术领域：
[0001] 本发明属于污水生物处理技术领域，涉及一种采用生物处理方法处理湿法二步法腈纶纺丝尾液的工艺，特别是一种湿法二步法腈纶纺丝尾液的脱硫处理方法。背景技术：
[0002] 腈纶是聚丙烯腈纤维(PAN)在我国的商品名，由于其性质接近羊毛，故有“合成羊毛”之称。腈纶的弹性较好，比锦纶高约2倍，具有较好的保形性，它的耐光性是所有合成纤维中最好的，露天暴晒一年，强度仅下降20％。腈纶的制成品蓬松性及保暖性好，手感柔软，有良好的耐气候性和防霉、防蛀等性能，腈纶纤维是我国最早发展的化纤品种之一，其发展速度约为世界腈纶发展速度的10倍，而且表观消费量逐年攀升，据预测，今后我国腈纶的表观需求量每年还将以3％-5％的速度递增。但是，随着我国腈纶行业的高速发展，一些深层次的矛盾和问题也逐渐显现出来，其废水排放量巨大，如果得不到有效地处理会使当前环境的压力无法再支持腈纶行业的可持续快速发展。
[0003] 目前，腈纶的生产工艺主要有干法纺丝工艺和湿法纺丝工艺两大类，而湿法纺丝工艺又进一步分为湿法一步法工艺和湿法二步法工艺，由于湿法二步法工艺具有产品质量好、原料单耗低等优点被广泛采用。但是，湿法二步法工艺所产生的腈纶纺丝尾液因其含有大量的硫酸盐而导致处理效果普遍不理想，达标排放率很低。硫酸盐排入水体后会产生硫化氢，不仅消耗大量的溶解氧，引起水体黑臭，还会对水生生物造成毒性效应导致生物大量死亡，对环境危害极大。因此，寻求一种有效的湿法二步法腈纶纺丝尾液的脱硫处理方法是当前的热点和难点。中国专利CN201110307877.1公开了一种腈纶废水处理方法；中国专利CN201310064394.2公开了一种丙烯腈、腈纶生产综合废水处理工艺；中国专利CN200910223299.6公开了一种二步湿法腈纶废水生物膜处理方法；中国专利CN201010210951.3公开了一种两步法湿法腈纶生产废水的处理方法；中国专利CN201120301185.1公开了一种高浓度腈纶废水处理设备，通过对上述公开的技术方案进行分析，现有技术的处理方法和装置并不是针对湿法二步法腈纶纺丝尾液的处理，主要是去除废水中的有机物和氨氮，而且，这些技术和方法普遍存在工艺相对复杂，处理成本高，耦合作用差等缺点。发明内容：
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种采用生物方法进行湿法二步法腈纶纺丝尾液的脱硫处理方法，通过硫酸盐还原和硫化物氧化二步反应过程去除湿法二步法腈纶纺丝尾液中的硫，并且回收单质硫，既处理污水又回收资源，具有良好的应用前景。
[0005] 为了实现上述目的，本发明在湿法二步法腈纶纺丝尾液的脱硫处理装置中实现，先对湿法二步法腈纶纺丝尾液进行中和，再在厌氧序批式反应器中进行硫酸盐的还原和有机物的去除，最后在厌氧序批式生物膜反应器中进行硫化物的去除和单质硫的回收，其具体工艺过程为：
[0006] (1)、将待处理的湿法二步法腈纶纺丝尾液引入中和池，向中和池内投加碱后在200—500转/分钟的转速下搅拌反应5—30分钟，调节pH值为中性，得到一级出水；
[0007] (2)、将一级出水引入厌氧序批式反应器，同时加入硫酸盐还原菌，硫酸盐还原菌的加入量根据一级出水中的硫酸盐含量确定,在反应温度为25—35℃、转速为50—200转/分钟的条件下搅拌反应5—50小时得到二级出水，硫酸盐还原菌以有机物作为电子供体,以硫酸盐作为电子受体，在去除一级出水中有机物的同时将硫酸盐还原为硫化物；
[0008] (3)、将二级出水引入厌氧序批式生物膜反应器，同时投加硝酸盐和脱氮硫杆菌，投加的硝酸盐与步骤(2)还原得到的硫化物的摩尔比为2:5，脱氮硫杆菌的加入量根据二级出水中的硫化物含量确定,在反应温度为25—35℃、转速为50—200转/分钟的条件下搅拌反应15—70小时，脱氮硫杆菌以硫化物作为电子供体，以硝酸盐作为电子受体，在将硫化物氧化为单质硫的同时将硝酸盐还原为氮气排出，实现湿法二步法腈纶纺丝尾液的脱硫。
[0009] 本发明所述碱为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙和氧化钙中的一种或两种以上；硫酸盐还原菌为市售产品，包括脱硫线菌、脱硫弧菌、脱硫杆菌、脱硫球菌和脱硫八叠菌中的一种或两种以上；硝酸盐为硝酸钾和硝酸钠中的一种或两种。
[0010] 本发明所述湿法二步法腈纶纺丝尾液的脱硫处理装置的主体结构包括中和池、厌氧序批式反应器、厌氧序批式生物膜反应器、搅拌器、密封夹套、加热器、探头、温度控制仪、阀门、排气管和组合填料；中和池、厌氧序批式反应器和厌氧序批式生物膜反应器内均设置有搅拌器，用于控制搅拌速度；厌氧序批式反应器和厌氧序批式生物膜反应器的内侧壁上均设有密封夹套，厌氧序批式反应器和厌氧序批式生物膜反应器的顶端均设有加热器、探头和排气管，加热器和探头分别与温度控制仪连接，温度控制仪用于控制厌氧序批式反应器和厌氧序批式生物膜反应器内的温度；厌氧序批式反应器和厌氧序批式生物膜反应器的侧壁上分别开制有两个阀门，厌氧序批式生物膜反应器内填充有总体积50—80％的组合填料，组合填料采用纺搓的聚丙烯纤维绳串联并压有均匀分布纤维丝的塑料圆片组成单元纤维束，其中心绳不打结，抗拉力均匀，纤维丝在水中不能横向展开和生物膜结团；组合填料的比重为1.05，抗拉强度为6.5—7.5克/单丝，伸长率为5％，pH值耐受范围为2—12。
[0011] 本发明与现有技术相比，其工艺简单，原理科学，实用性强，操作安全稳定，处理效果好，成本低，硫资源回收率高，环境和经济效益明显，可广泛应用于湿法二步法腈纶纺丝尾液及其它具有湿法二步法腈纶纺丝尾液特点的工业废水。附图说明：
[0012] 图1为本发明涉及的湿法二步法腈纶纺丝尾液脱硫处理装置的主体结构原理示意图。具体实施方式：
[0013] 下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
[0014] 实施例：
[0015] 本实施例在湿法二步法腈纶纺丝尾液的脱硫处理装置中实现，其具体工艺过程为：
[0016] (1)、将某腈纶厂产生的湿法二步法腈纶纺丝尾液引入中和池1，该腈纶纺丝尾液的硫酸盐含量为4781mg/L，COD为2159mg/L，pH值为3.6，向中和池1投加氢氧化钠，控制搅拌机转速为250转/分钟搅拌反应10分钟，，调节pH值为中性，得到一级出水；
[0017] (2)、将一级出水引入厌氧序批式反应器2，向厌氧序批式反应器2中投加脱硫球菌，控制搅拌机转速为100转/分钟，调节反应温度为35℃，搅拌反应28小时得到二级出水，脱硫球菌以有机物作为电子供体而以硫酸盐作为电子受体，在去除有机物的同时将硫酸盐还原为硫化物，二级出水中硫酸盐含量为251mg/L，COD为178mg/L，硫化物为4506mg/L；
[0018] (3)、将二级出水引入厌氧序批式生物膜反应器3，同时向厌氧序批式生物膜反应器3投加硝酸钾和脱氮硫杆菌，硝酸钾的投加量788mg/L，控制搅拌机转速为100转/分钟，并通过温度控制仪调节反应温度为30℃，搅拌反应35小时得到处理后的出水，脱氮硫杆菌以硫化物作为电子供体而以硝酸盐作为电子受体，在将硫化物氧化为单质硫的同时将硝酸盐还原为氮气排出，完成湿法二步法腈纶纺丝尾液的脱硫处理，处理后的出水中硫酸盐含量为219mg/L，COD为143mg/L，硫化物为155mg/L，既处理腈纶纺丝尾液又实现硫资源的回收。
[0019] 本实施例脱硫球菌和脱氮硫杆菌的投加量根据实际需要确定，加入量多少并不影响整个湿法二步法腈纶纺丝尾液的脱硫处理过程。
[0020] 本实施例所述湿法二步法腈纶纺丝尾液的脱硫处理装置的主体结构包括中和池1、厌氧序批式反应器2、厌氧序批式生物膜反应器3、搅拌器4、密封夹套5、加热器6、探头7、温度控制仪8、阀门9、排气管10和组合填料11；中和池1、厌氧序批式反应器2和厌氧序批式生物膜反应器3内均设置有搅拌器4，用于控制搅拌速度；厌氧序批式反应器2和厌氧序批式生物膜反应器3的内侧壁上均设有密封夹套5，厌氧序批式反应器2和厌氧序批式生物膜反应器3的顶端均设有加热器6、探头7和排气管10，加热器6和探头7分别与温度控制仪8连接，温度控制仪8用于控制厌氧序批式反应器2和厌氧序批式生物膜反应器3内的温度；厌氧序批式反应器2和厌氧序批式生物膜反应器3的侧壁上均开制有两个阀门9，厌氧序批式生物膜反应器3内填充有总体积50—80％的组合填料11，组合填料11采用纺搓的聚丙烯纤维绳串联并压有均匀分布纤维丝的塑料圆片组成单元纤维束，其中心绳不打结，抗拉力均匀，纤维丝在水中不能横向展开和生物膜结团；组合填料11的比重为1.05，抗拉强度为6.5—7.5克/单丝，伸长率为5％，pH值耐受范围为2—12。
