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申请/专利权人：天津理工大学;唐山冀油瑞丰化工有限公司

摘要：本发明公开了一种分段递进式高效除硫装置及其使用方法，分段递进式高效除硫装置包括：生物反应池和仿生反应池，生物反应池的底部形成有第一进水口，生物反应池的上部形成有第一出水口，第一进水口与一进水管路的一端连通，在仿生反应池的上部形成有第二出水口和净水出口，仿生反应池的下部形成有第二进水口，第一出水口通过第一管路与第二进水口连通，第一蠕动泵和第一进水口之间的进水管路与一第二管路的一端连通，第二管路的另一端与第二出水口连通，在第二管路上安装有回流泵，在仿生反应池内安装有滤膜，仿生反应池中填充有活性仿生材料。本发明分段递进式高效除硫装置可以处理含硫废水中硫的浓度为0.76～1100.0mg·L‑1，N浓度范围为0～171.50mg·L‑1。

主权项：1.一种分段递进式高效除硫装置，其特征在于，包括：生物反应池4和仿生反应池6，所述生物反应池4的底部形成有第一进水口12，所述生物反应池4的上部形成有第一出水口14，所述第一进水口12与一进水管路的一端连通，在所述进水管路上安装有第一蠕动泵2；所述仿生反应池6的上部形成有第二出水口17、净水出口16和第一尾气出口18，所述仿生反应池6的下部形成有第二进水口15，所述第一出水口14通过第一管路与所述第二进水口15连通，所述第一蠕动泵2和第一进水口12之间的进水管路与一第二管路的一端连通，所述第二管路的另一端与所述第二出水口17连通，在所述第二管路上安装有回流泵3，在所述仿生反应池6内安装有滤膜7，用于对第二进水口15排入的液体进行过滤，所述滤膜7上方的仿生反应池6中填充有活性仿生材料，在所述滤膜7下方仿生反应池6上形成有一出料口8，所述第一管路上安装有第一阀门10，在所述净水出口16上连接有一第二阀门；所述分段递进式高效除硫装置的使用方法，包括以下步骤：步骤1，对生物反应池4进行激活：使第一蠕动泵2工作，关闭第一阀门10，向生物反应池4中导入含硫废水，将目的菌种接入生物反应池4中，向生物反应池4补充目的菌种所需的无机营养成分，调节以使含硫废水中硫氮的物质的量的比为5～5.5:2、pH为6.9～7.1，待生物反应池4中的硫化物浓度逐渐降低至不再发生变化时，激活生物反应池4完毕，其中，所述目的菌种为脱氮硫杆菌Thiobacillusdenitrificans、排硫硫杆菌Thiobacillusthioparus、脱氮嗜硫单胞菌Sulfurimonasdenitrificans和嗜无机物硫卵菌Sulfurovumlithotrophicum；步骤2，对仿生反应池6进行激活：打开第一阀门10，使第一蠕动泵2工作，向生物反应池4内导入含硫废水，直至激活生物反应池4内的含硫废水经过所述第一管路流入所述仿生反应池6内，使第一蠕动泵2停止工作，调节仿生反应池6内的pH至6.9～7.1，待仿生反应池6中的硫化物浓度逐渐降低至不再发生变化时，激活仿生反应池6完毕；步骤3，打开第一阀门10，关闭第二阀门，使第一蠕动泵2工作，向生物反应池4内和仿生反应池6导入含硫废水，调整生物反应池4和仿生反应池6内的压力、温度和pH，以使其保持在压力0.09～0.11Mpa、温度29～31℃和pH为6.9～7.1，打开回流泵3，使回流泵3和第一蠕动泵2的流量比为2.5～3.0:1，当仿生反应池6内硫化物中硫浓度的浮动范围＜1mg·L-1时，打开第一阀门10、打开第二阀门、关闭回流泵3以及打开第一蠕动泵2，从所述净水出口16排出处理后废水；经过仿生反应池6处理过的含硫废水以一定的回流比与生物反应池4内的含硫废水混合，经过若干轮递进式回流处理，水体中的硫化物逐渐被除去，当处理结果达到排放标准后，可将仿生反应池6中的水以中水方式排放；生物反应池4生成的单质硫经出料口8导出，以使单质硫在进入仿生反应池6前被去除；所述活性仿生材料的制备方法为：以戊二醛水溶液作为交联剂，由羧甲基纤维素和黄原胶交联而成凝胶状聚合物，将凝胶状聚合物干燥，得到纯化后聚合物，将5质量份数的纯化后聚合物用29～31℃的1mol·L-1高碘酸钠水溶液浸泡0.5h，取出，将其置于25～30体积份数的pH＝7.0的磷酸缓冲溶液中，再加入五种酶溶液，于29～30℃条件下静置2h，得到活性仿生材料，其中，酶溶液为酶和pH＝7.0的磷酸缓冲溶液的混合物，酶为醌氧化还原酶、异化硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶、一氧化氮还原酶或一氧化二氮还原酶，每种酶溶液中酶的浓度为5μg·mL-1，每种酶溶液加入的体积份数5，所述质量份数的单位为g，所述体积份数的单位为mL。

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