《一種同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統及方法》是哈爾濱工業大學於2008年7月4日申請的專利，該專利的公布號為CN101302069，授權公布日為2008年11月12日，發明人是王愛傑、劉春爽、任南琪、韓洪軍、畢建培、陳川、鄧旭亮。
《一種同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統及方法》工藝系統碳氮硫同步脫除裝置的出水口與硝化反應器的進水口連通，硝化反應器的出水口與沉澱池的進水口連通。本發明方法是將廢水中的有機物、硫酸鹽和氨氮分別轉化為二氧化碳、單質硫和氮氣，將氣相中代謝產生的H2S和NH3轉化為單質硫和氮氣，並將微生物生長產生的污泥降解掉。
2018年12月20日，《一種同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統及方法》獲得第二十屆中國專利獎優秀獎。
（概述圖為《一種同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統及方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統及方法
- 公告號：CN101302069
- 授權日：2008年11月12日
- 申請號：2008100648589
- 申請日：2008年7月4日
- 申請人：哈爾濱工業大學
- 地址：黑龍江省哈爾濱市南崗區西大直街92號
- 發明人：王愛傑、劉春爽、任南琪、韓洪軍、畢建培、陳川、鄧旭亮
- Int.Cl.：C02F9/14(2006.01); C02F1/70(2006.01); C02F3/30(2006.01); B01D53/52(2006.01); C01B17/02(2006.01)
- 代理機構：哈爾濱市松花江專利商標事務所
- 代理人：韓末洙
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,解決方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著發酵、製藥、食品加工等產業的迅猛發展，大量含硫含氮有機廢水排入受納水體。含氮化合物（如氨氮）能夠加速藻類等水生生物大量繁殖，引發水體富營養化，造成水華、赤潮等現象。含硫化合物（如硫酸鹽）在厭氧條件下能夠被微生物還原為硫化物，不僅引起生物腐蝕，還會產生有毒有害的硫化氫氣體，對人們的生產生活帶來極大的危害。因此，開發高效低成本的含硫含氮有機廢水有效治理方法是非常必要和迫切的。
截至2008年7月4日，中國國內外對於高濃度含硫含氮有機廢水的處理，多採用複雜的工藝系統進行分別脫硫和脫氮。脫硫工藝主要採用硫酸鹽還原工藝→生物氧化脫硫工藝，脫氮工藝主要採用硝化後→反硝化方式。從整體上看，脫硫工藝雖然能夠將硫酸根轉化為單質硫，但是處理負荷低，生成的單質硫黏附於細胞表面難以分離。脫氮工藝往往流程繁瑣，操作運行成本昂貴，處理效率不高。因此，採用分別脫氮和脫硫的方式處理高濃度含硫含氮廢水，不僅工藝系統複雜，而且處理效果普遍不理想。
發明內容
專利目的
《一種同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統及方法》的目的是為了解決現有技術脫除廢水中碳氮硫的工藝複雜、運行成本高、處理效率低，及單質硫難以分離的缺點；而提供了一種同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統及方法。《一種同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統及方法》解決了長期以來含硫含氮廢水不能同時去除碳氮硫的難題。
解決方案
《一種同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統及方法》同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統是由調節池、第一換熱器、第一提升水井、硫酸鹽還原和有機物去除裝置、第一沼氣貯罐、生物脫臭塔、第一單質硫分離裝置、單質硫回收裝置、混合池、第二換熱器、第二提升水井、碳氮硫同步脫除裝置、第二單質硫分離裝置、硝化反應器、沉澱池、集泥井、濃縮池、厭氧污泥硝化裝置、污泥離心裝置、第二沼氣貯罐、排出管、連線管、虹吸管、鼓風機、曝氣頭和進水管組成；進水管的出水口與調節池的進水口連通，調節池下部的出水口與第一換熱器頂部的進水口連通，第一換熱器底部的出水口與第一提升水井底部的進水口連通，第一提升水井底部的出水口與硫酸鹽還原和有機物去除裝置頂部的進水口連通，硫酸鹽還原和有機物去除裝置上部的出水口與混合池下部的進水口連通，混合池下部的出水口與第二換熱器底部的進水口連通，第二換熱器頂部的出水口與第二提升水井底部的進水口連通，第二提升水井底部的出水口與碳氮硫同步脫除裝置下部的進水口連通，碳氮硫同步脫除裝置上部的出水口與硝化反應器上部的進水口連通，硝化反應器上部的出水口與沉澱池上部的進水口連通，沉澱池上部的出水口與位於混合池底部的進水口連通，沉澱池靠近內壁一側設定有虹吸管，虹吸管的一端伸入到沉澱池下部，虹吸管的另一端與大氣相通，虹吸管中部的出泥口與集泥井的進泥口連通，集泥井下部的出泥口分別與濃縮池頂部的進泥口、硝化反應器上部的進泥口連通，同時濃縮池頂部的進泥口與硫酸鹽還原和有機物去除裝置底部的出泥口連通，連線管的進泥口穿過濃縮池池壁伸入濃縮池的底部，連線管的出泥口與厭氧污泥硝化裝置的進泥口連通，厭氧污泥硝化裝置溢水堰底部的出泥口與污泥離心裝置頂部的進泥口連通，排出管的進口分別與濃縮池上部的出水口和污泥離心裝置底部的出口連通，厭氧污泥硝化裝置頂部的出氣口與第二沼氣貯罐底部的進氣口連通，硝化反應器底部設定有曝氣頭，曝氣頭的進氣口與鼓風機的出氣口連通，硫酸鹽還原和有機物去除裝置頂部的沼氣出氣口與第一沼氣貯罐底部的進氣口連通，硫酸鹽還原和有機物去除裝置頂部的H2S氣體出氣口與生物脫臭塔下部的進氣口連通，生物脫臭塔下部的出氣口與第一單質硫分離裝置下部的進口連通，單質硫回收裝置底部的進口分別與第一單質硫分離裝置及第二單質硫分離裝置下部的出口連通，碳氮硫同步脫除裝置下部的出水口與第二單質硫分離裝置下部的進口連通。
所述的硫酸鹽還原和有機物去除裝置4為專利號為ZL00206243.7（其公告號為CN2420272，公告日為2001.02.21）中所述的一體化兩相厭氧生物處理反應器或厭氧折流板式反應器，該裝置為套筒式組合結構，由不同形式的套筒將反應器內空間有機地分割為不同功能的區域，其中內筒一內為產酸反應區，在該區內由傘形導流罩將該區分為上下兩部分，下部為完全攪拌混合反應區，上部為澄清區；內筒一和內筒二之間為兩相厭氧過渡區；內筒二和外壁筒之間為產甲烷相反應區，在該區內由導流筒將該區分為上、下兩部分，下部分為產甲烷厭氧反應區，上部為泥水沉澱分離區，反應器上端為氣相區，內筒一位於內筒二內。碳氮硫同步脫除裝置12是中國專利申請號為200710072195.0（其公開號為CN101050031，公開日為2007.10.10）中所述的反應器或顆粒污泥膨脹床反應器，該反應器是固定床生物膜反應器，它由有機玻璃或不鏽鋼製成，它由筒體、集氣室、排水管、進水管、進水閥、錐形筒底、填料層、導氣管、洗氣瓶、排氣管、溫控儀、取樣閥、取樣管、水封裝置和溫控探頭組成；其特徵在於集氣室與洗氣瓶的下部通過導氣管連通，排氣管的一端與洗氣瓶連通，排氣管的另一端與大氣連通，排水管的進水端設有水封裝置，排水管的進水口與集氣室底部的出水口連通，集氣室的底部與筒體的上部固定連線，集氣室與筒體之間形成溢水堰，筒體的中下部設有填料層，筒體的下端面與錐形筒底的上端面固定連線，錐形筒底的進水口與進水管的出水口連通，進水管上設有進水閥，取樣管上設定有取樣閥，取樣管均布在筒體的外壁上，並且取樣管的軸線與筒體的軸線垂直，取樣管的進水口與筒體的取樣出水口連通，溫控儀與位於筒體中部的溫控探頭連線；筒體內腔的中下部形成了反應區，筒體內腔的上部形成了沉澱區，集氣室內腔的中上部形成了氣體收集區，集氣室內腔的底部與溢水堰之間形成了儲水區。硝化反應器14為專利號為ZL96251960.X（其公告號為CN2258163，公開日為1997.07.23）中所述的交叉流污水生物處理裝置。
《一種同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統及方法》同步脫除廢水中碳氮硫的方法是由下述步驟實現的：一、調節廢水使其硫酸根的濃度在1000～10000毫克/升範圍內，並調節COD與SO4的質量比大於3；二、調節經步驟一處理後的無機廢水的溫度為25～35℃；三、採用顆粒污泥對經步驟二處理後的廢水進行處理，有機物大部分轉化為CO2，剩餘的有機物轉化為小分子有機酸，硫酸鹽還原菌將硫酸根代謝生成H2S和S，其中將pH值控制在8.0～10.0，水力停留時間為24～72小時；四、將步驟三處理後的廢水與回流廢水混合，然後調節水溫為25～35℃，水中的小分子有機酸轉化為CO2，S轉化為單質硫，硝酸鹽全部反硝化為N2；同時將步驟三得到的H2S氣體轉化為單質硫，回收單質硫；並將步驟三產生的沼氣儲存；五、經步驟四處理後的廢水進行硝化處理，pH控制在7.5～9.5之間，DO為2～40毫克/升，水力停留時間（HRT）控制在4～12h，溫度控制在25～35℃，氨氮濃度為100毫克/升～3000毫克/升；六、將經步驟五處理後的廢水沉澱1～5h，將沉澱後的廢水回流；七、將經沉澱處理的污泥與步驟三排出的剩餘污泥濃縮，將濃縮處理後的廢水排放，然後將濃縮處理後的污泥進行厭氧硝化處理，厭氧硝化的溫度為25～35℃，以CaO計將鹼度控制在100～150度，生污泥與熟污泥質量比為5％～12％，碳氮比為10～20∶1，將產生的沼氣儲存，將剩餘污泥排出。其中步驟三中回流廢水為經步驟六沉澱處理後的廢水；步驟六中的出水回流率在50％～400％之間。
改善效果
《一種同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統及方法》工藝系統及方法將水中的碳氮硫同時去除，將廢水中的有機物、硫酸鹽和氨氮分別轉化為二氧化碳、單質硫和氮氣，將氣相中代謝產生的H2S和NH3轉化為單質硫和氮氣，並將微生物生長過程中產生的污泥降解掉，從而實現廢水中碳氮硫的同步去除，並將產生的生物固體中單質硫被回收再利用，剩餘污泥經穩定化和減量化後再利用，且出水中不含亞硝酸鹽。《一種同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統及方法》方法的處理效率高、工藝簡單、無二次污染、運行費用低及單質硫全部被回收等優點；有機物、硫酸鹽和氨氮的轉化率均在95％以上。《一種同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統及方法》的工藝系統占地面積省、且便於操作。
附圖說明
圖1是《一種同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統及方法》工藝系統的示意圖。
技術領域
《一種同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統及方法》涉及一種廢水的處理裝置及方法；特別涉及一種處理含碳氮硫廢水的工藝系統及方法。
權利要求
1.一種同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統，它是由調節池（1）、第一換熱器（2）、第一提升水井（3）、硫酸鹽還原和有機物去除裝置（4）、第一沼氣貯罐（5）、生物脫臭塔（6）、第一單質硫分離裝置（7）、單質硫回收裝置（8）、混合池（9）、第二換熱器（10）、第二提升水井（11）、碳氮硫同步脫除裝置（12）、第二單質硫分離裝置（13）、硝化反應器（14）、沉澱池（15）、集泥井（16）、濃縮池（17）、厭氧污泥硝化裝置（18）、污泥離心裝置（19）、第二沼氣貯罐（20）、排出管（21）、連線管（22）、虹吸管（23）、鼓風機（24）、曝氣頭（25）和進水管（26）組成；其特徵在於進水管（26）的出水口與調節池（1）的進水口連通，調節池（1）下部的出水口與第一換熱器（2）頂部的進水口連通，第一換熱器（2）底部的出水口與第一提升水井（3）底部的進水口連通，第一提升水井（3）底部的出水口與硫酸鹽還原和有機物去除裝置（4）頂部的進水口連通，硫酸鹽還原和有機物去除裝置（4）上部的出水口與混合池（9）下部的進水口連通，混合池（9）下部的出水口與第二換熱器（10）底部的進水口連通，第二換熱器（10）頂部的出水口與第二提升水井（11）底部的進水口連通，第二提升水井（11）底部的出水口與碳氮硫同步脫除裝置（12）下部的進水口連通，碳氮硫同步脫除裝置（12）上部的出水口與硝化反應器（14）上部的進水口連通，硝化反應器（14）上部的出水口與沉澱池（15）上部的進水口連通，沉澱池（15）上部的出水口與位於混合池（9）底部的進水口連通，沉澱池（15）靠近內壁一側設定有虹吸管（23），虹吸管（23）的一端伸入到沉澱池下部，虹吸管（23）的另一端與大氣相通，虹吸管（23）中部的出泥口與集泥井（16）的進泥口連通，集泥井（16）下部的出泥口分別與濃縮池（17）頂部的進泥口、硝化反應器（14）上部的進泥口連通，同時濃縮池（17）頂部的進泥口與硫酸鹽還原和有機物去除裝置（4）底部的出泥口連通，連線管（22）的進泥口穿過濃縮池（17）池壁伸入濃縮池（17）的底部，連線管（22）的出泥口與厭氧污泥硝化裝置（18）的進泥口連通，厭氧污泥硝化裝置（18）溢水堰底部的出泥口與污泥離心裝置（19）頂部的進泥口連通，排出管（21）的進口分別與濃縮池（17）上部的出水口和污泥離心裝置（19）底部的出口連通，厭氧污泥硝化裝置（18）頂部的出氣口與第二沼氣貯罐（20）底部的進氣口連通，硝化反應器（14）底部設定有曝氣頭（25），曝氣頭（25）的進氣口與鼓風機（24）的出氣口連通，硫酸鹽還原和有機物去除裝置（4）頂部的沼氣出氣口與第一沼氣貯罐（5）底部的進氣口連通，硫酸鹽還原和有機物去除裝置（4）頂部的H2S氣體出氣口與生物脫臭塔（6）下部的進氣口連通，生物脫臭塔（6）下部的出氣口與第一單質硫分離裝置（7）下部的進口連通，單質硫回收裝置（8）底部的進口分別與第一單質硫分離裝置（7）及第二單質硫分離裝置（13）下部的出口連通，碳氮硫同步脫除裝置（12）下部的出水口與第二單質硫分離裝置（13）下部的進口連通；其中所述的硫酸鹽還原和有機物去除裝置（4）為套筒式組合結構，由不同形式的套筒將反應器內空間有機地分割為不同功能的區域，其中內筒一內為產酸反應區，在該區內由傘形導流罩將該區分為上下兩部分，下部為完全攪拌混合反應區，上部為澄清區，內筒一和內筒二之間為兩相厭氧過渡區，內筒二和外壁筒之間為產甲烷相反應區，在該區內由導流筒將該區分為上、下兩部分，下部分為產甲烷厭氧反應區，上部為泥水沉澱分離區，反應器上端為氣相區，內筒一位於內筒二內；碳氮硫同步脫除裝置（12）是由有機玻璃或不鏽鋼製成，它由筒體、集氣室、排水管、進水管、進水閥、錐形筒底、填料層、導氣管、洗氣瓶、排氣管、溫控儀、取樣閥、取樣管、水封裝置和溫控探頭組成；集氣室與洗氣瓶的下部通過導氣管連通，排氣管的一端與洗氣瓶連通，排氣管的另一端與大氣連通，排水管的進水端設有水封裝置，排水管的進水口與集氣室底部的出水口連通，集氣室的底部與筒體的上部固定連線，集氣室與筒體之間形成溢水堰，筒體的中下部設有填料層，筒體的下端面與錐形筒底的上端面固定連線，錐形筒底的進水口與進水管的出水口連通，進水管上設有進水閥，取樣管上設定有取樣閥，取樣管均布在筒體的外壁上，並且取樣管的軸線與筒體的軸線垂直，取樣管的進水口與筒體的取樣出水口連通，溫控儀與位於筒體中部的溫控探頭連線；筒體內腔的中下部形成了反應區，筒體內腔的上部形成了沉澱區，集氣室內腔的中上部形成了氣體收集區，集氣室內腔的底部與溢水堰之間形成了儲水區。
2.利用權利要求1所述的工藝系統同步脫除廢水中碳氮硫的方法，其特徵在於同步脫除廢水中碳氮硫的方法是由下述步驟實現的：
一、調節廢水使其硫酸根的濃度在1000～10000毫克/升範圍內，並調節COD與SO4的質量比大於3；
二、調節經步驟一處理後的無機廢水的溫度為25～35℃；
三、採用顆粒污泥對經步驟二處理後的廢水進行處理，有機物大部分轉化為CO2，剩餘的有機物轉化為小分子有機酸，硫酸鹽還原菌將硫酸根代謝生成H2S和S，其中將pH值控制在8.0～10.0，水力停留時間為24～72小時；
四、將步驟三處理後的廢水與回流廢水混合，然後調節水溫為25～35℃，水中的小分子有機酸轉化為CO2，S轉化為單質硫，硝酸鹽全部反硝化為N2；同時將步驟三得到的H2S氣體轉化為單質硫，回收單質硫；並將步驟三產生的沼氣儲存；
五、經步驟四處理後的廢水進行硝化處理，pH控制在7.5～9.5之間，DO為2～40毫克/升，水力停留時間控制在4～12h，溫度控制在25～35℃，氨氮濃度為100毫克/升～3000毫克/升；
六、將經步驟五處理後的廢水沉澱1～5h，將沉澱後的廢水回流；
七、將經沉澱處理的污泥與步驟三排出的剩餘污泥濃縮，將濃縮處理後的廢水排放，然後將濃縮處理後的污泥進行厭氧硝化處理，厭氧硝化的溫度為25～35℃，以CaO計將鹼度控制在100～150度，生污泥與熟污泥質量比為5％～12％，碳氮比為10～20∶1，將產生的沼氣儲存，將剩餘污泥排出。
3.根據權利要求2所述的同步脫除廢水中碳氮硫的方法，其特徵在於步驟三中回流廢水為經步驟六沉澱處理後的廢水。
4.根據權利要求2所述的同步脫除廢水中碳氮硫的方法，其特徵在於步驟一中COD與SO4的質量比為5～20。
5.根據權利要求2所述的同步脫除廢水中碳氮硫的方法，其特徵在於步驟一中COD與SO4的質量比為10。
6.根據權利要求2所述的同步脫除廢水中碳氮硫的方法，其特徵在於步驟一中顆粒污泥為產甲烷菌顆粒污泥。
7.根據權利要求2所述的同步脫除廢水中碳氮硫的方法，其特徵在於步驟二中調節經步驟一處理後的無機廢水的溫度為30℃。
8.根據權利要求2所述的同步脫除廢水中碳氮硫的方法，其特徵在於步驟七中厭氧硝化處理使用的功能菌為產甲烷菌。
實施方式
- 實施方式一
結合圖1進行說明，本實施方式中同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統是由調節池1、第一換熱器2、第一提升水井3、硫酸鹽還原和有機物去除裝置4、第一沼氣貯罐5、生物脫臭塔6、第一單質硫分離裝置7、單質硫回收裝置8、混合池9、第二換熱器10、第二提升水井11、碳氮硫同步脫除裝置12、第二單質硫分離裝置13、硝化反應器14、沉澱池15、集泥井16、濃縮池17、厭氧污泥硝化裝置18、污泥離心裝置19、第二沼氣貯罐20、排出管21、連線管22、虹吸管23、鼓風機24、曝氣頭25和進水管26組成；進水管26的出水口與調節池1的進水口連通，調節池1下部的出水口與第一換熱器2頂部的進水口連通，第一換熱器2底部的出水口與第一提升水井3底部的進水口連通，第一提升水井3底部的出水口與硫酸鹽還原和有機物去除裝置4頂部的進水口連通，硫酸鹽還原和有機物去除裝置4上部的出水口與混合池9下部的進水口連通，混合池9下部的出水口與第二換熱器10底部的進水口連通，第二換熱器10頂部的出水口與第二提升水井11底部的進水口連通，第二提升水井11底部的出水口與碳氮硫同步脫除裝置12下部的進水口連通，碳氮硫同步脫除裝置12上部的出水口與硝化反應器14上部的進水口連通，硝化反應器14上部的出水口與沉澱池15上部的進水口連通，沉澱池15上部的出水口與位於混合池9底部的進水口連通，沉澱池15靠近內壁一側設定有虹吸管23，虹吸管23的一端伸入到沉澱池下部，虹吸管23的另一端與大氣相通，虹吸管23中部的出泥口與集泥井16的進泥口連通，集泥井16下部的出泥口分別與濃縮池17頂部的進泥口、硝化反應器14上部的進泥口連通，同時濃縮池17頂部的進泥口與硫酸鹽還原和有機物去除裝置4底部的出泥口連通，連線管22的進泥口穿過濃縮池17池壁伸入濃縮池17的底部，連線管22的出泥口與厭氧污泥硝化裝置18的進泥口連通，厭氧污泥硝化裝置18溢水堰底部的出泥口與污泥離心裝置19頂部的進泥口連通，排出管21的進口分別與濃縮池17上部的出水口和污泥離心裝置19底部的出口連通，厭氧污泥硝化裝置18頂部的出氣口與第二沼氣貯罐20底部的進氣口連通，硝化反應器14底部設定有曝氣頭25，曝氣頭25的進氣口與鼓風機24的出氣口連通，硫酸鹽還原和有機物去除裝置4頂部的沼氣出氣口與第一沼氣貯罐5底部的進氣口連通，硫酸鹽還原和有機物去除裝置4頂部的H2S氣體出氣口與生物脫臭塔6下部的進氣口連通，生物脫臭塔6下部的出氣口與第一單質硫分離裝置7下部的進口連通，單質硫回收裝置8底部的進口分別與第一單質硫分離裝置7及第二單質硫分離裝置13下部的出口連通，碳氮硫同步脫除裝置12下部的出水口與第二單質硫分離裝置13下部的進口連通。
該實施方式單質硫回收和污泥回收各種裝置均按照常規設計即可，無其他特殊要求。
- 實施方式二：
該實施方式與具體實施方式一不同的是硫酸鹽還原和有機物去除裝置4為專利號為ZL00206243.7（其公告號為CN2420272，公告日為2001.02.21）中所述的一體化兩相厭氧生物處理反應器或厭氧折流板式反應器。其它與具體實施方式一相同。
- 實施方式三
該實施方式與具體實施方式一不同的是碳氮硫同步脫除裝置12是中國專利申請號為200710072195.0（其公開號為CN101050031，公開日為2007.10.10）中所述的反應器或顆粒污泥膨脹床反應器。
- 實施方式四
該實施方式與具體實施方式一不同是硝化反應器14為專利號為ZL96251960.X（其公告號為CN2258163，公開日為1997.07.23）中所述的交叉流污水生物處理裝置。
- 實施方式五
該實施方式同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統及方法是由下述步驟實現的：
一、調節廢水使其硫酸根的濃度在1000～10000毫克/升範圍內，並調節COD與SO4的質量比大於3；
二、調節經步驟一處理後的無機廢水的溫度為25～35℃；
三、採用顆粒污泥對經步驟二處理後的廢水進行處理，有機物大部分轉化為CO2，剩餘的有機物轉化為小分子有機酸，硫酸鹽還原菌將硫酸根代謝生成H2S和S，其中將pH值控制在8.0～10.0，水力停留時間為24～72小時；
四、將步驟三處理後的廢水與回流廢水混合，然後調節水溫為25～35℃，水中的小分子有機酸轉化為CO2，S轉化為單質硫，硝酸鹽全部反硝化為N2；同時將步驟三得到的H2S氣體轉化為單質硫，回收單質硫；並將步驟三產生的沼氣儲存；
五、經步驟四處理後的廢水進行硝化處理，pH控制在7.5～9.5之間，DO為2～40毫克/升，水力停留時間（HRT）控制在4～12h，溫度控制在25～35℃，氨氮濃度為100毫克/升～3000毫克/升；
六、將經步驟五處理後的廢水沉澱1～5h，將沉澱後的廢水回流；
七、將經沉澱處理的污泥與步驟三排出的剩餘污泥濃縮，將濃縮處理後的廢水排放，然後將濃縮處理後的污泥進行厭氧硝化處理，厭氧硝化的溫度為25～35℃，以CaO計將鹼度控制在100～150度，生污泥與熟污泥質量比為5％～12％，碳氮比為10～20∶1，將產生的沼氣儲存，將剩餘污泥排出。
該實施方式步驟三中回流廢水為經步驟六沉澱處理後的廢水；步驟六中的出水回流率在50％～400％之間。
- 實施方式六
該實施方式與具體實施方式五不同的是步驟一中COD與SO4的質量比為5～20。其它與具體實施方式五相同。
- 實施方式七
該實施方式與具體實施方式五不同的是步驟一中COD與SO4的質量比為10。其它與具體實施方式五相同。
- 實施方式八
該實施方式與具體方式五不同的是：步驟一中顆粒污泥為產甲烷菌顆粒污泥。其它與具體實施方式五相同。
- 實施方式九
該實施方式與具體方式五不同的是：步驟二中調節經步驟一處理後的無機廢水的溫度為30℃。其它與具體實施方式五相同。
- 實施方式十
該實施方式與具體實施方式五不同的是：步驟七中厭氧硝化處理使用的功能菌為產甲烷菌。其它與具體實施方式五相同。
- 實施方式十一
結合圖1進行說明，該實施方式同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統及方法是由下述步驟實現的：
一、將廢水通入調節池1，調節廢水使其硫酸根的濃度在1000～10000毫克/升範圍內，並調節COD與SO4的質量比大於3；
二、再將經步驟一處理後的廢水通入第一換熱器2，調節廢水的溫度為25～35℃；
三、將步驟二處理後的廢水然經第一提升井3後通入硫酸鹽還原和有機物去除裝置4中，硫酸鹽還原和有機物去除裝置4內接種的產甲烷菌顆粒污泥對污水進行處理，產甲烷菌顆粒污泥的接種量為總容積的20％～50％，有機物大部分生成CO2，其餘小分子有機酸，硫酸鹽還原菌將硫酸根代謝生成H2S和S，其中硫酸鹽還原和有機物去除裝置4內的pH值控制在8.0～10.0，水力停留時間（HRT）為24～72小時；
四、將步驟三處理後的廢水與沉澱池15回流的廢水一同通入混合池9，再經第二換熱器10、第二提升水井11流入碳氮硫同步脫除裝置12，水中的小分子有機酸轉化為CO2，S轉化為單質硫，硝酸鹽全部反硝化為N2；同時將步驟三得到的H2S氣體經生物脫臭塔6、第一單質硫分離裝置7處理後得到單質硫，再與第二單質硫分離裝置13處理得到單質硫同被單質硫回收裝置8回收；並且硫酸鹽還原和有機物去除裝置4排出的沼氣儲於第一沼氣貯罐5內；步驟四中碳氮硫同步脫除裝置12內運行的工藝條件：運行溫度為25～35℃，水力停留時間（HRT）為4～12小時，進水的pH值為7.5～9.5，出水回流控制上升流速在3～10米/小時，進水中碳、氮、硫的摩爾比為3/4～1.26∶1∶1，進水硫化物濃度為100毫克/升～1000毫克/升；
五、經步驟四處理後的廢水通入硝化反應器14，對廢水進行硝化處理，其中pH控制在7.5～9.5之間，DO在2～40毫克/升，水力停留時間（HRT）控制在4～12h，溫度控制在25～35℃，氨氮濃度為100毫克/升～3000毫克/升；
六、將經步驟五處理後的廢水通入沉澱池15進行沉澱1～5h，經沉澱處理的廢水通入混合池9，出水回流率在50％～400％之間；
七、將沉澱得到的污泥通入集泥井16，然後與硫酸鹽還原和有機物去除裝置4內的剩餘污泥一同通入濃縮池17，再通入厭氧污泥硝化裝置18，在25～35℃條件下，在產甲烷微生物的作用下，以CaO計將鹼度控制在100～150度，生污泥與熟污泥質量比為5％～12％，碳氮比為10～20∶1，將產生的沼氣儲於第二沼氣貯罐20內，將剩餘污泥採用污泥離心裝置19離心後排放，並將濃縮池17處理的廢水排出。
該實施方式的步驟二中接種污泥採用產甲烷顆粒污泥，接種量為總容積的30％.步驟四中接種污泥採用產甲烷顆粒污泥，接種量為總容積的40％～60％。步驟四生物脫臭塔6進氣濃度250～1700毫克/平方米，即容積負荷在13～90克/（平方米·小時）；控制循環液噴淋量為10～60升/秒；氣體流速為100～400升/秒；氣體停留時間控制在20～70秒；pH控制在2～7；溫度控制在15～30℃；添加循環液的周期為9～15天，每升循環液組成成份如下：0.08～0.12g萄萄糖、0.5～1.0g蛋白腖、0.55～0.65g磷酸氫二鉀、0.55～0.65g磷酸二氫鉀、0.08～0.12g氯化鎂、0.18～0.22gNH4Cl、0.015～0.03g硫酸亞鐵、0.015～0.03g硫酸鎂和餘量為水。
經檢測，該實施方式中有機物、硫酸鹽和氨氮的轉化率均在95％以上。
榮譽表彰
2018年12月20日，《一種同步脫除廢水中碳氮硫的工藝系統及方法》獲得第二十屆中國專利獎優秀獎。
