CN112194327A - 一种矿山酸性废水处理工艺 - Google Patents

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Abstract

一种矿山酸性废水处理工艺，包括如下步骤：(1)生物吸附：将矿山酸性废水通入生物吸附池中进行生物吸附；(2)沉淀：将生物吸附池中的泥水混合物输送至沉淀池进行沉淀处理；(3)培养：将沉淀污泥输送至培养池，上清液则输送至RO工艺处理，并将酸化池中的混合物输送至培养池；(4)二次沉淀：将培养池内的混合物输送至二沉池进行分段沉淀，分为上层清水层、中层污泥层和底部沉渣层；(5)超滤：二沉池中部设置排泥管，将二沉池中上层清水层和中层污泥层的泥水混合物输送至超滤装置进行超滤处理，并将超滤透过液输送至所述RO工艺，超滤浓缩液输送至生物吸附池。

Description

一种矿山酸性废水处理工艺
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体涉及一种矿山酸性废水处理工艺。
背景技术
矿山酸性废水(AMD)来源于矿山在开采、运输、废石排放、尾矿贮存过程中经空气和菌的氧化作用形成含有硫酸盐、重金属离子的液体，主要特点为pH低、含高浓度的硫酸盐和可溶性重金属离子，AMD的排放会对环境造成极大的危害，AMD进入河流会污染河流，威胁水生生物的生产，同时还会造成地下水的污染，我国大部分煤炭和采矿工业区，都面临严重的矿山酸性废水的污染问题。
目前，通常处理方法为石灰乳中和法，使得重金属离子以氢氧化物沉淀出来，此法操作简单，易实现重金属分离，但石灰用量较大，进而增高了处理成本，重金属去除率较低，同时，产生大量废渣，给环境带来潜在的再污染风险。
有关研究表明，利用硫酸盐还原菌通过异化硫酸盐的生物还原反应，将硫酸盐还原为H2S，并利用某些微生物将H2S氧化为单质硫，产生的硫化物与重金属结合为金属硫化物沉淀。其中，CN106495390B公开了一种酸性废水的处理方法，其在酸性废水中加入预处理剂进行搅拌0.8h，搅拌转速为70r/min，静置3.5h后，升温至36℃，加入硫酸盐还原菌发酵液，密封发酵至COD浓度为1.5g/L，过滤，获得固形物与滤液。
但是由于硫酸盐还原菌在处理过程中，重金属的毒性及水中COD含量对硫酸盐还原菌的抑制问题尤为突出，进而影响重金属去除率，不利于硫酸盐还原菌在处理矿山酸性废水实践中的应用。因此，急需一种能够适应矿山酸性废水处理的工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种矿山酸性废水处理工艺。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种矿山酸性废水处理工艺，包括如下步骤：(1)生物吸附：将矿山酸性废水通入生物吸附池中进行生物吸附，所述生物吸附池中投加剩余污泥，所述剩余污泥中的优势菌种为复合硫酸盐还原菌；
(2)沉淀：将生物吸附池中的泥水混合物输送至沉淀池进行沉淀处理；
(3)培养：将沉淀污泥输送至培养池，上清液则输送至RO工艺处理，并将酸化池中的混合物输送至培养池；
(4)二次沉淀：将培养池内的混合物输送至二沉池进行分段沉淀，分为上层清水层、中层污泥层和底部沉渣层；
(5)超滤：二沉池中部设置排泥管，将二沉池中上层清水层和中层污泥层的泥水混合物输送至超滤装置进行超滤处理，并将超滤透过液输送至所述RO工艺，超滤浓缩液输送至生物吸附池；
进一步地，所述生物吸附池中废水停留时间为25-40min，MLSS控制在6000-10000ppm；
进一步地，所述酸化池内投加秸秆和所述废水进行酸化处理；
进一步地，所述酸化池内投加水解酸化污泥；
进一步地，RO工艺浓缩液输送至所述培养池；
进一步地，酸化池中的混合物输送至培养池前进行超声破解处理；
进一步地，所述超声破解处理时的声能密度为0.580-0.900W/ml；
进一步地，所述酸化池内投加剩余活性污泥进行厌氧酸化；
进一步地，所述培养池、二沉池内pH控制在7.0-7.5；
进一步地，所述沉淀池中投加铁粉，投加量为1.5-5g/L；
进一步地，所述废水中含有铬离子，其中Cr6+浓度为23.45-32.47mg/L；
进一步地，所述复合硫酸盐还原菌为脱硫弧菌、脱硫杆菌、脱硫肠状菌和脱硫球菌中的两种或两种以上。
本发明的一种矿山酸性废水处理工艺，至少具有以下优点：
1.利用含有复合硫酸盐还原菌为优势菌种剩余污泥进行生物吸附，由于复合硫酸盐还原菌产生的还原酶具有催化产生S2-的作用，同时由于复合硫酸盐还原菌具有螯合与包藏重金属离子的生物絮凝作用，可以快速降低废水中重金属浓度；
2.生物吸附阶段快速降低重金属含量后，经沉淀处理输送至培养池进行培养，上清液则输送至RO工艺处理，大大降低了膜处理的负荷；
3.RO浓缩液输送至培养池中与含有复合硫酸盐还原菌的污泥共同培养，复合硫酸盐还原菌可以将废水中的硫酸根还原为S2-，同时在铁粉的还原作用下，提供H2，使得硫酸根的还原过程加速(SO4 2-+H2→S2-+H2O)，进一步提高重金属的去除效果；
4.在二沉池内进行分段沉降，将底部沉渣排出，而上层和中层混合物则经过超滤处理，获得浓缩后的污泥返回至生物吸附池，可以降低剩余污泥中重金属含量。
附图说明
图1为一种矿山酸性废水处理工艺示意图；
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”，“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
一种矿山酸性废水处理工艺，包括如下步骤：(1)生物吸附：将矿山酸性废水通入生物吸附池中进行生物吸附，所述生物吸附池中投加剩余污泥，所述剩余污泥中的优势菌种为复合硫酸盐还原菌，所述生物吸附池中废水停留时间为30min，MLSS控制在8000ppm；
(2)沉淀：将生物吸附池中的泥水混合物输送至沉淀池进行沉淀处理，所述沉淀池中投加铁粉，投加量为2g/L；
(3)培养：将沉淀污泥输送至培养池进行厌氧培养，pH控制在7.0-7.5，HRT为6-12h，上清液则输送至RO工艺处理，并将酸化池中的混合物输送至培养池；
(4)二次沉淀：将培养池内的混合物输送至二沉池进行分段沉淀，分为上层清水层、中层污泥层和底部沉渣层；
(5)超滤：二沉池中部设置排泥管，将二沉池中上层清水层和中层污泥层的泥水混合物输送至超滤装置进行超滤处理，并将超滤透过液输送至所述RO工艺，超滤浓缩液输送至生物吸附池。
通过控制培养池内pH，测定矿山酸性废水中重金属的去除率见图1：其中pH为7-7.5时均超过了90％的去除率，且在pH为7.3时达到了95.6。而在pH为5、5.5、6时去除率仅为78.3、79.6和83.0，在pH为8时为89.1均为达到90％。
可见，控制培养池中pH可以控制矿山酸性废水重金属去除效率，控制在7.0-7.5之间可以实现90％的重金属去除。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (10)

1.一种矿山酸性废水处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)生物吸附：将矿山酸性废水通入生物吸附池中进行生物吸附，所述生物吸附池中投加剩余污泥，所述剩余污泥中的优势菌种为复合硫酸盐还原菌；
(2)沉淀：将生物吸附池中的泥水混合物输送至沉淀池进行沉淀处理；
(3)培养：将沉淀污泥输送至培养池，上清液则输送至RO工艺处理，并将酸化池中的混合物输送至培养池；
(4)二次沉淀：将培养池内的混合物输送至二沉池进行分段沉淀，分为上层清水层、中层污泥层和底部沉渣层；
(5)超滤：二沉池中部设置排泥管，将二沉池中上层清水层和中层污泥层的泥水混合物输送至超滤装置进行超滤处理，并将超滤透过液输送至所述RO工艺，超滤浓缩液输送至生物吸附池。
2.如权利要求1所述的矿山酸性废水处理工艺，其特征在于，所述生物吸附池中废水停留时间为25-40min，MLSS控制在6000-10000ppm，优选的，所述复合硫酸盐还原菌为脱硫弧菌、脱硫杆菌、脱硫肠状菌和脱硫球菌中的两种或两种以上。
3.如权利要求1所述的矿山酸性废水处理工艺，其特征在于，所述酸化池内投加秸秆和所述废水进行酸化处理。
4.如权利要求3所述的矿山酸性废水处理工艺，其特征在于，所述酸化池内投加水解酸化污泥。
5.如权利要求1所述的矿山酸性废水处理工艺，其特征在于，RO工艺浓缩液输送至所述培养池。
6.如权利要求1或3或4所述的矿山酸性废水处理工艺，其特征在于，酸化池中的混合物输送至培养池前进行超声破解处理。
7.如权利要求6所述的矿山酸性废水处理工艺，其特征在于，所述超声破解处理时的声能密度为0.580-0.900W/ml。
8.如权利要求1所述的矿山酸性废水处理工艺，其特征在于，所述酸化池内投加剩余活性污泥进行厌氧酸化。
9.如权利要求1所述的矿山酸性废水处理工艺，其特征在于，所述培养池、二沉池内pH控制在7.0-7.5。
10.如权利要求1所述的矿山酸性废水处理工艺，其特征在于，所述沉淀池中投加铁粉，投加量为1.5-5g/L。
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