申请日2019.01.03
公开(公告)日2019.04.26
IPC分类号C02F9/14; C02F103/18
申请(专利权)人广州大学;
摘要
本发明提供了一种火电厂脱硫废水集成处理方法，所述方法包括以下步骤：(1)将脱硫废水混凝沉降;(2)将步骤(1)处理后的脱硫废水与接种有硫酸盐还原菌并且发酵生长后的硫酸盐还原菌培养基混合，其中，所述生长后的硫酸盐还原菌在培养基中的浓度为1×1010～5×1010cfu/ml;(3)在pH值为3～8的厌氧条件下反应24～72h。本发明的方法能够降低药品的使用量，减小能耗，不产生二次污染;本发明的方法简单，可推广使用;本发明的方法能够有效降低废水中盐份、重金属及有机物含量，降低脱硫废水回用时对设备的腐蚀。
权利要求书
1.一种火电厂脱硫废水集成处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将脱硫废水混凝沉降;
(2)将步骤(1)处理后的脱硫废水与接种有硫酸盐还原菌并且发酵生长后的硫酸盐还原菌培养基混合，其中，所述生长后的硫酸盐还原菌在培养基中的浓度为1×1010～5×1010cfu/ml;
(3)在pH值为3～8的厌氧条件下反应24～72h。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，用聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和石灰对脱硫废水进行混凝。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，脱硫废水与接种有硫酸盐还原菌并且发酵生长后的硫酸盐还原菌培养基混合后，硫酸盐的浓度为800-2500mg/L。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述硫酸盐还原菌为弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii)SR10、鸟肠球菌(Enterococcus avium)BY7中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，厌氧反应的温度为20～40℃。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，在pH值为7～8的厌氧条件下，30℃下反应48～72h。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述硫酸盐还原菌培养基的组分包括：0.1g/L的氯化铵、2.0g/L的硫酸镁、1.0g/L的酵母提取物、0.1g/L的氯化钙、0.5g/L的磷酸氢二钾、21.6g/L的葡萄糖和0.5g/L的L-半胱氨酸盐酸。
8.一种火电厂脱硫废水 集成处理工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：
(1)用聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和石灰对脱硫废水进行混凝沉降;
(2)在SBR反应器中，将步骤(1)处理后的脱硫废水与接种有硫酸盐还原菌并且发酵生长后的硫酸盐还原菌培养基混合，其中，所述生长后的硫酸盐还原菌在培养基中的浓度为1×1010～5×1010cfu/ml;
(3)在pH值为3～8的厌氧条件下反应，每反应24-72h更换脱硫废水，其中换水率为10%-20%，其中更换进入的脱硫废水为步骤(1)处理后的脱硫废水。
9.根据权利要求8所述的工艺，其特征在于，步骤(3)中，在pH值为7～8的厌氧条件下反应，每反应48-72h更换脱硫废水，厌氧反应的温度为20～40℃。
10.根据权利要求8或9所述的工艺，其特征在于，所述硫酸盐还原菌为弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii)SR10、鸟肠球菌(Enterococcus avium)BY7中的至少一种;步骤(3)中，厌氧反应的温度为30℃。
说明书
一种火电厂脱硫废水集成处理方法
技术领域
本发明属于废水生物处理技术领域，尤其涉及一种火电厂脱硫废水的集成处理方法。
背景技术
硫酸盐广泛存在于生活污水、工业废水以及农业废水中，浓度范围较宽;不妥善处理将会对环境造成严重的污染。人体硫酸盐中毒的症状有消化不良、腹泻等。废水中硫酸盐的存在会对处理系统造成严重腐蚀，增加了系统运行、维护的费用及难度。此外，工业硫酸盐废水(如矿山废水、脱硫废水等)常含有铜、镍、铬、铅、金、银、汞等重金属离子或其络合离子。由于这类重金属离子在自然环境下化学性质稳定，其可在生物体内累积，具有慢性毒性;不能够妥善处理将会对农业、渔业等产生严重影响，并危害人体健康。重金属污染是我国水环境面临的严峻问题之一，迫切需要开发高效经济的重金属废水处理方法。
我国的火电厂广泛采用的湿法脱硫在生产过程中会产生脱硫废水。与火电厂其它系统产生的废水相比，脱硫废水的水质非常特殊，含有高浓度的悬浮物、硫酸盐、氯离子以及各种重金属，对环境有很强的污染性，处理难度较大。因此，必须对脱硫废水进行单独处理。传统的脱硫废水处理工艺采用中和、反应、絮凝及沉淀的处理方式，需加入石灰乳、凝聚剂、有机硫、助凝剂、漂白水等药剂，存在处理剂使用量大、工艺复杂、能耗高、反应不易控制、反应较慢，等缺点，而且对脱硫废水中高浓度的硫酸根及氯离子等未达到良好的去除效果。
异养硫酸盐还原菌可将硫酸盐还原为硫化物，产生的硫化物可与金属离子形成重金属沉淀，从而实现硫酸盐、有机物以及重金属的同时去除。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种火电厂脱硫废水集成处理方法。
本发明提供一种火电厂脱硫废水集成处理方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将脱硫废水混凝沉降;
(2)将步骤(1)处理后的脱硫废水与接种有硫酸盐还原菌并且发酵生长后的硫酸盐还原菌培养基混合，其中，所述生长后的硫酸盐还原菌在培养基中的浓度为1×1010～5×1010cfu/ml;
(3)在pH值为3～8的厌氧条件下反应24～72h。
优选地，用聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)和石灰对脱硫废水进行混凝。
优选地，步骤(2)中，硫酸盐还原菌培养基接种硫酸盐还原菌后，在pH值为3～8，温度为20-40℃条件下发酵生长。
优选地，硫酸盐还原菌菌液与硫酸盐还原菌培养基的接种体积比为1%。
混凝的目的在于去除脱硫废水中的主要悬浮物，便于硫酸盐还原菌处理脱硫废水。
优选地，步骤(2)中，脱硫废水与接种有硫酸盐还原菌并且发酵生长后的硫酸盐还原菌培养基混合后，硫酸盐的浓度为800-2500mg/L。
更优选地，步骤(2)中，脱硫废水与接种有硫酸盐还原菌并且发酵生长后的硫酸盐还原菌培养基混合后，硫酸盐的浓度为900-1100mg/L。
更优选地，步骤(2)中，脱硫废水与接种有硫酸盐还原菌并且发酵生长后的硫酸盐还原菌培养基混合后，硫酸盐的浓度为1800-2200mg/L。
本发明对脱硫废水和硫酸盐还原菌液的比例进行限定，若超出上述范围，硫酸盐还原菌因毒性而受到抑制。
优选地，硫酸盐还原菌为异养型硫酸盐还原菌纯菌，步骤(3)中以氮气(99.9%)置换气体，以维持严格的厌氧环境。
优选地，所述硫酸盐还原菌为弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii)SR10、鸟肠球菌(Enterococcus avium)BY7中的至少一种。
弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii)SR10，该菌于2016年4月20日公开保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，地址：广东省广州市先烈中路100号省微生物所实验楼五楼，保藏编号：GDMCC1.1031。
鸟肠球菌(Enterococcus avium)BY7，该菌于2018年3月20日公开保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，地址：广东省广州市先烈中路100号省微生物所实验楼五楼，保藏编号：GDMCC1.1349。
优选地，步骤(3)中，厌氧反应的温度为20～40℃。
优选地，步骤(3)中，在pH值为7～8的厌氧条件下，30℃下反应48～72h。
pH调节剂为盐酸或氢氧化钠。
优选地，所述硫酸盐还原菌培养基的组分包括：0.1g/L的氯化铵、2.0g/L的硫酸镁、1.0g/L的酵母提取物、0.1g/L的氯化钙、0.5g/L的磷酸氢二钾、21.6g/L的葡萄糖和0.5g/L的L-半胱氨酸盐酸。
本发明还提供一种火电厂脱硫废水集成处理工艺，所述工艺包括以下步骤：
(1)用PAC、聚丙烯酰胺和石灰进行对脱硫废水进行混凝沉降;
(2)在SBR反应器中，将步骤(1)处理后的脱硫废水与接种有硫酸盐还原菌并且发酵生长后的硫酸盐还原菌培养基混合，其中，所述生长后的硫酸盐还原菌在培养基中的浓度为1×1010～5×1010cfu/ml;
(3)在pH值为3～8的厌氧条件下反应，每反应24-72h更换脱硫废水，其中换水率为10%-20%，其中更换进入的脱硫废水为步骤(1)处理后的脱硫废水。
优选地，步骤(3)中，在pH值为7～8的厌氧条件下反应，每反应48-72h更换脱硫废水，厌氧反应的温度为20～40℃。
优选地，所述硫酸盐还原菌为弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii)SR10、鸟肠球菌(Enterococcus avium)BY7的至少一种。
pH调节剂为盐酸或氢氧化钠。
优选地，步骤(3)中，厌氧反应的温度为30℃。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种火电厂脱硫废水集成处理方法，本发明的方法能够降低药品的使用量，减小能耗，不产生二次污染;本发明的方法简单，可推广使用;本发明的方法能够有效降低废水中盐份、重金属及有机物，降低脱硫废水回用时对设备的腐蚀。