申请日2015.07.21
公开(公告)日2015.11.25
IPC分类号C02F9/14; C02F101/20; C02F101/10; C02F103/34
摘要
本发明涉及一种同时除去硫酸厂排放废水中硫酸根离子和铊离子的方法，该方法包括预处理、调节水质、硫酸盐还原沉淀和深度处理四个步骤，即，先将硫酸厂排放废水中加入粪便污水补充营养源，使得废水的COD/SO42-比为2.0～3.0，然后将废水通入UASB反应器进行硫酸盐还原处理，再上溢至曝气氧化塘进行深度处理后排放。本发明以粪便污水补充微生物处理需要的营养源，有效地提高了硫酸厂排放废水的可生化性，不仅同时去除了废水中的硫酸根离子和铊离子，而且以废治废，运行成本低，易于推广应用。
权利要求书
1.一种同时除去硫酸厂排放废水中硫酸根离子和铊离子的方法，该方法包括以下步骤：
(1)预处理：
将硫酸厂排放废水经间隔为5mm的格栅后通入沉砂池去除漂浮物和沉渣;
将粪便污水经间隔为10mm的格栅后通入另一个沉砂池去除漂浮物和沉渣;
(2)调节水质：
将经步骤(1)预处理的硫酸厂排放废水通入到调节池，加入经步骤(1)预处理的粪便污 水以补充营养源，使得所述废水的COD/SO42-比为2.0～3.0;
(3)硫酸盐还原沉淀：
(3.1)将经步骤(2)调节后的硫酸厂排放废水通入UASB进行驯化，该驯化的方法为： 按污泥重量与UASB反应器总容积的比为3.75～4.25g/L的比例，向UASB反应器内投入硫 酸厂废水沉淀池中含硫量为6%-13%重量百分数的污泥作为接种污泥;然后，向UASB反应器 通入经步骤(2)调节的废水进行厌氧处理，厌氧处理后的废水由UASB反应器的上部溢出， 待UASB反应器内污泥符合以下要求驯化结束：污泥沉降比为60～85%，污泥指数为15～ 30mL/g，污泥粒径为1.5～3mm，UASB反应器中污泥内硫酸盐还原菌密度大于9.0～11×107个/cm3;
(3.2)驯化结束后进行下述操作投入正常运行：经步骤(2)调节的废水输入UASB反应器 的底部，废水在上升过程中与UASB反应器内活性污泥发生反应，到达UASB反应器的三相分离 器上部并溢出;
上述步骤(3.1)和(3.2)中，所述的UASB反应器的水力停留时间为8～14小时;
(4)深度处理：
UASB反应器溢出的废水依次经5～10小时的缺氧和好氧处理后溢流排放;其中所述好氧处 理过程中，好氧池内溶解氧的浓度为2.5～4.0mg/L。
说明书
一种同时除去硫酸厂排放废水中硫酸根离子和铊离子的方法
技术领域
本发明涉及至少有一个生物处理步骤的废水处理方法，该方法可有效去除废水中的硫酸 盐和重金属铊。
背景技术
硫酸厂排放废水中一定量重金属元素铊和大量硫酸盐，其中铊离子的含量可达400ug/L， 硫酸根离子含量可达数百至数千mg/L。通常处理这些废水的方法是石灰中和法，但由于TI+的氢氧化物溶于水，该方法不能处理铊，此外该方法对硫酸根离子的去除也极为有限，因此 一直以来铊和硫酸根离子都是随石灰中和后废水直接排放到环境中。
硫酸厂排放的铊已对环境构成严重威胁，Tl对哺乳动物的毒性仅次于甲基汞，远大于Hg、 Pb、As等，毒性为氧化砷的3倍多水体中Tl的危害早已引起美国环保局(USEPA)的重视， 在1993年就规定饮用水中Tl安全阀值为0.002mg.L-1，远期安全值为0.0005mg.L-1，俄罗 斯和我国建设部制定城市供水水质中Tl的安全标准都为0.0001mg.L-1。废水中铊的去除方 法不多，美国环保署推荐采用活性氧化铝和离子交换法吸附分离处理含铊废水，该方法主要 针对Tl含量不是很高(<10μg/L)的饮用水，经该方法处理后，饮用水中Tl含量可以降低到 2ug.L-1，但该方法处理成本很高，很难推广应用于处理铊含量较多的废水。
国家知识产权1992年12月23日授权公告了一种“含铊废水处理方法”(公开号为：CN 1067229A)的发明专利申请，该申请需要在酸性环境下加入大量化学物质，铊最终以Tl(OH)3形式沉淀下来，因而处理成本较高，并且容易产生二次污染。公开号为CN1715204A的专利 申请公开了采用黄铁矿处理含铊废水的方法，该方法使铊以硫化铊的形式去除，在降低成本 及防止二次污染方面效果显著，但该方法并没有有效解决排放废水中的硫酸盐问题。此外， 公开号为CN1778706A的专利申请还公开了采用黄铁矿处理包含铊在内多种金属元素的方法， 公开号为CN1365953A的专利申请还公开了一种高含硫、含氨、含酚废水综合脱硫、脱氨、 脱酚的方法，公开号为CN101708926A的专利申请公开了一种同时脱硫、脱氮、脱色的废水 生物处理方法。但是，上述现有技术的处理方法均存在不能同时去除硫酸厂排放废水中残留 硫酸盐和重金属铊的问题，同时存在二次污染的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种同时除去硫酸厂排放废水中硫酸根离子和铊离子 的方法，该方法可同时去除所述废水中硫酸根离子和铊离子，效率高，成本低，无二次污染。
本发明解决上述问题的技术方案如下：
一种同时除去硫酸厂排放废水中硫酸根离子和铊离子的方法，该方法包括以下步骤：
(1)预处理：
将硫酸厂排放废水经间隔为5mm的格栅后通入沉砂池去除漂浮物和沉渣;
将粪便污水经间隔为10mm的格栅后通入另一个沉砂池去除漂浮物和沉渣;
(2)调节水质：
将经步骤(1)预处理的硫酸厂排放废水通入到调节池，加入经步骤(1)预处理的粪便污 水以补充营养源，使得所述废水的COD/SO42-比为2.0～3.0;
(3)硫酸盐还原沉淀：
(3.1)将经步骤(2)调节后的硫酸厂排放废水通入UASB进行驯化，该驯化的方法为： 按污泥重量与UASB反应器总容积的比为3.75～4.25g/L的比例，向UASB反应器内投入硫 酸厂废水沉淀池中含硫量为6%-13%重量百分数的污泥作为接种污泥;然后，向UASB反应器 通入经步骤(2)调节的废水进行厌氧处理，厌氧处理后的废水由UASB反应器的上部溢出， 待UASB反应器内污泥符合以下要求驯化结束：污泥沉降比为60～85%，污泥指数为15～ 30mL/g，污泥粒径为1.5～3mm，UASB反应器中污泥内硫酸盐还原菌密度大于9.0～11×107个/cm3;
(3.2)驯化结束后进行下述操作投入正常运行：经步骤(2)调节的废水输入UASB反应器 的底部，废水在上升过程中与UASB反应器内活性污泥发生反应，到达UASB反应器的三相分离 器上部并溢出;
上述步骤(3.1)和(3.2)中，所述的UASB反应器的水力停留时间为8～14小时;
(4)深度处理：
UASB反应器溢出的废水依次经5～10小时的缺氧和好氧处理后溢流排放;其中所述好氧 处理过程中，好氧池内溶解氧的浓度为2.5～4.0mg/L。
上述方案中，所述的UASB(Up-flowAnaerobicSludgeBed/Blanket)反应器的中文名称 为上流式厌氧污泥床反应器，又叫升流式厌氧污泥床。
上述方案中，所述的硫酸盐还原菌(Sulfate-ReducingBacteria，简称SRB)是一种厌氧的 微生物，广泛存在于土壤、海水、河水、地下管道以及油气井等缺氧环境中。目前已知的SRB 它的特别之处是可以氧化脂肪酸，并将硫酸盐离子还原为硫离子。
本发明根据硫酸厂排放废水中硫酸盐和重金属铊的特征，以粪便污水为补充的营养源， 调节所述废水中的碳、硫和铊元素的比例，有效提高了硫酸厂排放废水的可生化性，持续培 养硫酸盐还原菌，该细菌以有机物作为电子供体，以硫酸盐和高价态铊作为电子受体，在去 除有机物的同时将硫酸盐离子还原为硫化态，进而硫化态硫离子再与铊离子结合生成硫化铊 沉淀而被去除。
本发明所述的方法较现有技术具有下列显著的技术效果：
以粪便污水补充微生物处理需要的营养源，有效地提高了硫酸厂排放废水的可生化性， 不仅同时去除了废水中的硫酸根离子和铊离子，而且以废治废，运行成本低，易于推广应用。
以下结合附图及相关实验和具体实施例对本发明进行进一步详细描述，以便公众更好地 理解本发明所能达到的技术效果。