公布日：2023.11.03
申请日：2023.09.25
分类号：C02F3/30(2023.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F103/16(2006.01)N
摘要
本发明提供了一种黄金行业含砷含氨氮废水生物强化处理方法，涉及环境保护与水治理技术领域。该方法通过启动生物处理系统、控制生物处理系统、辅助化学药剂强化处理、泥水分离步骤，将含砷含氨氮废水接种在生物处理系统中，并通过控制含砷含氨氮废水的浓度、DO、F/M、C/N、辅助强化处理药剂量、混合液的回流量、活性污泥的回流量等参数，实现了在较低浓度的活性污泥下，微生物同步去除氨氮、砷等污染物；在强化曝气下添加的辅助强化处理药剂能在促进生物活性污泥生长的同时提高氨氮的去除率及去除速率；而活性污泥的生长间接也能增加活性污泥对砷的吸附；辅助强化处理药剂还可改变污泥絮体形态，使絮体结构更加密实，有利于活性污泥沉降。
权利要求书
1.一种黄金行业含砷含氨氮废水生物强化处理方法，其特征在于，在传统A/O活性污泥法基础上，通过在强化曝气下添加辅助强化处理药剂，能在促进生物活性污泥生长的同时提高氨氮的去除率及去除速率，而活性污泥的生长间接也能增加活性污泥对砷的吸附，包括以下步骤：S1、启动生物处理系统：向缺氧池和好氧池中接种活性污泥，同时将稀释的含砷含氨氮废水注入所述缺氧池中；通过控制所述缺氧池和所述好氧池内的参数指标一进行所述活性污泥的增殖、驯化；所述含砷含氨氮废水中氨氮浓度为30~800mg/L，砷浓度低于6mg/L，总氰化物浓度低于15mg/L，易释放氰化物浓度低于10mg/L，重金属的浓度均低于3mg/L，COD浓度为300~3000mg/L，硫氰酸盐浓度为100~4000mg/L；步骤S1中，所述参数指标一包括：F/M、pH值、C/N、DO、混合液的回流量、所述活性污泥的回流量；控制所述参数指标一的范围及方法为：采用外加碳源的方式控制F/M的范围0.1~0.3kgBOD/(kgMLVSS·d)；pH=6.5~8.5；通过加入磷元素控制N/P为5:1，通过加入营养物质控制C/N比为20:1；所述缺氧池中采用搅拌的方式控制DO的范围为0.5~1.0mg/L，所述好氧池中采用曝气的方式控制DO的范围为2.0~4.0mg/L；控制所述混合液的回流量为100~400%；控制所述活性污泥的回流量为30~80%；S2、控制生物处理系统：步骤S1中所述生物处理系统达到预定指标后正式启动，即以连续进水方式向所述缺氧池中注入所述含砷含氨氮废水，同时控制所述缺氧池和所述好氧池内的参数指标二；步骤S2中，所述参数指标二包括：MLSS、C/N、DO、所述混合液的回流量、所述活性污泥的回流量；控制所述参数指标二的范围及方法为：MLSS的范围为800~1500mg/L；C/N≥4.0；控制所述缺氧池中DO的范围为0~0.5mg/L，控制所述好氧池中DO的范围为2.5~4.5mg/L；所述混合液的回流量为100~400%；所述活性污泥的回流量为30~80%；S3、辅助化学药剂强化处理：在进行步骤S2的同时，在所述好氧池中加入预定浓度的辅助强化处理药剂；所述辅助强化处理药剂包括七水硫酸亚铁、硫酸铁、聚合硫酸铁中的一种或多种；S4、泥水分离：经过步骤S3处理后的混合液和所述活性污泥进行泥水分离，同时控制参数指标三，使所述含砷含氨氮废水最终达标排放。
2.根据权利要求1所述的黄金行业含砷含氨氮废水生物强化处理方法，其特征在于：步骤S1中，所述稀释的含砷含氨氮废水在所述缺氧池中反应后流向所述好氧池，所述含砷含氨氮废水的稀释倍数为1~5倍，控制所述缺氧池和所述好氧池内的所述活性污泥的浓度为6000~8000mg/L。
3.根据权利要求1所述的黄金行业含砷含氨氮废水生物强化处理方法，其特征在于：步骤S2中，所述生物处理系统达到预定指标为：所述活性污泥的浓度控制在3000~12000mg/L范围内，出水中的污染物达标。
4.根据权利要求1所述的黄金行业含砷含氨氮废水生物强化处理方法，其特征在于：步骤S2中，所述连续进水方式为所述含砷含氨氮废水的含量逐步提高至设计进水量。
5.根据权利要求1所述的黄金行业含砷含氨氮废水生物强化处理方法，其特征在于：加入的所述辅助强化处理药剂使所述好氧池中的溶液中铁离子浓度的范围为20~80mg/L。
6.根据权利要求1所述的黄金行业含砷含氨氮废水生物强化处理方法，其特征在于：步骤S4中，所述混合液和所述活性污泥进入泥水分离系统进行泥水分离；所述参数指标三包括：控制所述活性污泥的回流量为30~80%，将20~70%的所述活性污泥排放，控制所述活性污泥在所述生物处理系统的污泥泥龄为7~10d。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种黄金行业含砷含氨氮废水生物强化处理方法，通过合理设计水处理工艺，并有效控制进水浓度、DO、辅助强化处理药剂量、混合液回流量、回流污泥量、活性污泥停留时间等反应参数，促进微生物生长的同时协同处理废水中的砷，达到废水达标排放的目的。
为实现上述目的，本发明提供了一种黄金行业含砷含氨氮废水生物强化处理方法，包括以下步骤：
S1、启动生物处理系统：向缺氧池和好氧池中接种活性污泥，同时将稀释的含砷含氨氮废水注入所述缺氧池中；通过控制所述缺氧池和所述好氧池内的参数指标一进行所述活性污泥的增殖、驯化；
S2、控制生物处理系统：步骤S1中所述生物处理系统达到预定指标后正式启动，即以连续进水方式向所述缺氧池中注入所述含砷含氨氮废水，同时控制所述缺氧反应池和所述好氧反应池内的参数指标二；
S3、辅助化学药剂强化处理：在进行步骤S2的同时，在所述好氧池中加入预定浓度的辅助强化处理药剂；
S4、泥水分离：经过步骤S3处理后的混合液和所述活性污泥进行泥水分离，同时控制参数指标三，使所述含砷含氨氮废水最终达标排放。
进一步地，步骤S1中，所述参数指标一包括：F/M、pH值、C/N、DO、混合液的回流量、所述活性污泥的回流量；
控制所述参数指标一的范围及方法为：
采用外加碳源的方式控制F/M的范围0.1~0.3kgBOD/(kgMLVSS·d)；pH=6.5~8.5；通过加入磷元素控制N/P为5:1，通过加入营养物质控制C/N比为20:1；所述缺氧池中采用搅拌的方式控制DO的范围为0.5~1.0mg/L，所述好氧池中采用曝气的方式控制DO的范围为2.0~4.0mg/L；控制所述混合液的回流量为100~400%；控制所述活性污泥的回流量为30~80%。
进一步地，步骤S1中，所述含砷含氨氮废水中氨氮浓度为30~800mg/L，砷浓度低于6mg/L，总氰化物浓度低于15mg/L，易释放氰化物浓度低于10mg/L，重金属的浓度均低于3mg/L，COD浓度为300~3000mg/L，硫氰酸盐浓度为100~4000mg/L。
进一步地，步骤S1中，所述稀释的含砷含氨氮废水在所述缺氧池中反应后流向所述好氧池，所述含砷含氨氮废水的稀释倍数为1~5倍，控制所述缺氧池和所述好氧池内的所述活性污泥的浓度为6000~8000mg/L。
进一步地，步骤S2中，所述生物处理系统达到预定指标为：所述活性污泥的浓度控制在3000~12000mg/L范围内，出水中的污染物达标。
进一步地，步骤S2中，所述参数指标二包括：MLSS、C/N、DO、所述混合液的回流量、所述活性污泥的回流量；
控制所述参数指标二的范围及方法为：
MLSS的范围为800~1500mg/L；C/N≥4.0；控制所述缺氧池中DO的范围为0~0.5mg/L，控制所述好氧池中DO的范围为2.5~4.5mg/L；所述混合液的回流量为100~400%；所述活性污泥的回流量为30~80%。
进一步地，步骤S2中，所述连续进水方式为所述含砷含氨氮废水的含量逐步提高至设计进水量。
进一步地，步骤S3中，所述辅助强化处理药剂包括七水硫酸亚铁、硫酸铁、聚合硫酸铁中的一种或多种。
进一步地，加入的所述辅助强化处理药剂使所述好氧池中的溶液中铁离子浓度的范围为20~80mg/L。
进一步地，步骤S4中，所述混合液和所述活性污泥进入泥水分离系统进行泥水分离；所述参数指标三包括：控制所述活性污泥的回流量为30~80%，将20~70%的所述活性污泥排放，控制所述活性污泥在所述生物处理系统的污泥泥龄为7~10d。
本发明的有益效果是：
1、本发明提供的一种黄金行业含砷含氨氮废水生物强化处理方法采用启动生物处理系统、控制生物处理系统、辅助化学药剂强化处理、泥水分离等步骤，将含砷含氨氮废水接种在生物处理系统中，并通过控制含砷含氨氮废水的进水浓度、DO、F/M、C/N、MLSS、辅助强化处理药剂量、混合液的回流量、活性污泥的回流量等参数，实现了在较低浓度的活性污泥下，微生物同步去除氨氮、砷等污染物，且比常规的污泥停留时间更短，更能防止砷的返溶以及砷的累积；相较于现有黄金行业中含砷含氨氮废水化学法处理成本高，常规生物法处理效果差，含低浓度有毒金属砷处理成本高的问题，本发明所提供的方法更有优势；本发明提供的方法在传统A/O活性污泥法基础上通过强化曝气氧化、投加辅助强化处理药剂、控制混合液的回流量的方法去除含砷含氨氮废水中的氨氮、砷等污染物，工艺相对简单、运行安全可靠、使用的药剂经济易得，能够将氨氮、砷等的废水治理达到排放标准，具有显著的经济效益、环境效益和社会效益，这为黄金行业含砷、含氨氮等的废水的治理提供了新的思路。
2、本发明提供的一种黄金行业含砷含氨氮废水生物强化处理方法在控制生物处理系统的过程中，在强化曝气下添加的辅助强化处理药剂能在促进生物活性污泥生长的同时提高氨氮的去除率及去除速率；而活性污泥的生长间接也能增加活性污泥对砷的吸附；辅助强化处理药剂还可与含砷含氨氮废水中的砷形成稳定的砷酸铁等化合物，进而通过排泥的方式去除砷；此外，辅助强化处理药剂还可改变污泥絮体形态，使絮体结构更加密实，有利于活性污泥沉降，进一步达到含砷含氨氮废水中各污染物达标排放的目的。
（发明人：叶锦娟;兰馨辉;迟崇哲;崔崇龙）