公布日：2023.11.03
申請日：2023.09.25
分類號：C02F3/30(2023.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F103/16(2006.01)N
摘要
本發明提供了一種黃金行業含砷含氨氮廢水生物強化處理方法，涉及環境保護與水治理技術領域。該方法通過啟動生物處理系統、控制生物處理系統、輔助化學藥劑強化處理、泥水分離步驟，將含砷含氨氮廢水接種在生物處理系統中，并通過控制含砷含氨氮廢水的濃度、DO、F/M、C/N、輔助強化處理藥劑量、混合液的回流量、活性污泥的回流量等參數，實現了在較低濃度的活性污泥下，微生物同步去除氨氮、砷等污染物；在強化曝氣下添加的輔助強化處理藥劑能在促進生物活性污泥生長的同時提高氨氮的去除率及去除速率；而活性污泥的生長間接也能增加活性污泥對砷的吸附；輔助強化處理藥劑還可改變污泥絮體形態，使絮體結構更加密實，有利于活性污泥沉降。
權利要求書
1.一種黃金行業含砷含氨氮廢水生物強化處理方法，其特征在于，在傳統A/O活性污泥法基礎上，通過在強化曝氣下添加輔助強化處理藥劑，能在促進生物活性污泥生長的同時提高氨氮的去除率及去除速率，而活性污泥的生長間接也能增加活性污泥對砷的吸附，包括以下步驟：S1、啟動生物處理系統：向缺氧池和好氧池中接種活性污泥，同時將稀釋的含砷含氨氮廢水注入所述缺氧池中；通過控制所述缺氧池和所述好氧池內的參數指標一進行所述活性污泥的增殖、馴化；所述含砷含氨氮廢水中氨氮濃度為30~800mg/L，砷濃度低于6mg/L，總氰化物濃度低于15mg/L，易釋放氰化物濃度低于10mg/L，重金屬的濃度均低于3mg/L，COD濃度為300~3000mg/L，硫氰酸鹽濃度為100~4000mg/L；步驟S1中，所述參數指標一包括：F/M、pH值、C/N、DO、混合液的回流量、所述活性污泥的回流量；控制所述參數指標一的范圍及方法為：采用外加碳源的方式控制F/M的范圍0.1~0.3kgBOD/(kgMLVSS·d)；pH=6.5~8.5；通過加入磷元素控制N/P為5:1，通過加入營養物質控制C/N比為20:1；所述缺氧池中采用攪拌的方式控制DO的范圍為0.5~1.0mg/L，所述好氧池中采用曝氣的方式控制DO的范圍為2.0~4.0mg/L；控制所述混合液的回流量為100~400%；控制所述活性污泥的回流量為30~80%；S2、控制生物處理系統：步驟S1中所述生物處理系統達到預定指標后正式啟動，即以連續進水方式向所述缺氧池中注入所述含砷含氨氮廢水，同時控制所述缺氧池和所述好氧池內的參數指標二；步驟S2中，所述參數指標二包括：MLSS、C/N、DO、所述混合液的回流量、所述活性污泥的回流量；控制所述參數指標二的范圍及方法為：MLSS的范圍為800~1500mg/L；C/N≥4.0；控制所述缺氧池中DO的范圍為0~0.5mg/L，控制所述好氧池中DO的范圍為2.5~4.5mg/L；所述混合液的回流量為100~400%；所述活性污泥的回流量為30~80%；S3、輔助化學藥劑強化處理：在進行步驟S2的同時，在所述好氧池中加入預定濃度的輔助強化處理藥劑；所述輔助強化處理藥劑包括七水硫酸亞鐵、硫酸鐵、聚合硫酸鐵中的一種或多種；S4、泥水分離：經過步驟S3處理后的混合液和所述活性污泥進行泥水分離，同時控制參數指標三，使所述含砷含氨氮廢水最終達標排放。
2.根據權利要求1所述的黃金行業含砷含氨氮廢水生物強化處理方法，其特征在于：步驟S1中，所述稀釋的含砷含氨氮廢水在所述缺氧池中反應后流向所述好氧池，所述含砷含氨氮廢水的稀釋倍數為1~5倍，控制所述缺氧池和所述好氧池內的所述活性污泥的濃度為6000~8000mg/L。
3.根據權利要求1所述的黃金行業含砷含氨氮廢水生物強化處理方法，其特征在于：步驟S2中，所述生物處理系統達到預定指標為：所述活性污泥的濃度控制在3000~12000mg/L范圍內，出水中的污染物達標。
4.根據權利要求1所述的黃金行業含砷含氨氮廢水生物強化處理方法，其特征在于：步驟S2中，所述連續進水方式為所述含砷含氨氮廢水的含量逐步提高至設計進水量。
5.根據權利要求1所述的黃金行業含砷含氨氮廢水生物強化處理方法，其特征在于：加入的所述輔助強化處理藥劑使所述好氧池中的溶液中鐵離子濃度的范圍為20~80mg/L。
6.根據權利要求1所述的黃金行業含砷含氨氮廢水生物強化處理方法，其特征在于：步驟S4中，所述混合液和所述活性污泥進入泥水分離系統進行泥水分離；所述參數指標三包括：控制所述活性污泥的回流量為30~80%，將20~70%的所述活性污泥排放，控制所述活性污泥在所述生物處理系統的污泥泥齡為7~10d。
發明內容
針對上述現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種黃金行業含砷含氨氮廢水生物強化處理方法，通過合理設計水處理工藝，并有效控制進水濃度、DO、輔助強化處理藥劑量、混合液回流量、回流污泥量、活性污泥停留時間等反應參數，促進微生物生長的同時協同處理廢水中的砷，達到廢水達標排放的目的。
為實現上述目的，本發明提供了一種黃金行業含砷含氨氮廢水生物強化處理方法，包括以下步驟：
S1、啟動生物處理系統：向缺氧池和好氧池中接種活性污泥，同時將稀釋的含砷含氨氮廢水注入所述缺氧池中；通過控制所述缺氧池和所述好氧池內的參數指標一進行所述活性污泥的增殖、馴化；
S2、控制生物處理系統：步驟S1中所述生物處理系統達到預定指標后正式啟動，即以連續進水方式向所述缺氧池中注入所述含砷含氨氮廢水，同時控制所述缺氧反應池和所述好氧反應池內的參數指標二；
S3、輔助化學藥劑強化處理：在進行步驟S2的同時，在所述好氧池中加入預定濃度的輔助強化處理藥劑；
S4、泥水分離：經過步驟S3處理后的混合液和所述活性污泥進行泥水分離，同時控制參數指標三，使所述含砷含氨氮廢水最終達標排放。
進一步地，步驟S1中，所述參數指標一包括：F/M、pH值、C/N、DO、混合液的回流量、所述活性污泥的回流量；
控制所述參數指標一的范圍及方法為：
采用外加碳源的方式控制F/M的范圍0.1~0.3kgBOD/(kgMLVSS·d)；pH=6.5~8.5；通過加入磷元素控制N/P為5:1，通過加入營養物質控制C/N比為20:1；所述缺氧池中采用攪拌的方式控制DO的范圍為0.5~1.0mg/L，所述好氧池中采用曝氣的方式控制DO的范圍為2.0~4.0mg/L；控制所述混合液的回流量為100~400%；控制所述活性污泥的回流量為30~80%。
進一步地，步驟S1中，所述含砷含氨氮廢水中氨氮濃度為30~800mg/L，砷濃度低于6mg/L，總氰化物濃度低于15mg/L，易釋放氰化物濃度低于10mg/L，重金屬的濃度均低于3mg/L，COD濃度為300~3000mg/L，硫氰酸鹽濃度為100~4000mg/L。
進一步地，步驟S1中，所述稀釋的含砷含氨氮廢水在所述缺氧池中反應后流向所述好氧池，所述含砷含氨氮廢水的稀釋倍數為1~5倍，控制所述缺氧池和所述好氧池內的所述活性污泥的濃度為6000~8000mg/L。
進一步地，步驟S2中，所述生物處理系統達到預定指標為：所述活性污泥的濃度控制在3000~12000mg/L范圍內，出水中的污染物達標。
進一步地，步驟S2中，所述參數指標二包括：MLSS、C/N、DO、所述混合液的回流量、所述活性污泥的回流量；
控制所述參數指標二的范圍及方法為：
MLSS的范圍為800~1500mg/L；C/N≥4.0；控制所述缺氧池中DO的范圍為0~0.5mg/L，控制所述好氧池中DO的范圍為2.5~4.5mg/L；所述混合液的回流量為100~400%；所述活性污泥的回流量為30~80%。
進一步地，步驟S2中，所述連續進水方式為所述含砷含氨氮廢水的含量逐步提高至設計進水量。
進一步地，步驟S3中，所述輔助強化處理藥劑包括七水硫酸亞鐵、硫酸鐵、聚合硫酸鐵中的一種或多種。
進一步地，加入的所述輔助強化處理藥劑使所述好氧池中的溶液中鐵離子濃度的范圍為20~80mg/L。
進一步地，步驟S4中，所述混合液和所述活性污泥進入泥水分離系統進行泥水分離；所述參數指標三包括：控制所述活性污泥的回流量為30~80%，將20~70%的所述活性污泥排放，控制所述活性污泥在所述生物處理系統的污泥泥齡為7~10d。
本發明的有益效果是：
1、本發明提供的一種黃金行業含砷含氨氮廢水生物強化處理方法采用啟動生物處理系統、控制生物處理系統、輔助化學藥劑強化處理、泥水分離等步驟，將含砷含氨氮廢水接種在生物處理系統中，并通過控制含砷含氨氮廢水的進水濃度、DO、F/M、C/N、MLSS、輔助強化處理藥劑量、混合液的回流量、活性污泥的回流量等參數，實現了在較低濃度的活性污泥下，微生物同步去除氨氮、砷等污染物，且比常規的污泥停留時間更短，更能防止砷的返溶以及砷的累積；相較于現有黃金行業中含砷含氨氮廢水化學法處理成本高，常規生物法處理效果差，含低濃度有毒金屬砷處理成本高的問題，本發明所提供的方法更有優勢；本發明提供的方法在傳統A/O活性污泥法基礎上通過強化曝氣氧化、投加輔助強化處理藥劑、控制混合液的回流量的方法去除含砷含氨氮廢水中的氨氮、砷等污染物，工藝相對簡單、運行安全可靠、使用的藥劑經濟易得，能夠將氨氮、砷等的廢水治理達到排放標準，具有顯著的經濟效益、環境效益和社會效益，這為黃金行業含砷、含氨氮等的廢水的治理提供了新的思路。
2、本發明提供的一種黃金行業含砷含氨氮廢水生物強化處理方法在控制生物處理系統的過程中，在強化曝氣下添加的輔助強化處理藥劑能在促進生物活性污泥生長的同時提高氨氮的去除率及去除速率；而活性污泥的生長間接也能增加活性污泥對砷的吸附；輔助強化處理藥劑還可與含砷含氨氮廢水中的砷形成穩定的砷酸鐵等化合物，進而通過排泥的方式去除砷；此外，輔助強化處理藥劑還可改變污泥絮體形態，使絮體結構更加密實，有利于活性污泥沉降，進一步達到含砷含氨氮廢水中各污染物達標排放的目的。
（發明人：葉錦娟;蘭馨輝;遲崇哲;崔崇龍）
