[发明专利]同步脱除无机废水中硫和氮的方法

说明书

技术领域

本发明涉及处理无机废水的方法。

背景技术

随着采矿、火电厂等行业的迅猛发展，大量无机含硫、氮废水的排放成为环境的一大威胁。硫化合物在厌氧条件下能够被微生物还原为硫化物，不仅引起生物腐蚀，还会产生有毒有害的硫化氢气体，为人们的生产生活带来极大的危害；将硫化合物排放到水体中还会过量消化水中的溶解氧，致使水生生物得不到足够的溶解氧而死亡，从而破坏水生态系统；此外，还会破坏土壤结构，造成土壤板结。含氮废水排放到水体内会引起水体富营养化，产生水华、赤潮等现象，将严重污染受纳水体且危害人体健康。无机含硫、氮废水处理是目前研究的热点。

无机含硫、氮废水中的有机物含量较低，因此目前大多采用物理化学法(如化学沉淀、吸附等)且分别进行脱硫除氮的方式，但是上述方法存在处理工艺复杂，能耗较高、成本高、二次污染严重的缺点。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有除无机废水中硫、氮工艺存在能耗高、运行费用高、及易造成二次污染的缺点；而提供了同步脱除废水中硫、氮的方法。本发明的方法将无机废水中的硫酸盐转化为无二次污染单质硫，同时将投加的硝酸盐以氮气的形式脱除。

方案一：同步脱除废水中硫、氮的方法是按下述步骤进行的：一、向密封的反应器中加入厌氧活性污泥及填料，然后通入培养液对填料进行生物挂膜，培养液的pH值保持在7.5～8.3，水力停留时间为8～10小时，当硫酸盐去除率达到80％时，完成生物挂膜；二、将无机废水通入反应器，同时向进水中投加有机碳源使COD与SO₄^2-的质量浓度比为1.7～2.1∶1，在生物膜内无机废水中的硫酸盐被转化成硫化物，硫化物扩散生物膜表面以被氧化为单质硫，硝酸盐被反硝化为氮气，工艺操作条件：反应温度为25℃～35℃，pH值为7.5～8.3，水力停留时间为8～10小时；三、排放步骤二处理后的无机废水，同时分离回收单质硫悬浮颗粒；即完成对无机废水的处理；其中步骤一中厌氧活性污泥的投加量占反应器有效容积的50％，填料的投加量占反应器有效容积的15％～30％；步骤一中培养液是由有机碳源、硫酸盐、氯化铵(提供氮源)、磷酸氢二钾(提供磷源)、碳酸氢钠(调节pH值)和水组成，SO₄^2-的浓度为1000～10000mg/L，有机碳源的COD与SO₄^2-的质量浓度比为1.7～2.1∶1，有机碳源的COD、N元素与P元素的质量浓度比为200～300∶5∶1，碳酸氢钠的浓度为1.0～2.0g/L；步骤二中调节进水中NO₃^-与SO₄^2-的质量比为0.2～0.6∶1。

方案一的步骤一使用的厌氧活性污泥取自市政污水处理厂的曝气池或二沉池。填料为玉米芯颗粒，玉米芯颗粒的粒径为3～5mm。步骤一的反应器为厌氧附着膜膨胀床反应器。于步骤一有机碳源为葡萄糖、乳酸钠或乙酸钠。步骤二有机碳源为葡萄糖、乳酸钠或乙酸钠。