[发明专利]一种流域性稀土矿山尾水处理系统及处理工艺

说明书

一种流域性稀土矿山尾水处理系统及处理工艺。本发明本工艺针对稀土矿区尾水属于自然环境水量和污染物浓度波动较大这一特点，系统共设正常运行模式、丰水期运行模式、枯水期运行模式3中运行模式。并末端增设应急处理单元，硝化‑反硝化耦合生物膜滤系统A、碳源池、调节池B和硝化‑反硝化耦合生物膜滤系统B出现问题、进水浓度和进水流量超过设计负荷或者出现超低温(水温低于5°)等极端环境时出水出现氨氮、总氮超标情况，通过在急反应池投加次氯酸钠等化学药剂的方式进行折点氯化反应去除氨氮、总氮，从而确保出水稳定达标。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种流域性稀土矿山尾水处理系统及处理工艺。

背景技术

稀土矿山尾水是一种稀土原地浸矿开采过程中由于浸矿液(NH4)₂SO₄溶液渗漏进入地下水，然后汇集进入矿区小流域地表水而产生的一类尾水，其显著特征是：(1)主要污染物为氨氮和硝态氮氮,氨氮和硝态氮含量高，根据不同流域水量大小以及离矿区的距离远近不同，其氨氮浓度范围在40mg/L—200mg/L，硝态氮浓度范围在20mg/L—40mg/L；(2)有机碳含量很低，基本上不含磷，可生化性差；(3)水量大，单个小流域的水量为每天数千吨至过万吨；(4)流域水量、氨氮浓度波动明显，由于稀土矿山尾水处于野外自然环境，具备显著的流域特性，其水量受丰水期、枯水期以及降雨影响呈现波动性，而其氨氮浓度也随水量呈现波动性。

在各种污水处理工艺中，生物处理工艺对氨氮和总氮的去除最为经济有效，这类工艺是通过硝化菌的代谢作用将氨氮氧化成硝态氮或亚硝态氮，然后，通过反硝化菌将硝态氮和亚硝态氮还原成N₂。而硝化菌是自养菌，需要利用CO2合成细胞生物体，反硝化菌则是异养菌，其代谢繁殖需要大量有机物。但地浸稀土矿区尾水中的有机物含量严重不足，而且几乎不含有机物，常规的污水生物处理工艺不适用。

稀土矿山尾水处于野外自然流域环境，其水量受丰水期、枯水期以及降雨影响呈现波动性，而其氨氮浓度也随水量呈现波动性且波动范围较大，如位于足洞稀土矿区的龙南县黄沙乡黄沙河流域，枯水期水量维持在15000m³/d左右，氨氮浓度维持在170mg/l左右，而丰水期水量可以达到40000m³/d左右，氨氮浓度为在50mg/l左右。由于其波动性，相应的对与处理工艺抗负荷能力要求较高。

多年来，先后有10多家高校、科研院所和企业提出了各自的地浸稀土矿区尾水治理方案，但大多数方案的适用性不强。

发明内容

为了解决上述问题，本发明通过针对稀土矿山尾水氨氮和硝态氮含量高、有机物含量低、属于野外自然环境水量和污染物浓度波动较大的特点，提供了一种流域性稀土矿山尾水处理系统及工艺。

针对稀土矿山尾水的这些特点，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种流域性稀土矿山尾水处理系统，主要包括预处理单元、核心处理单元、辅助单元、应急反应单元组成；

预处理单元主要包括：进水格栅、碱液池、平流沉淀池和应急混凝沉淀池。进水格栅主要去除水体中较大漂浮物如树枝、树叶等。碱液池主要是储存碱液，通过往进水渠添加定量碱液调节平流沉淀池中液体的PH值。平流沉淀池主要作用是对水体中的悬浮物以及少量的稀土析出物进行沉淀，水力停留时间为6小时。应急混凝沉淀池普通情况下基本不运行，只是作为应急装置在汛期泥沙含量较大时，通过添加絮凝剂PAC和助凝剂PAM使得平流沉淀池未沉淀完全的泥沙进行二次沉淀。