CN105174460A - 用于金属矿的填料挂膜污水处理工艺和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于金属矿的填料挂膜污水处理工艺和系统：MUCT由5个功能区组成：水解酸化池、预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池；缺氧池和厌氧池内设有搅拌装置，在缺氧池和厌氧池进水口和出水口各放置一组复合填料悬挂床，水解酸化池出水口和入水口各放置一组复合填料悬挂床，好氧池内放置4组复合填料悬挂床，好氧池底部放置暴气设备。本发明的工艺非常优秀，对金属矿的污水处理进行了优化。

Description

用于金属矿的填料挂膜污水处理工艺和系统

技术领域

本发明属于金属矿领域，具体涉及一种用于金属矿的填料挂膜污水处理工艺和系统。

背景技术

金属矿废水是选矿工艺中排水、尾矿池溢流水以及矿场排水的统称其内含有悬浮物、重金属、选矿药剂、化学耗氧物质以及其他一些油类、酷、铵、膦等多种污染物。根据其排放源可分为两类：重选、浮选等选矿工艺过程中排出的废水包括某些冲洗水，其总量占废水总量的以上；精矿浓缩及中矿浓缩设备溢流水，其总量一般少于废水总量的。具体废水来源主要有破碎系统排水、洗矿废水、设备冷却水、药剂车间地面及设备冲洗水、选矿工艺排水等。选矿废水通常指的就是矿石经重选、浮选、磁选等一系列工艺过程后而产生的含大量微小矿物颗粒、浮选药剂、重金属、尾矿澄的复杂废水。

金属矿废水具有排放量大、成分复杂、悬浮物含量高、有毒有害污染物种类多而浓度低，废水尾砂粒度极细、呈分散的胶态，不易自然沉降等特点。分析其原因主要是矿物破碎、矿物清洗、设备冷却用水量高但回收利用率低；选矿过程中矿物经破碎、蹄分、脱水、浓缩等步骤处理，需加入大量浮选药剂、浓缩剂、脱水剂等，大量重金属、无机有机药剂等带入废水中；选矿厂破碎、磨矿工序中，会产生大量微细矿粒，因其粒度极细与选矿药剂等反应产生胶体物质，与水混合后不易自然沉降。金属矿废水处理中常利用峡谷、坡地、河滩等以堤顼围筑成尾矿库，使废水中污染物在尾矿库中沉淀和自然降解后再部分回用或排出。我国每年因矿山开釆与浮磁选等排出的污水达亿，有色金属矿废水回用率普遍较低，直接回用部分废水到各工序中，给生产的稳定操作以及浮选过程中的技术指标带来不利的影响，且外排废水不易达到国家排放标准。因此，开展选矿废水尤其是多金属矿复杂废水高效处理研究，使之稳定达标，提高废水净化后回用率，对减轻选矿废水污染排放，保护水环境质量具有重要意义。

如何高效低成本地处理金属矿废水，一直是金属矿开采领域面临的重要难题。

发明内容

本发明针对现有技术的缺点，通过多年的研究和实验，得到一种用于金属矿的填料挂膜污水处理工艺和系统。本发明采用MUCT生物膜相工艺，即在反应池中添加生物膜反应器。本发明采用的脱氮除磷工艺为MUCT，采用的生物膜反应器为生物膜固定床反应器，固定床反应器中添加的填料为纤维束填料。

本发明的技术方案如下：

一种用于金属矿的填料挂膜污水处理工艺，其包括如下步骤：

(1)构建MUCT装置：

MUCT由5个功能区组成：水解酸化池、预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池；缺氧池和厌氧池内设有搅拌装置，在缺氧池和厌氧池进水口放置一组复合填料悬挂床，水解酸化池出水口和入水口各放置一组复合填料悬挂床，好氧池内放置4组填料固定床，池子底部放置暴气设备；

将原有的二沉池省略，将好氧池出水口设置过滤膜，将污泥截留在好氧池中，污水经处理后不需经过二沉池直接流出，节省二沉池的基建费用。将初沉池改为水解酸化池，由于生活污水中有机碳源底，经过酸水解后将微生物难利用的有机大分子水解为小分子，增加废水中微生物可利用碳源；

在水解酸化池中接种短乳杆菌(Lactobacillusbreris)、脂环酸芽孢杆菌(AlicyclobacilusWistzkey)，pH＝6.9～7.5,温度：45℃～48℃，污泥停留时间为8d，短乳杆菌和脂环酸芽孢杆菌为嗜酸菌，均能够在酸性条件下生存，且能降解大分子有机物；

预缺氧池、缺氧池接种腊状芽孢杆菌(BacillusCereus)、香鱼假单胞菌(Pseudomonaplecoylossicida)，温度36℃～43℃，pH＝6.6～7.0，污泥停留时间为8d，腊状芽孢杆菌和香鱼假单胞菌均为兼性厌氧菌，能够进行反硝化作用，为污水进行脱氮；

厌氧池接种乙醇嗜热厌氧菌(Thermoanaerobacterethanlicus)温度30℃～40℃，pH＝6.0～7.9，为严格厌氧菌，污泥停留时间为8d，可在严格厌氧的条件下降解有机物，将废水经进行脱氮除磷；

好氧池接种产脘丝酵母(Candidautilis)、固氮红细菌(Rhodobacterazotoformans)、枯草芽孢杆菌枯草亚种(Bacillussubtilissubsp.subtilis),温度：20℃～28℃，pH＝7.0～7.9，污泥停留时间为8d，降解有机物能力强，降低废水的COD，提高出水质量；

所述每组悬挂式固定床设置四组束复合纤维丝生物膜载体；

所述复合纤维丝生物膜载体分为：

外夹层：活性碳纤维和丙纶混合的网布，在网布上编织玻璃纤维丝环状圈；

内芯：混合纤维丝辫带，麻丝与聚酯纤维丝编织成辫带；

由于进水在工艺前段停留时间过长，增加缺氧池与厌氧池对有机碳源的过度消耗，造成好氧池碳源不足，因此在混合纤维丝中添加麻丝，为好氧池增加碳源。在外层毛圈的原料上，将玻璃纤维丝编制环状圈，增加材料的韧性，增加环状圈对水中气泡的切割力度。在外层网布中添加活性碳纤维，利用活性碳纤维增加外层网微生物的附着。

所述复合纤维丝生物膜载体规格为：

(1)复合填料束尺寸：Φ16×160cm。根据反应池深度设计填料尺寸，一般池深4m，复合填料设置为160cm,放置于反应池中部，因此要小于池水深度。

(2)环状圈长度：14cm，即向外扩展7cm。环状圈直径为7cm可以有力的切割水中气泡。

(3)外层网尺寸：Φ4×160cm，保持一定外层网厚度，为好氧菌提供生存场所，提高填料的透气效果。

(4)内部复合纤维束辫料尺寸：Φ12×150cm，复合纤维束辫料直径设置为12cm，为厌氧菌及兼性厌氧菌提供缺氧、厌氧场所生存。

(5)外层网布网孔大小：1.9mm，网布孔径设置为1.9mm，增加环状圈分布密度，加强切割气泡效果，同时能够吸附气泡，环状圈也是微生物的附着场所，因此可以增加生物膜中的生物量。

(2)金属矿污水处理：

金属矿污水的原水依次进入水解酸化池停留1～1.4小时，预缺氧池停留54～64min、厌氧池停留30min、缺氧池停留45～48min、好氧池停留25～40min；缺氧池和厌氧池内的搅拌装置一直处于搅拌状态；

(3)金属矿污水排放；

处理后的金属矿污水经排放口排出。

采用上述的工艺制备的填料挂膜污水处理系统，其水解酸化池接通金属矿污水装置的排水口。

微生物的种类和反应器内水力停留时间对于厌氧COD的去除降解具有很明显的影响。较高的流速可以增加反应器内的扰动，从而使污泥与废水中的有机物的接触更为充分，有利于提高去除率。但高流速的出水流经常携带厌氧膜，减少了反应器内生物膜量。较低的流速可以增加污水与生物膜的接触时间，使微生物能够充分地吸收、降解污水中的营养物质，提高处理效率；但是过低的流速也会导致部分微生物无法得到充足的营养物，若长期得不到充足营养，必将引起微生物内源呼吸从而生物膜脱落。因此，为了获得较好的处理效果，选取适当水力停留时间是至关重要的。本发明从装置，到微生物，到处理时的工艺进行了全面的优化，从而得到一种处理废水非常优异的工艺，其可以有效去除水中氮磷元素，并非常显著地降低COD。

本发明的有益之处在于：

1、金属矿污水中含有很高的氮磷元素，本发明的工艺和系统适合于金属矿污水，可有效去除金属矿污水中氮磷元素，并且显著降低COD。

2、本发明的工艺操作简单，可以大范围实施。

附图说明

图1为本发明的工艺图。MUCT由5个功能区组成：水解酸化池、预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池；缺氧池和厌氧池内设有搅拌装置，在缺氧池和厌氧池进水口放置一组复合填料悬挂床，水解酸化池出水口和入水口各放置一组复合填料悬挂床，好氧池内放置4组填料固定床，池子底部放置暴气设备。

具体实施方式

污水生物脱氮除磷是指在人工构筑的反应池里，利用高密度、高活性的微生物种群吸收转化含氮磷元素的化合物，通过微生物同化作用转化为细胞组成或通过异化作用转化为小分子物质，经净化处理后，污水中含氮磷污染物的浓度达到排放标准。由于纳污水体自净能力有限，长期纳污的累积效应会使天然湖库的污染负荷逐渐增加。水体中的氮经生物转化会变成氮气，从污水中彻底去除掉。水体中的磷经化学作用和生物化学作用从溶解态转化成沉淀，累积在底泥中，当条件改变时，沉积的磷又会溶解，再次释放到水体中。

污水生物脱氮除磷工艺，通常是通过调节水力条件、基质成分、溶解氧、电导率等条件，让确化细菌、反硝化细菌、聚磷细菌等在工艺的不同反应段增殖并成为优势种群，参与污水中氮磷的去除和转化，一般都包括厌氧、好氧和污泥处理等操作环节。

UCT工艺与传统的A²/O工艺的区别在于：二沉池泥水混合液没有回流到厌氧池，而是回流到缺氧池，这样，能有效防止回流液中的硝态氮进入厌氧区抑制聚磷菌(PAO)生长和释磷，UCT工艺比传统A²/O工艺除磷效率高，但无法避免进水中的硝态氮对PAO的影响。同时，厌氧池因没有污泥回流，污泥浓度和污泥沉降性能会受到影响。UCT工艺与传统的A²/O工艺的区别在于：二沉池泥水混合液没有回流到厌氧池，而是回流到缺氧池，这样，能有效防止回流液中的硝态氮进入厌氧区抑制聚磷菌(PAO)生长和释磷，UCT工艺比传统A²/O工艺除磷效率高，但无法避免进水中的硝态氮对PAO的影响。同时，厌氧池因没有污泥回流，污泥浓度和污泥沉降性能会受到影响。

改良UCT脱氮除磷工艺是在UCT工艺基础上，将缺氧池分割成两个控制单元，增设了从缺氧池一到厌氧池的回流，保证了厌氧池的污泥浓度和水力停留时间。此时，系统包括好氧池末端至缺氧池二、缺氧池一至厌氧池的两个内回流，大大减少了进入厌氧池的确态氮。膜生物反应器(是膜分离技术与生物技术结合的新型污水处理技术，利用中空纤维膜或平板膜物理隔离净化水和活性污泥，省掉二沉池，提高了活性污泥浓度，实现了水力停留时间和污泥停留时间的彻底分离，难降解的大分子物质可以在反应器中不断与活性污泥接触、最终被降解。

固定床生物膜反应器，生物膜附着载体一般为软性、半软性填料和弹性立体填料，填料固定在反应器内，相对位置基本不变。根据液相流动方式，分为上流式和下流式。一般情况下，没有去污效率高。优点是不用反冲洗操作、污泥生成量小、动力消耗相对较小。

填料是生物膜法的核心，对提高生物膜反应器的处理效率、降低运行成本具有至关重要的作用填料负载生物膜，为厌氧、兼性和好氧微生物的生长、代谢、繁殖提供场所，同时作为相对固定相，为气、液、固三相提供接触面。填料还是切割水流和气泡的介质，为提高气相、液相的瑞流创造条件，促进气液、固液和气固之间的传质。填料的性能关系到生物膜中生物相的分布、微生物的生长状况，氧气、污染物的传质效率，设备运行的￡力损失等，最终影响生物膜反应器的污水处理效率及运行费用。

填料一般具有下列特征：(1)具有化学稳定性、热稳定性、较好的生物相容性，不产生有毒有害成分，对微生物的新陈代谢不产生抑制作用；(2)比表面积大，孔隙率高，液、固、气相接触面丰富，易反冲洗，易于生物膜脱落更新；(3)表面润湿性好，有足够的粗糖度负载生物量，具有生物亲和性，容易挂膜；(4)传质效率高，流动阻力小，有利于创造瑞流；(5)易于均匀分散，有利于布气、布水，不在反应容器内形成堵塞、死角或短流；(6)重量轻、具有一定的机械强度，耐磨，耐压，耐腐烛，使用寿命长，易于更换再生，反冲洗周期长；(7)易得，易制作，价廉，便于运输、存储和安装。

辫带式纤维束挂膜填料外形为帘式结构，便于安装，也称辫帘式水处理填料。有机纤维丝相对蓬松，毛圈对气泡有很好的切割作用，能有效提高氧转移速率和氧利用率。挂膜填料比表面积大，空隙率高，吸附能力强，有储氧功能，亲水、亲油。挂膜快，生物膜发育良好，易于生物膜更新。模拟天然水草形态，不易纳藏污泥，耐高负荷生冲击，不堵塞，传质效率高，使用寿命长。

微生物法是应用广泛的一种污水处理工艺，随着该工艺在生产实践中的不断改进，特别是近几十年来在对其生物反应和净化机理进行广泛研究的基础上，得到了很大的改善。在缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮物和可溶性有机物水解为有机酸，大分子有机物分解成小分子有机物，不溶性有机物转化为可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧段处理时，可提高污水中的可生化性及氧的效率。在缺氧段，异养菌可将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或者氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4+)，在好氧段，自养菌的硝化作用将NH4+氧化成NO3-，通过回流控制返回至缺氧段，异养菌的反硝化作用将还原成分子态氮气(N2)，完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。

本发明旨在提供一种新的用于采矿场的填料挂膜污水处理工艺和系统，充分改进了污水处理工艺以及优化了微生物的配比，可以达到很好的污水处理效果，对各种类型的污水处理效果都很好。这样的工艺还未见报道。

实施例1：

金属矿污水净化工艺，其包括如下步骤：

(1)构建MUCT装置：

MUCT由5个功能区组成：水解酸化池、预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池；缺氧池和厌氧池内设有搅拌装置，在缺氧池和厌氧池进水口放置一组复合填料悬挂床，水解酸化池出水口和入水口各放置一组复合填料悬挂床，好氧池内放置4组填料固定床，池子底部放置暴气设备；

将原有的二沉池省略，将好氧池出水口设置过滤膜，将污泥截留在好氧池中，污水经处理后不需经过二沉池直接流出，节省二沉池的基建费用。将初沉池改为水解酸化池，由于生活污水中有机碳源含量低，经过酸水解后将微生物难利用的有机大分子水解为小分子，增加废水中微生物可利用碳源；

在水解酸化池中接种短乳杆菌(Lactobacillusbreris)、脂环酸芽孢杆菌(AlicyclobacilusWistzkey)，pH＝6.9～7.5,温度：45℃～48℃，污泥停留时间为8d，短乳杆菌和脂环酸芽孢杆菌为嗜酸菌，均能够在酸性条件下生存，且能降解大分子有机物；

预缺氧池、缺氧池接种腊状芽孢杆菌(BacillusCereus)、香鱼假单胞菌(Pseudomonaplecoylossicida)，温度36℃～43℃，pH＝6.6～7.0，污泥停留时间为8d，腊状芽孢杆菌和香鱼假单胞菌均为兼性厌氧菌，能够进行反硝化作用，为污水进行脱氮；

厌氧池接种乙醇嗜热厌氧菌(Thermoanaerobacterethanlicus)温度30℃～40℃，pH＝6.0～7.9，为严格厌氧菌，污泥停留时间为8d，可在严格厌氧的条件下降解有机物，将废水经进行脱氮除磷；

好氧池接种产脘丝酵母(Candidautilis)、固氮红细菌(Rhodobacterazotoformans)、枯草芽孢杆菌枯草亚种(Bacillussubtilissubsp.subtilis),温度：20℃～28℃，pH＝7.0～7.9，污泥停留时间为8d，降解有机物能力强，降低废水的COD，提高出水质量；

所述每组悬挂式固定床设置四组束复合纤维丝生物膜载体；

所述复合纤维丝生物膜载体分为：

外夹层：活性碳纤维和丙纶混合的网布，在网布上编织玻璃纤维丝环状圈；

内芯：混合纤维丝辫带，麻丝与聚酯纤维丝编织成辫带；

由于进水在工艺前段停留时间过长，导致缺氧池与厌氧池对有机碳源的过度消耗，造成好氧池碳源不足，因此在混合纤维丝中添加麻丝，为好氧池增加碳源。在外层毛圈的原料上，将玻璃纤维丝编制环状圈，增加材料的韧性，增加环状圈对水中气泡的切割力度。在外层网布中添加活性碳纤维，利用活性碳纤维增加外层网微生物附着量。

所述复合纤维丝生物膜载体规格为：

(1)复合填料束尺寸：Φ16×160cm。根据反应池深度设计填料尺寸，一般池深4m，复合填料设置为100cm,放置于反应池中部，因此要小于池水深度。

(2)环状圈长度：14cm，即向外扩展7cm。环状圈直径为7cm可以有力的切割水中气泡。

(3)外层网尺寸：Φ4×160cm，保持一定外层网厚度，为好氧菌提供生存场所，提高填料的透气效果。

(4)内部复合纤维束辫料尺寸：Φ12×150cm，复合纤维束辫料直径设置为8cm，为厌氧菌及兼性厌氧菌提供缺氧、厌氧场所生存。

(5)外层网布网孔大小：1.9mm，网布孔径设置为1.9mm，增加环状圈分布密度，加强切割气泡效果，同时能够吸附气泡，环状圈也是微生物的附着场所，因此可以增加生物膜中的生物量。

(2)污水处理：

金属矿污水的原水依次进入水解酸化池停留1～1.4小时，预缺氧池停留54～64min、厌氧池停留30min、缺氧池停留45～48min、好氧池停留25～40min；缺氧池和厌氧池内的搅拌装置一直处于搅拌状态；

(3)污水排放；

处理后的污水经排放口排出。

试验时间为4个月，综合废水处理效果：

进水水质为：pH＝6.3,COD＝329mg/L；TP＝4.0mg/L；SS＝164mg/L。

经处理后出水水质：pH＝7.3,COD＝39mg/L；TP＝4.0mg/L；SS＝14mg/L。

实施例2：

金属矿污水净化工艺，其包括如下步骤：

(1)构建MUCT装置：

MUCT由5个功能区组成：水解酸化池、预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池；缺氧池和厌氧池内设有搅拌装置，在缺氧池和厌氧池进水口放置一组复合填料悬挂床，水解酸化池出水口和入水口各放置一组复合填料悬挂床，好氧池内放置4组填料固定床，池子底部放置暴气设备；

将原有的二沉池省略，将好氧池出水口设置过滤膜，将污泥截留在好氧池中，污水经处理后不需经过二沉池直接流出，节省二沉池的基建费用。将初沉池改为水解酸化池，由于生活污水中有机碳源底，经过酸水解后将微生物难利用的有机大分子水解为小分子，增加废水中微生物可利用碳源；

在水解酸化池中接种短乳杆菌(Lactobacillusbreris)、脂环酸芽孢杆菌(AlicyclobacilusWistzkey)，pH＝5.5～6.7,温度：25～33℃，污泥停留时间为8d，短乳杆菌和脂环酸芽孢杆菌为嗜酸菌，均能够在酸性条件下生存，且能降解大分子有机物；

预缺氧池、缺氧池接种腊状芽孢杆菌(BacillusCereus)、香鱼假单胞菌(Pseudomonaplecoylossicida)，温度33～37℃，pH＝6.5～7.2，污泥停留时间为8d，腊状芽孢杆菌和香鱼假单胞菌均为兼性厌氧菌，能够进行反硝化作用，为污水进行脱氮；

厌氧池接种乙醇嗜热厌氧菌(Thermoanaerobacterethanlicus)温度36～45℃，pH＝6.5～7.2，为严格厌氧菌，污泥停留时间为8d，可在严格厌氧的条件下降解有机物，将废水经进行脱氮除磷；

好氧池接种产脘丝酵母(Candidautilis)、固氮红细菌(Rhodobacterazotoformans)、枯草芽孢杆菌枯草亚种(Bacillussubtilissubsp.subtilis),温度：27～31℃，pH＝7.2～8.2，污泥停留时间为8d，降解有机物能力强，降低废水的COD，提高出水质量；

所述每组悬挂式固定床设置四组束复合纤维丝生物膜载体；

所述复合纤维丝生物膜载体分为：

外夹层：活性碳纤维和丙纶混合的网布，在网布上编织玻璃纤维丝环状圈；

内芯：混合纤维丝辫带，麻丝与聚酯纤维丝编织成辫带；

由于进水在工艺前段停留时间过长，增加缺氧池与厌氧池对有机碳源的过度消耗，造成好氧池碳源不足，因此在混合纤维丝中添加麻丝，为好氧池增加碳源。在外层毛圈的原料上，将玻璃纤维丝编制环状圈，增加材料的韧性，增加环状圈对水中气泡的切割力度。在外层网布中添加活性碳纤维，利用活性碳纤维增加外层网微生物的附着。

所述复合纤维丝生物膜载体规格为：

(1)复合填料束尺寸：Φ15×144cm。根据反应池深度设计填料尺寸，一般池深4m，复合填料设置为144cm,放置于反应池中部，因此要小于池水深度。

(2)环状圈长度：6.9cm，即向外扩展3.45cm。环状圈直径为3.45cm可以有力的切割水中气泡。

(3)外层网尺寸：Φ4×144cm，保持一定外层网厚度，为好氧菌提供生存场所，提高填料的透气效果。

(4)内部复合纤维束辫料尺寸：Φ11×134cm，复合纤维束辫料直径设置为11cm，为厌氧菌及兼性厌氧菌提供缺氧、厌氧场所生存。

(5)外层网布网孔大小：7mm，网布孔径设置为7mm，增加环状圈分布密度，加强切割气泡效果，同时能够吸附气泡，环状圈也是微生物的附着场所，因此可以增加生物膜中的生物量。

(2)污水处理：

原水进入水解酸化池停留1.5～2.1小时，然后进入预缺氧池停留50～66min、然后进入厌氧池停留30～44min、然后进入缺氧池停留8～25min、然后进入好氧池停留35～45min；缺氧池和厌氧池内设有搅拌装置，一直处于搅拌状态；

(3)污水排放；

处理后的污水经排放口排出。

试验时间为4个月，综合废水处理效果：

进水水质为：pH＝6.3,COD＝429mg/L；TP＝9.0mg/L；SS＝564mg/L。

经处理后出水水质：pH＝7.8,COD＝19mg/L；TP＝1.0mg/L；SS＝4mg/L。

实施例3：

采用不同的处理时间，其他方法相同

金属矿污水净化工艺，其包括如下步骤：

(1)构建MUCT装置：

MUCT由5个功能区组成：水解酸化池、预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池；缺氧池和厌氧池内设有搅拌装置，在缺氧池和厌氧池进水口放置一组复合填料悬挂床，水解酸化池出水口和入水口各放置一组复合填料悬挂床，好氧池内放置4组填料固定床，池子底部放置暴气设备；

将原有的二沉池省略，将好氧池出水口设置过滤膜，将污泥截留在好氧池中，污水经处理后不需经过二沉池直接流出，节省二沉池的基建费用。将初沉池改为水解酸化池，由于生活污水中有机碳源底，经过酸水解后将微生物难利用的有机大分子水解为小分子，增加废水中微生物可利用碳源；

在水解酸化池中接种短乳杆菌(Lactobacillusbreris)、脂环酸芽孢杆菌(AlicyclobacilusWistzkey)，pH＝4.3～5.3,温度：22～24℃，污泥停留时间为8d，短乳杆菌和脂环酸芽孢杆菌为嗜酸菌，均能够在酸性条件下生存，且能降解大分子有机物；

预缺氧池、缺氧池接种腊状芽孢杆菌(BacillusCereus)、香鱼假单胞菌(Pseudomonaplecoylossicida)，温度31～32℃，pH＝7.0～8.3，污泥停留时间为8d，腊状芽孢杆菌和香鱼假单胞菌均为兼性厌氧菌，能够进行反硝化作用，为污水进行脱氮；

厌氧池接种乙醇嗜热厌氧菌(Thermoanaerobacterethanlicus)温度36～43℃，pH＝5.7～6.9，为严格厌氧菌，污泥停留时间为8d，可在严格厌氧的条件下降解有机物，将废水经进行脱氮除磷；

好氧池接种产脘丝酵母(Candidautilis)、固氮红细菌(Rhodobacterazotoformans)、枯草芽孢杆菌枯草亚种(Bacillussubtilissubsp.subtilis),温度：23～33℃，pH＝7.8～8.3，污泥停留时间为8d，降解有机物能力强，降低废水的COD，提高出水质量；

所述每组悬挂式固定床设置四组束复合纤维丝生物膜载体；

所述复合纤维丝生物膜载体分为：

外夹层：活性碳纤维和丙纶混合的网布，在网布上编织玻璃纤维丝环状圈；

内芯：混合纤维丝辫带，麻丝与聚酯纤维丝编织成辫带；

由于进水在工艺前段停留时间过长，增加缺氧池与厌氧池对有机碳源的过度消耗，造成好氧池碳源不足，因此在混合纤维丝中添加麻丝，为好氧池增加碳源。在外层毛圈的原料上，将玻璃纤维丝编制环状圈，增加材料的韧性，增加环状圈对水中气泡的切割力度。在外层网布中添加活性碳纤维，利用活性碳纤维增加外层网微生物的附着。

所述复合纤维丝生物膜载体规格为：

(1)复合填料束尺寸：Φ17×141cm。根据反应池深度设计填料尺寸，一般池深4m，复合填料设置为141cm,放置于反应池中部，因此要小于池水深度。

(2)环状圈长度：5.7cm，即向外扩展2.85cm。环状圈直径为2.85cm可以有力的切割水中气泡。

(3)外层网尺寸：Φ4×141cm，保持一定外层网厚度，为好氧菌提供生存场所，提高填料的透气效果。

(4)内部复合纤维束辫料尺寸：Φ13×131cm，复合纤维束辫料直径设置为13cm，为厌氧菌及兼性厌氧菌提供缺氧、厌氧场所生存。

(5)外层网布网孔大小：2.7mm，网布孔径设置为2.7mm，增加环状圈分布密度，加强切割气泡效果，同时能够吸附气泡，环状圈也是微生物的附着场所，因此可以增加生物膜中的生物量。

(2)污水处理：

原水进入水解酸化池停留1.2～2.0小时，然后进入预缺氧池停留33～60min、然后进入厌氧池停留22～30min、然后进入缺氧池停留6～23min、然后进入好氧池停留40～54min；缺氧池和厌氧池内设有搅拌装置，一直处于搅拌状态；

(3)污水排放；

处理后的污水经排放口排出。

试验时间为4个月，综合废水处理效果：

进水水质为：pH＝6.3,COD＝129mg/L；TP＝19.0mg/L；SS＝164mg/L。

经处理后出水水质：pH＝7.1,COD＝11mg/L；TP＝1.1mg/L；SS＝1mg/L。

实施例4对比例：

对比例采用不同的处理时间，其他方法相同：

金属矿污水净化工艺，其包括如下步骤：

(1)构建MUCT装置：

MUCT由5个功能区组成：水解酸化池、预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池；缺氧池和厌氧池内设有搅拌装置，在缺氧池和厌氧池进水口放置一组复合填料悬挂床，水解酸化池出水口和入水口各放置一组复合填料悬挂床，好氧池内放置4组填料固定床，池子底部放置暴气设备；

将原有的二沉池省略，将好氧池出水口设置过滤膜，将污泥截留在好氧池中，污水经处理后不需经过二沉池直接流出，节省二沉池的基建费用。将初沉池改为水解酸化池，由于生活污水中有机碳源底，经过酸水解后将微生物难利用的有机大分子水解为小分子，增加废水中微生物可利用碳源；

在水解酸化池中接种短乳杆菌(Lactobacillusbreris)、脂环酸芽孢杆菌(AlicyclobacilusWistzkey)，pH＝4.6～5.9,温度：24℃～38℃，污泥停留时间为8d，短乳杆菌和脂环酸芽孢杆菌为嗜酸菌，均能够在酸性条件下生存，且能降解大分子有机物；

预缺氧池、缺氧池接种腊状芽孢杆菌(BacillusCereus)、香鱼假单胞菌(Pseudomonaplecoylossicida)，温度26℃～31℃，pH＝6.9～7.6，污泥停留时间为8d，腊状芽孢杆菌和香鱼假单胞菌均为兼性厌氧菌，能够进行反硝化作用，为污水进行脱氮；

厌氧池接种乙醇嗜热厌氧菌(Thermoanaerobacterethanlicus)温度34℃～44℃，pH＝6.2～7.2，为严格厌氧菌，污泥停留时间为8d，可在严格厌氧的条件下降解有机物，将废水经进行脱氮除磷；

好氧池接种产脘丝酵母(Candidautilis)、固氮红细菌(Rhodobacterazotoformans)、枯草芽孢杆菌枯草亚种(Bacillussubtilissubsp.subtilis),温度：24℃～28℃，pH＝6.2～7.2，污泥停留时间为8d，降解有机物能力强，降低废水的COD，提高出水质量；

所述每组悬挂式固定床设置四组束复合纤维丝生物膜载体；

所述复合纤维丝生物膜载体分为：

外夹层：活性碳纤维和丙纶混合的网布，在网布上编织玻璃纤维丝环状圈；

内芯：混合纤维丝辫带，麻丝与聚酯纤维丝编织成辫带；

由于进水在工艺前段停留时间过长，增加缺氧池与厌氧池对有机碳源的过度消耗，造成好氧池碳源不足，因此在混合纤维丝中添加麻丝，为好氧池增加碳源。在外层毛圈的原料上，将玻璃纤维丝编制环状圈，增加材料的韧性，增加环状圈对水中气泡的切割力度。在外层网布中添加活性碳纤维，利用活性碳纤维增加外层网微生物的附着。

所述复合纤维丝生物膜载体规格为：

(1)复合填料束尺寸：Φ14×162cm。根据反应池深度设计填料尺寸，一般池深4m，复合填料设置为162cm,放置于反应池中部，因此要小于池水深度。

(2)环状圈长度：13cm，即向外扩展6.5cm。环状圈直径为6.5cm可以有力的切割水中气泡。

(3)外层网尺寸：Φ4×162cm，保持一定外层网厚度，为好氧菌提供生存场所，提高填料的透气效果。

(4)内部复合纤维束辫料尺寸：Φ10×152cm，复合纤维束辫料直径设置为10cm，为厌氧菌及兼性厌氧菌提供缺氧、厌氧场所生存。

(5)外层网布网孔大小：3.4mm，网布孔径设置为3.4mm，增加环状圈分布密度，加强切割气泡效果，同时能够吸附气泡，环状圈也是微生物的附着场所，因此可以增加生物膜中的生物量。

(2)污水处理：

原水依次进入水解酸化池停留2.6小时，预缺氧池停留30～55min、厌氧池停留35～50min、缺氧池停留20～35min好氧池停留65～80min；缺氧池和厌氧池内设有搅拌装置，一直处于搅拌状态；

(3)污水排放；

处理后的污水经排放口排出。

试验时间为4个月，综合废水处理效果：

试验时间为4个月，综合废水处理效果：

进水水质为：pH＝5.3,COD＝829mg/L；TP＝14.0mg/L；SS＝994mg/L。

经处理后出水水质：pH＝7.4,COD＝13mg/L；TP＝0.2mg/L；SS＝2mg/L。

实施例5

一种金属矿废水处理方法，其包括如下步骤：

(1)构建MUCT装置：

MUCT由5个功能区组成：水解酸化池、预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池；缺氧池和厌氧池内设有搅拌装置，在缺氧池和厌氧池进水口放置一组复合填料悬挂床，水解酸化池出水口和入水口各放置一组复合填料悬挂床，好氧池内放置4组复合填料悬挂床，池子底部放置暴气设备；

在水解酸化池中接种短乳杆菌(Lactobacillusbreris)、脂环酸芽孢杆菌(AlicyclobacilusWistzkey)，pH＝4.7～7.0,温度：27℃～35℃，污泥停留时间为8d，短乳杆菌和脂环酸芽孢杆菌为嗜酸菌，均能够在酸性条件下生存，且能降解大分子有机物；

预缺氧池、缺氧池接种腊状芽孢杆菌(BacillusCereus)、香鱼假单胞菌(Pseudomonaplecoylossicida)，温度38℃～43℃，pH＝6.6～8.4，污泥停留时间为8d，腊状芽孢杆菌和香鱼假单胞菌均为兼性厌氧菌，能够进行反硝化作用，为污水进行脱氮；

厌氧池接种乙醇嗜热厌氧菌(Thermoanaerobacterethanlicus)温度32℃～41℃，pH＝7.0～8.4，为严格厌氧菌，污泥停留时间为8d，可在严格厌氧的条件下降解有机物，将废水经进行脱氮除磷；

好氧池接种产脘丝酵母(Candidautilis)、固氮红细菌(Rhodobacterazotoformans)、枯草芽孢杆菌枯草亚种(Bacillussubtilissubsp.subtilis),温度：20℃～37℃，pH＝7.0～8.0，污泥停留时间为8d，降解有机物能力强，降低废水的COD，提高出水质量；

所述每组复合填料悬挂床设置八束复合纤维丝生物膜载体；

所述复合纤维丝生物膜载体构成：

外夹层：活性碳纤维和丙纶混合的网布，在网布上编织玻璃纤维丝环状圈；内芯：混合纤维丝辫带，麻丝与聚酯纤维丝编织成辫带；

所述复合纤维丝生物膜载体规格为：

复合填料束尺寸：Φ8×143cm；

环状圈长度：5.7cm，即向外扩展2.85cm；

外层网尺寸：Φ2×143cm，保持一定外层网厚度；

内部复合纤维束辫料尺寸：Φ6×133cm，复合纤维束辫料直径设置为8cm；

外层网布网孔大小：1.3mm，网布孔径设置为1.3mm；

(2)金属矿废水处理：

金属矿废水依次进入水解酸化池停留0.8～1.2小时，预缺氧池停留40～65min、厌氧池停留50min、缺氧池停留14～26min、好氧池停留45～54min；缺氧池和厌氧池内的搅拌装置一直处于搅拌状态；

(3)金属矿废水排放；

处理后的金属矿废水经排放口排出。

试验时间为4个月，综合废水处理效果：

进水水质为：pH＝6.3,COD＝489mg/L；TP＝9.8mg/L；SS＝584mg/L。

经处理后出水水质：pH＝7.7,COD＝9mg/L；TP＝1.0mg/L；SS＝0.3mg/L。

由此可见，本发明的工艺非常优秀，对污水处理工艺的结构，污水处理工艺中应用的微生物种类以及各阶段的反应时间都进行了优化，对处理金属矿的废水有很好的效果。

上述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于金属矿的填料挂膜污水处理工艺，其包括如下步骤：

(1)构建MUCT装置：

MUCT由5个功能区组成：水解酸化池、预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池；缺氧池和厌氧池内设有搅拌装置，在缺氧池和厌氧池进水口放置一组复合填料悬挂床，水解酸化池出水口和入水口各放置一组复合填料悬挂床，好氧池内放置4组复合填料悬挂床，池子底部放置暴气设备；

在水解酸化池中接种短乳杆菌(Lactobacillusbreris)、脂环酸芽孢杆菌(AlicyclobacilusWistzkey)，pH＝6.9～7.5,温度：45℃～48℃，污泥停留时间为8d，短乳杆菌和脂环酸芽孢杆菌为嗜酸菌，均能够在酸性条件下生存，且能降解大分子有机物；

预缺氧池、缺氧池接种腊状芽孢杆菌(BacillusCereus)、香鱼假单胞菌(Pseudomonaplecoylossicida)，温度36℃～43℃，pH＝6.6～7.0，污泥停留时间为8d，腊状芽孢杆菌和香鱼假单胞菌均为兼性厌氧菌，能够进行反硝化作用，为污水进行脱氮；

厌氧池接种乙醇嗜热厌氧菌(Thermoanaerobacterethanlicus)温度30℃～40℃，pH＝6.0～7.9，为严格厌氧菌，污泥停留时间为8d，可在严格厌氧的条件下降解有机物，将废水经进行脱氮除磷；

好氧池接种产脘丝酵母(Candidautilis)、固氮红细菌(Rhodobacterazotoformans)、枯草芽孢杆菌枯草亚种(Bacillussubtilissubsp.subtilis),温度：20℃～28℃，pH＝7.0～7.9，污泥停留时间为8d，降解有机物能力强，降低废水的COD，提高出水质量；

所述每组复合填料悬挂床设置四束复合纤维丝生物膜载体；

所述复合纤维丝生物膜载体构成：

外夹层：活性碳纤维和丙纶混合的网布，在网布上编织玻璃纤维丝环状圈；内芯：混合纤维丝辫带，麻丝与聚酯纤维丝编织成辫带；

所述复合纤维丝生物膜载体规格为：

复合填料束尺寸：Φ16×160cm；

环状圈长度：14cm，即向外扩展7cm；

外层网尺寸：Φ4×160cm，保持一定外层网厚度；

内部复合纤维束辫料尺寸：Φ12×150cm，复合纤维束辫料直径设置为12cm；

外层网布网孔大小：1.9mm，网布孔径设置为1.9mm；

(2)金属矿污水处理：

金属矿污水的原水依次进入水解酸化池停留1～1.4小时，预缺氧池停留54～64min、厌氧池停留30min、缺氧池停留45～48min、好氧池停留25～40min；缺氧池和厌氧池内的搅拌装置一直处于搅拌状态；

(3)金属矿污水排放；

处理后的金属矿污水经排放口排出。

2.权利要求1所述的用于金属矿的填料挂膜污水处理工艺，其特征在于：

所述被处理的金属矿污水是COD大于5000mg/L的重污染水质。

3.采用权利要求1或2所述的工艺制备的填料挂膜污水处理系统，其水解酸化池接通金属矿污水装置的排水口。