CN105776527B - 一种铬复合污染废水处理的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种铬复合污染废水处理的方法及装置，将污泥通过筛网去除大颗粒物质，向污泥中添加铬复合污染废水，同时加入可生物降解合物作为固体碳源，污泥后同时对生物载体进行有效的挂膜，将驯化后的混合物投入到上流式填料床装置中；六价铬复合污染废水投加适量固体碳源，连续模式下运行，完成废水处理过程。所述的上流式填料床装置，由水质监测口、固体取样口、箱体、塑料网盘、泵构成；箱体下端设有进水口，箱体设有水质监测口、固体取样口和塑料网盘。本发明实现了六价铬和氧化态污染物的共去除及络合态三价铬的有效固定，可连续运行，处理废水的构成中可作为处理硝酸盐，亚硝酸盐等的厌氧反应器单独使用或作为氨氮处理过程中的反硝化过程的一个单元使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种铬复合污染废水处理处理的方法及装置，属于处理水体中重金属和无机化合物污染的技术领域。
背景技术
近年来，随着铬工业的快速发展，含铬废水的不合理排放，导致大量的铬、尤其是六价铬进入水环境中。我国部分地表水体已受到铬的严重污染，地下水铬污染也十分普遍，铬污染事件时有发生。含六价铬废水的生物处理被认为是最具有潜力的废水污染治理方法之一，具有反应温和、能耗低、对环境影响小等优点，尤其是在处理中低浓度范围内(10-200mg/L)的废水。但含六价铬废水通常还共存许多无机物质，如硝酸盐、亚硝酸、氨氮、硫酸盐、和溴酸盐等。
许多研究表明，通过微生物的降解作用可实现共存污染物的共去除，但无论是氮氧化物，硫氧化物还是六价铬的生物还原都需要有机碳充当电子供体。传统的方法是添加溶解性碳源，但由于进水负荷的波动性使得碳源的投加量难以控制，从而造成污染物降解不彻底或出水CODCr过高。
另外，许多研究表明，在细胞代谢物和小分子有机物存在的情况下，六价铬还原产物并不全以氢氧化物沉淀的形式从水中去除，而是大部分以有机络合铬的形式残留在水中。由于有机络合铬具有很强的迁移性，当它在环境中迁移的时候，又会在二氧化锰等氧化态物质的作用下被细菌氧化成六价铬，从而造成二次污染。
因此，如何有效地去除铬复合污染废水，且避免络合态三价铬的积累，成为该工艺在实际应用中必首先攻克的难题。
发明内容
本发明提供了一种铬复合污染废水处理的方法，实现六价铬复合污染废水的共去除及三价铬的有效固定。本发明的废水处理方法，原材料便宜，装置简单，六价铬复合废水去除效果好。
本发明的方法采用技术方案如下：
一种铬复合污染废水处理的方法，步骤如下：
(1)将污水处理站的二沉池污泥过筛网去除大颗粒物，然后向浓度为4～10g/L的污泥中加入含铬复合废水，并加入可生物降解聚合物，间歇运行连续驯化，在可生物降解聚合物上形成生物膜。将驯化后的混合物投入到上流式填料床装置中，接种量为装置有效容积的1/3～1/2；
(2)将含铬复合污染废水由泵调控由进入到上流式填料床装置内，在连续模式下运行，反应温度为25～35℃，反应pH值为6.5～10.0，水力停留时间为6～24h。废水在混合微生物的协同作用下，将六价铬转化为三价铬，并进一步固定在生物膜上，氧化物转化为相应的单质，有机物被降解为二氧化碳。出水口出水，即完成水处理过程。
当可生物降解聚合物消耗到原体积的50％左右，需要重新投入。
可生物降解聚合物为富含纤维素类物质、合成类聚合物，作为电子供体、碳源和生物膜载体。主要包括麦秆、稻壳、棉花、报纸、芦苇、树叶，聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚羟基丁酸、聚羟基脂肪酸等。
所述的复合污染物是硝酸盐、亚硝酸、氨氮、硫酸盐、和溴酸盐中的一种或者几种。
上述的铬复合污染废水处理的方法所用的上流式填料床装置，由有机玻璃、不锈钢或钢筋砼制成的箱体，是由进水口、出水口、水质监测口、固体取样口、箱体、顶盖、塑料网盘、泵构成的箱体。箱体下端设有进水口，箱体4/5处设有水质监测口，箱体3/10处设有固体取样口。箱体1/2处安置一个塑料网盘，防止可生物降解聚合物漂浮在水体表面，以至于不能和活性污泥充分接触挂膜。
本发明的方法有效地将废水中六价铬转化为无二次污染的三价铬并有效的固定，硫酸盐转化为硫化物沉淀，氮氧化物转化为氮气，且为氨氮废水提供一种较佳的后续处理方案，即氨氮硝化成硝酸盐后，废水直接进入装置单元，通过控制工艺条件，使得铬复合污染废水有效的治理。
附图说明
图1为实施例1和2中实验装置图。
图2为实施例1和2中随着时间的推移六价铬的浓度图。
图3为实施例1和2中随着时间的推移硝酸盐的浓度图。
图中：1进水口；2泵；3塑料网盘；4顶盖；5水质监测口；6固体取样口；7出水口。
具体实施方式
下面结合具体实施案例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
将二沉池污泥和300mL模拟废水一起加入到500mL加塞锥形瓶内，保持缺氧环境，然后加入30g可生物降阶餐盒于100rpm下进行污泥的驯化和可生物降阶餐盒的挂膜。每周换三次水并检测上清液中硝酸盐和铬含量，经过2个月的驯化之后，可生物降阶餐盒表面挂有一层生物膜并且硝酸盐和铬达到稳定去除。此时，认为反硝化污泥驯化稳定，可生物降阶餐盒挂膜成功。
在一个内径70mm、高500mm、将30g可生物降解餐盒加入上流式填料床装置中，可生物降阶餐盒的填充高度为250mm，将含10mg/L六价铬和200mg/L硝酸盐氮的模拟废水经由蠕动泵调控进入到反应器内。稳定运行条件为：反应温度30℃，调节反应的pH为7.0，水力停留时间为17h。
出水水质如下(单位：mg/L)：NO3-N，NO2-N，Cr(VI)，Cr(III)均未检出；CODCr：30。
实施例2
将二沉池污泥和300mL模拟废水一起加入到500mL加塞锥形瓶内，保持缺氧环境，然后加入30g可生物降解餐盒于100rpm下进行污泥的驯化和可生物降解餐盒的挂膜。每周换三次水并检测上清液中硝酸盐和铬含量，经过2个月的驯化之后，可生物降解餐盒表面挂有一层生物膜并且硝酸盐和铬达到稳定去除。此时，认为反硝化污泥驯化稳定，可生物降解餐盒挂膜成功。
在一个内径70mm、高500mm、将30g可生物降解餐盒加入上流式填料床装置中，可生物降解餐盒的填充高度为250mm，将含10mg/L六价铬和400mg/L硝酸盐的模拟废水经由蠕动泵调控进入到反应器内。稳定运行条件为：反应温度30℃，调节反应的pH为7.0，水力停留时间为17h。
出水水质如下(单位：mg/L),NO3-N，NO2-N，Cr(VI)，Cr(III)均未检出；CODCr：38。
Claims (5)
1.一种铬复合污染废水的处理方法，其特征在于如下步骤：
(1)将污水处理站的二沉池污泥过筛网去除大颗粒物，然后向浓度为4～10g/L的污泥中加入含铬复合废水，并加入可生物降解聚合物，间歇运行连续驯化，在可生物降解聚合物上形成生物膜；将驯化后的混合物投入到上流式填料床装置中，接种量为装置有效容积的1/3～1/2；
(2)将含铬复合污染废水由泵调控进入到上流式填料床装置内，在连续模式下运行，反应温度为25～35℃，反应pH值为6.5～10.0，水力停留时间为6～24h；废水在混合微生物的协同作用下，将六价铬转化为三价铬，并进一步固定在生物膜上，氧化物转化为相应的单质，有机物被降解为二氧化碳。
2.根据权利要求1所述的铬复合污染废水的处理方法，其特征在于，所述的铬复合污染废水中的污染物是硝酸盐、亚硝酸、氨氮、硫酸盐和溴酸盐中的几种。
3.根据权利要求1或2所述的铬复合污染废水的处理方法，其特征在于，当可生物降解聚合物消耗到原体积的50％左右，需要重新投入。
4.权利要求1-3任一所述铬复合污染废水的处理方法所用的上流式填料床装置，是由进水口、出水口、水质监测口、固体取样口、箱体、顶盖、塑料网盘、泵构成箱体；箱体下端设有进水口，箱体4/5处设有水质监测口，箱体3/10处设有固体取样口；箱体1/2处安置一个塑料网盘。
5.根据权利要求4所述的上流式填料床装置，其特征在于，所述的上流式填料床装置是由有机玻璃、不锈钢或钢筋砼制成的箱体。
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