[發(fā)明專利]一種生物處理酸性礦山廢水的工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810054487.6
• 申請日: 2008-01-23
• 公開（公告）號: CN101219844A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李亞新;蘇冰琴;宋秀蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/30;C12P3/00;C02F103/10
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司
• 代理人: 龐建英

1.一種生物處理酸性礦山廢水的工藝，其特征在于是一種利用污水廠污泥酸性發(fā)酵產(chǎn)物為硫酸鹽還原菌的碳源生物處理酸性硫酸鹽廢水并回收單質(zhì)硫的工藝，其工藝流程為：酸性礦山廢水(1)和污水廠污泥產(chǎn)酸發(fā)酵上清液(2)首先進入硫酸鹽生物還原反應(yīng)器(3)中，利用硫酸鹽還原菌SRB將SO₄^2-生物還原為H₂S或S^2-，反應(yīng)器(3)的部分出水(10)進行回流，接著反應(yīng)器(3)的處理出水進入H₂S或S^2-生物氧化反應(yīng)器(4)，利用無色硫細菌CSB將H₂S或S^2-生物氧化為單質(zhì)硫S，然后含單質(zhì)硫S的出水流經(jīng)慢砂濾池(5)進行過濾、刮砂、截留單質(zhì)硫S，并排放生物處理出水(11)，再采用萃取設(shè)備(6)充分溶解砂濾料中的單質(zhì)硫S，由固液分離設(shè)備(7)將萃取劑與砂、濾料、生物膜相分離，由蒸餾設(shè)備(8)蒸餾萃取后溶液、析出單質(zhì)硫S，最后經(jīng)干燥設(shè)備(9)烘干，回收單質(zhì)硫(12)，其具體的步驟和條件如下：

I利用硫酸鹽還原菌SRB將硫酸鹽生物還原為H₂S或S^2-

①硫酸鹽生物還原工藝在厭氧生物反應(yīng)器(3)中完成；

②反應(yīng)器(3)中優(yōu)勢菌群為硫酸鹽還原菌SRB，SRB將硫酸鹽生物還原為H₂S或S^2-；

③以污水廠污泥酸性發(fā)酵產(chǎn)物為碳源，廢水中污泥酸性發(fā)酵液(2)的投加量按照混合液中COD/SO₄^2-比值來控制，COD/SO₄^2-的控制范圍為0.9～1.5；

④硫酸鹽負荷為1.0～7.0kgSO₄^2-/m³·d，溫度為20～35℃，進水pH值為3.5～6.5，厭氧膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器EGSB上升流速v_up為3.0～6.0m/h，回流比為80∶1～200∶1，水力停留時間HRT為0.2～0.85d，升流式厭氧濾池AF回流比為20∶1～60∶1，HRT為0.25～1.25d，厭氧折流板反應(yīng)器ABR，HRT為0.2～1.0d，厭氧流化床反應(yīng)器AFBR，HRT為0.02～0.3d；

II利用無色硫細菌CSB將H₂S或S^2-生物氧化為單質(zhì)硫S

①H₂S或S^2-生物氧化工藝在好氧生物膜反應(yīng)器(4)中進行；

②反應(yīng)器(4)中優(yōu)勢菌群為無色硫細菌CSB，CSB將H₂S或S^2-生物氧化為單質(zhì)硫S；

③進水pH值6.5～8.0，溫度15～25℃的條件下，控制硫化物負荷和溶解氧DO濃度，使H₂S或S^2-生物氧化產(chǎn)物為單質(zhì)硫，溶解氧DO濃度隨著硫化物負荷的升高而提高；

④不同類型填料的CSB好氧生物反應(yīng)器中硫化物負荷與溶解氧濃度需由試驗確定；

III采用慢砂濾池(5)截留單質(zhì)硫S

①過濾：采用慢砂濾池(5)對CSB生物氧化H₂S的出水進行過濾，將水中單質(zhì)硫和脫落的生物膜截留在濾床表面，達到固液分離，慢砂濾池濾速0.1～0.3m/h，砂濾層粒徑0.5～1.2mm，厚度25cm，承托層砂粒由下至上粒徑5.0～10.0mm、2.5～5.0mm、1.2～2.5mm，每層高度3cm，單質(zhì)硫和脫落的生物膜截留于慢砂濾表層5～6cm的砂層中；

②刮砂：刮取砂濾料表層5～6cm厚度的含硫砂層；

V回收單質(zhì)硫S

①萃取：以二硫化碳CS₂作為萃取劑，采用萃取設(shè)備(6)將所刮取的砂濾料與萃取劑CS₂溶液充分接觸，使CS₂充分溶解單質(zhì)硫顆粒；

②分離：采用固液分離設(shè)備(7)，利用重力沉淀分離、離心分離或過濾分離操作將溶解單質(zhì)硫后的萃取劑CS₂與砂濾料和脫落的生物膜相分離，獲得萃取劑CS₂溶液；

③蒸餾：溫度為48～55℃，采用蒸餾設(shè)備(8)蒸餾析出單質(zhì)硫，萃取劑CS₂進行重復(fù)利用；

④干燥：溫度為165～175℃，采用干燥設(shè)備(9)將所析出的單質(zhì)硫干燥1～2小時，回收單質(zhì)硫。