[發(fā)明專利]一種生物處理酸性礦山廢水的工藝

無效

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

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一種生物處理酸性礦山廢水的工藝，屬于環(huán)境保護(hù)和廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。具體來講，是一種生物處理含硫酸鹽的酸性礦山廢水并回收單質(zhì)硫工藝的技術(shù)方案。

二.背景技術(shù)

采礦工業(yè)部門排出的廢水中含有高濃度的硫酸鹽，其SO₄^2-含量多在2000～3000mgSO₄^2-/L，也有的高于3000mg?SO₄^2-/L，甚至達(dá)到5000～6000mg?SO₄^2-/L。該廢水多呈酸性，pH最低至2.5～3.0，且含有Fe、Mn、Ni、Zn、Cu、Al、Mg、Cd、Pb等多種重金屬。這種含硫酸鹽酸性礦山廢水如不經(jīng)處理直接排入水體會(huì)使受納水體酸化，降低pH，危害水生生物，并產(chǎn)生潛在腐蝕性。含硫酸鹽酸性廢水還會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)，減少農(nóng)作物產(chǎn)量。目前處理這類廢水主要采用中和、化學(xué)沉淀和電滲析法，但這些方法很不經(jīng)濟(jì)，還產(chǎn)生二次污染。中和法是處理酸性廢水比較成熟的方法，主要采用石灰石或石灰，也有采用堿性廢液來中和酸性廢水。該法的缺點(diǎn)是處理成本高、處理后廢渣量大、含水率高、易造成二次污染。濕地法也可用來處理酸性礦山廢水，但濕地法占地面積大，處理程度受環(huán)境影響很大，而且殘余硫化氫從土壤中逸出會(huì)污染大氣。生物法處理酸性礦山廢水是利用自然界硫循環(huán)原理，在厭氧條件下利用硫酸鹽還原菌SRB使廢水中的SO₄^2-還原為H₂S或S^2-，SO₄^2-還原為H₂S或S^2-的過程中會(huì)釋放出堿度，使pH值提高，再用生物法或化學(xué)方法將還原產(chǎn)物H₂S或S^2-氧化為單質(zhì)硫。SO₄^2-還原產(chǎn)生的H₂S或S^2-與廢水中的重金屬離子生成金屬硫化物沉淀，在廢水pH值提高的同時(shí)，也大大降低了廢水中重金屬離子的濃度。生物法處理酸性礦山廢水處理效果好，無二次污染，且可以回收單質(zhì)硫。生物法處理酸性礦山廢水與上述的幾種方法相比具有明顯的效果和優(yōu)勢(shì)，但是，仍然存在選擇技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的硫酸鹽還原菌碳源的難題，生物處理最終產(chǎn)物的處置也有待于向經(jīng)濟(jì)合理化的方向發(fā)展。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明一種生物處理酸性礦山廢水的工藝，其目的在于解決上述現(xiàn)有處理技術(shù)存在的問題，從而公開一種利用污水廠污泥酸性發(fā)酵產(chǎn)物為硫酸鹽還原菌碳源的生物處理含硫酸鹽酸性礦山廢水并回收單質(zhì)硫工藝的技術(shù)方案。

本發(fā)明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(jìn)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(jìn)行回流，接著反應(yīng)器3的處理出水進(jìn)入H₂S或S^2-生物氧化反應(yīng)器4，利用無色硫細(xì)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(jìn)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蒸餾萃取劑、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(shì)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；