[發(fā)明專利]一種離子型稀土礦廢水處理裝置及工藝

在審

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• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111072233A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張大超;蘇昊;賴城;肖隆文;安特維﹒菲利普;鄧曉裕
• 申請（專利權(quán)）人: 江西理工大學(xué);廣州孚清環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/16;C02F103/10
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 張慧

本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種離子型稀土礦廢水處理裝置及工藝。離子型稀土礦廢水處理裝置包括依次接通的部分反硝化反應(yīng)組件、短程硝化反應(yīng)組件、厭氧氨氧化反應(yīng)組件以及，深度脫氮組件，以供廢水依次進(jìn)行部分反硝化反應(yīng)、短程硝化反應(yīng)、厭氧氨氧化反應(yīng)、深度脫氮反硝化反應(yīng)，通過先利用部分反硝化技術(shù)將硝酸鹽氮還原為亞硝酸鹽氮，再與銨態(tài)氮進(jìn)行厭氧氨氧化反應(yīng)脫除，充分利用了廢水中含有的硝酸鹽氮，變不利為有利，使得氨氮、硝酸鹽氮和總氮的去除效率高，不僅節(jié)約了處理廢水過程中的供氧能耗，還可以將廢水脫氮所需的外加有機(jī)碳源降至最低，顯著節(jié)省了廢水脫氮處理的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種離子型稀土礦廢水處理裝置及工藝。

背景技術(shù)

離子型稀土礦是一種特殊的稀土礦，其礦物中的稀土金屬絕大部分以陽離子狀態(tài)存在，并被吸附在不同種類的黏土礦物上，傳統(tǒng)的選礦技術(shù)如重選、磁選、浮選等常規(guī)選礦方法無法將其進(jìn)行富集回收。由于離子型稀土礦易被(NH4)₂SO₄等電解質(zhì)溶液淋洗解吸提取出來，因此，目前離子型稀土礦的開采主要通過電解質(zhì)交換使離子相稀土進(jìn)入浸礦劑中而實現(xiàn)回收，其中，浸礦劑為硫酸銨。而在離子型稀土礦開采過程中投入大量硫酸銨作為浸礦劑會導(dǎo)致在礦山開采過程中及開采后，殘留在尾礦砂或礦山土壤中的硫酸銨會被淋濾出來匯入地表水，與地表水混合形成氨氮、硝酸鹽氮污染的廢水，若該廢水未加處理就直接排入環(huán)境，將造成水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，給流域水環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染。

對于離子型稀土礦山開采產(chǎn)生的廢水，其與城市生活污水以及其他工業(yè)廢水有著顯著不同的水質(zhì)特征：一是離子型稀土礦廢水的pH值較低，一般在2-5；二是離子型稀土礦廢水中銨態(tài)氮和硝酸鹽氮同時存在，銨態(tài)氮濃度一般30-400mg/L，硝酸鹽氮濃度20-200mg/L，硝酸鹽氮一般為廢水中總氮的30％-50％左右；三是離子型稀土礦廢水中有機(jī)物濃度極低，廢水出露于地表形成地表徑流，除pH、氨氮、硝酸鹽氮外，其它水質(zhì)指標(biāo)一般都能滿足地表水環(huán)境III類水的標(biāo)準(zhǔn)(COD≤20mg/L,BOD₅≤4mg/L)；四是離子型稀土礦廢水中含有較高濃度的稀土金屬，而稀土金屬具有較易的生物蓄積性，且具有“低促高抑”的生物效應(yīng)特征。

目前，離子型稀土礦廢水脫氮處理主要有硝化-反硝化生物處理工藝和折點氯化法化學(xué)處理工藝。其中，由于離子型稀土礦廢水獨特的水質(zhì)特征，為其生物脫氮處理帶來了很大困難，其中最主要的問題就是廢水中有機(jī)碳源極度缺乏，導(dǎo)致在用傳統(tǒng)的硝化-反硝化生物處理工藝對廢水進(jìn)行處理時，需要投加大量的有機(jī)碳源，從而導(dǎo)致廢水處理運行成本高。而折點氯化法則因為要投加大量的化學(xué)試劑，導(dǎo)致其環(huán)境友好性差，同時成本高昂。

因此，急需開發(fā)高效低成本的新型脫氮工藝技術(shù)以對離子型稀土礦廢水進(jìn)行處理。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的離子型稀土礦廢水處理運行成本高的缺陷，從而提供一種離子型稀土礦廢水處理裝置及工藝。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案為：

一種離子型稀土礦廢水處理裝置，包括：

部分反硝化反應(yīng)組件，與原水池的出口接通，其用于供來自原水池的廢水進(jìn)行部分反硝化以將硝酸鹽氮還原為亞硝酸鹽氮；

短程硝化反應(yīng)組件，與所述部分反硝化反應(yīng)組件接通，用于供來自部分反硝化反應(yīng)組件的廢水進(jìn)行短程硝化反應(yīng)以將一部分氨氮氧化為亞硝酸鹽氮；

厭氧氨氧化反應(yīng)組件，與所述短程硝化反應(yīng)組件接通，用于供來自所述短程硝化反應(yīng)組件的廢水進(jìn)行厭氧氨氧化反應(yīng)；

以及，深度脫氮組件，與所述厭氧氨氧化反應(yīng)組件接通，用于對來自所述厭氧氨氧化反應(yīng)組件的廢水進(jìn)行深度脫氮反硝化。

進(jìn)一步的，所述部分反硝化反應(yīng)組件包括：