[發明專利]一種離子型稀土礦山氨氮尾水脫氮處理裝置和處理方法

在審

• 申請號: 202011376435.8
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112624335A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 張大超;石淼;鄧玉坤;黃磊歡;蘇昊;賴城;趙杰俊;劉正軍;陳香
• 申請（專利權）人: 贛州生態環境工程投資有限責任公司;江西理工大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F101/16;C02F103/10
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 關宇辰

一種離子型稀土礦山廢水處理裝置，包括原水池、預處理組件、硝化反應組件、短程反硝化反應組件、厭氧氨氧化反應組件；其中：預處理組件與原水池出口接通，硝化反應組件與預處理組件通過第一離心泵接通，短程反硝化反應組件與硝化反應組件接通并且短程反硝化反應組件與預處理組件通過第二離心泵接通，厭氧氨氧化反應組件與短程反硝化反應組件接通，厭氧氨氧化反應組件對來自短程反硝化反應組件的廢水進行厭氧氨氧化反應和反硝化脫氮反應。該裝置通過耦合并設置幾組組件的排布順序以及廢水的分配比例，使得厭氧氨氧化脫氮工藝實現難度降低，易于控制與實現，同時能最大限度節約廢水脫氮過程中的能耗與有機碳源消耗，顯著節省廢水脫氮工藝處理成本。

技術領域

本發明屬于污水處理領域，具體地，涉及一種離子型稀土礦山廢水處理裝置及方法。

技術背景

離子型稀土礦開采方法為原地浸礦，采用在礦床中注入硫銨作為浸礦劑進行浸取回收稀土。在原地浸礦提取稀土生產中，注入的硫銨浸礦劑除了以稀土母液回收的大部分外，仍有大量殘留在礦床土壤中。在大氣降雨淋濾作用下，開采后的稀土礦山在很長一段時期內將不斷地淋濾NH₄⁺、NO₃^-，形成稀土礦山氨氮尾水，流域水環境污染問題突出，因此，必須對離子型稀土礦山氨氮尾水進行脫氮處理。

離子型稀土礦山氨氮尾水的水質特征主要體現如下：一是廢水pH值較低呈酸性，一般pH在2～5之間；二是極低的碳氮比，有機碳源極缺；三是銨態氮和硝酸鹽氮共存，銨態氮濃度一般30～350mg/L，硝酸鹽氮濃度一般20～150mg/L，硝酸鹽氮一般為廢水中總氮的30％～50％。

目前，離子型稀土山礦氨氮尾水脫氮處理主要有生物法脫氮和化學法脫氮兩種方法，其中生物脫氮在實際工程中應用最最多，都采用傳統的硝化/反硝化工藝，短程硝化-厭氧氨氧化、短程反硝化/短程硝化/厭氧氨氧化等新型生物處理工藝正在研發和試驗中；而化學法脫氮采用折點氯化法化學處理工藝。由于廢水中有機碳源極缺，采用傳統硝化/反硝化工藝需外加大量有機碳源，導致脫氮工藝處理成本很高?；瘜W法脫氮則需投加大量化學試劑，處理成本也很高，且環境友好性差。所以開發新型生物脫氮工藝則是處理該廢水的發展方向。申請號CN202010026741.2提出了短程反硝化/短程硝化/厭氧氨氧化/反硝化的離子型稀土礦山氨氮廢水新型生物脫氮裝置及工藝，相比傳統的硝化/反硝化脫氮工藝具有巨大的成本優勢，但也存在下面幾個難以克服的問題：一是短程硝化的穩定性難以控制導致亞硝酸鹽的穩定積累難以長期穩定保持；二是短程反硝化處理后殘留有一部分有機碳源，會對下一個處理環節即短程硝化帶來不利影響；三是短程硝化與厭氧氨氧化工藝串聯時，短程硝化反應不易控制使之達到厭氧氨氧化反應所需的氨氮濃度與亞硝酸鹽濃度的合適比例，使得短程硝化/厭氧氨氧化工藝難以穩定進行，影響厭氧氨氧化脫氮反應的穩定性和效率，工藝的工程實施難度很大。

因此，開發更加能夠易于控制便于工程實施的高效低成本的新型脫氮工藝很有必要。

發明內容

為克服現有技術中的離子型稀土礦山氨氮尾水新型生物脫氮處理工藝難以控制與實現的缺陷，本發明提出一種將離子型稀土礦山氨氮尾水原廢水Q按一定比例分為Q1和Q2兩部分，Q1部分進入硝化反應將此部分廢水中的氨氮全部硝化為硝酸鹽氮，然后與Q2部分廢水混合進入短程反硝化，將Q1和Q2所含的硝酸鹽氮經短程反硝化反應還原為亞硝酸鹽氮，而Q2所含的銨態氮保持，最后通過厭氧氨氧化實現脫氮的工藝與運行方法。

為解決上述技術問題，本發明所提供的技術方案如下：

離子型稀土礦山氨氮尾水處理裝置，包括：原水池、預處理組件、硝化反應組件、短程反硝化反應組件、厭氧氨氧化反應組件；其中：預處理組件與原水池出口接通，硝化反應組件與預理組件通過第一離心泵接通，短程反硝化反應組件與硝化反應組件接通并且短程反硝化反應組件與預處理組件通過第二離心泵接通，氨氧化反應組件與短程反硝化反應組件接通，厭氧氨氧化反應組件對來自短程反硝化反應組件的廢水進行厭氧氨氧化反應和反硝化脫氮反應。