申请日2018.01.31
公开(公告)日2018.06.22
IPC分类号C02F3/12; C02F103/18; C02F101/16; C02F101/10
摘要
一种烟气脱硫废水及氨氮废水低耗协同处理的方法，包括如下步骤：(1)将含有硫酸盐的烟气脱硫废水与氨氮废水汇入混合池混合;(2)在混合池中调整混合废水的pH和温度;(3)先将培养后的活性污泥接种于生物反应池中，再从混合池中引入混合废水，在生物反应池内，活性污泥中的微生物以氨氮为电子供体，将硫酸盐还原成单质硫，同时将氨氮氧化成氮气，实现硫、氮的同步去除。本发明解决了烟气脱硫废水使用常规物化方法处理后水质难以达标和可生化性差难以用生物法处理的难题，并且实现了两种废水的协同处理。
权利要求书
1.一种烟气脱硫废水及氨氮废水低耗协同处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将含有硫酸盐的烟气脱硫废水与氨氮废水汇入混合池混合;
(2)在混合池中调整混合废水的pH和温度;
(3)先将活性污泥接种于生物反应池中，再从混合池中引入混合废水，在生物反应池内，活性污泥中的微生物以氨氮为电子供体，将硫酸盐还原成单质硫，同时将氨氮氧化成氮气，实现硫、氮的同步去除;所述活性污泥含有20%～30%的Candidatus Kuenenia、20～30%的Anammoxo-globus sulfate及20～30%的Bacillus benzoevorans种群，三种微生物能够在无分子态氧存在的条件下协同工作，以硫酸盐为电子受体氧化氨氮，实现硫酸盐和氨氮的同步去除。
2.根据权利要求1所述的烟气脱硫废水及氨氮废水的低耗协同处理方法，其特征在于，所述含有硫酸盐的脱硫废水是含有二氧化硫的烟气经湿法脱硫系统处理后得到。
3.根据权利要求1所述的烟气脱硫废水及氨氮废水的低耗协同处理方法，其特征在于，氨氮废水中氨氮的浓度为50～450mg/L，脱硫废水中硫酸盐的浓度为130～2000mg/L，两种废水混合后的溶液中氨氮与硫酸根的摩尔比为1.5～2.5:1，生物反应池内水力停留时间为8～10h，活性污泥的浓度为8～12g/L。
4.根据权利要求1所述的烟气脱硫废水及氨氮废水的低耗协同处理方法，其特征在于，步骤(2)中，调整温度为28～32℃，pH为7.5～8.5。
说明书
一种烟气脱硫废水及氨氮废水低耗协同处理的方法
技术领域
本发明属于工业水污染物控制领域，涉及两种废水协同处理的方法，具体涉及一种烟气脱硫废水及氨氮废水的低耗协同处理方法。
背景技术
近几年，随着《大气污染防治行动计划》(简称“大气十条”)、新《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)及特别排放限值、《环境空气质量标准》(GB3095-2012)等一系列相关环保法规标准的实施，全面推动了工业烟气脱硫产业的发展。湿法脱硫是目前采用最多的烟气脱硫技术，具有效率高，处理量大等优点，但是运行过程中会产生大量的含有硫酸盐的废水，其无机盐含量高，可生化性差，难以用生物法处理，与工业企业废水以生化法处理的现状不匹配，并且含有大量硫酸盐的废水排入水体后扩散进入沉积层，硫酸盐还原会产生大量硫化氢臭气，同时硫化物与铁盐、锰盐等反应生成FeS、MnS等黑色胶体物质，导致水体呈现黑臭状态。因此烟气脱硫废水的处理已成为一项复杂且又亟需解决的问题。
烟气脱硫废水具有高盐度和低生化性的特点。目前，该类废水常采用常规物理法和化学法处理，但此类工艺仅对于悬浮物和重金属离子有较好的去除效果，而难以去除废水中含有的大量硫酸盐，出水水质难以达到要求，并且存在药剂消耗量大、能耗高和成本高等缺点。因此，为了更进一步去除水中的硫酸盐等污染物，需要采用生物法进行处理。目前利用微生物处理含硫废水的方法主要有硫酸盐还原、硫化物氧化及脱硫反硝化等，与常规物理化学法相比，具有技术先进、经济合理、可持续性较高等诸多优点。其中，脱硫反硝化还能实现氮、硫的同步去除。然而，在硫酸盐还原过程中起主要作用的硫酸盐还原菌(SRB)属于异养菌，需利用有机物为电子供体还原硫酸盐。因此，在处理生化性较差的烟气脱硫废水时需要外加碳源，虽然硫化物氧化和脱硫反硝化过程中不需要外加碳源，但却不适用于含有大量硫酸盐的脱硫废水。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烟气脱硫废水及氨氮废水低耗协同处理的方法。
基于以上目的，本发明采取以下技术方案：
一种烟气脱硫废水及氨氮废水低耗协同处理的方法，包括如下步骤：
(1)将含有硫酸盐的烟气脱硫废水与氨氮废水汇入混合池混合;
(2)在混合池中调整混合废水的pH和温度;
(3)先将活性污泥接种于生物反应池中，再从混合池中引入混合废水，在生物反应池内，活性污泥中的微生物以氨氮为电子供体，将硫酸盐还原成单质硫，同时将氨氮氧化成氮气，实现硫、氮的同步去除;所述活性污泥含有20%～30%的Candidatus Kuenenia、20～30%的Anammoxo-globus sulfate及20～30%的Bacillus benzoevorans种群，三种微生物能够在无分子态氧存在的条件下协同工作，以硫酸盐为电子受体氧化氨氮，实现硫酸盐和氨氮的同步去除。
所述含有硫酸盐的脱硫废水是含有二氧化硫的烟气经湿法脱硫系统处理后得到。
氨氮废水中氨氮的浓度为50～450mg/L，脱硫废水中硫酸盐的浓度为130～2000mg/L，两种废水混合后的溶液中氨氮与硫酸根的摩尔比为1.5～2.5:1，生物反应池内水力停留时间为8～10h，活性污泥的浓度为8～12g/L。
步骤(2)中，调整温度为28～32℃，pH为7.5～8.5。
本发明以硫酸盐取代亚硝酸盐作为电子受体将氨氮氧化成氮气，同时硫酸盐还原成硫单质，则既能实现氮、硫的低能耗同步去除，又能达到以废治废的效果。有色金属冶炼等行业往往配套有氮肥生产线产生氨氮废水，氮肥行业有燃煤烟气脱硫产生脱硫废水，为脱硫废水及氨氮废水的低耗协同处理提供了工业化应用的场所。
本发明中，之所以选活性污泥中含有20%～30%的Candidatus Kuenenia、20～30%的Anammoxo-globus sulfate及20～30%的Bacillus benzoevorans，是因为，该比例下的三种微生物能够在无分子态氧存在的条件下协同工作，以硫酸盐为电子受体氧化氨氮，实现硫酸盐和氨氮的同步去除，且去除率高，其中硫酸盐的去除率达到75%以上，氨氮的去除率达到87%以上。若Candidatus Kuenenia种群数量占总量的20%以下，Anammoxo-globus sulfate及Bacillus benzoevorans种群大量繁殖，将导致氨氮去除率下降;若Anammoxo-globus sulfate及Bacillus benzoevorans种群含量较低，Candidatus Kuenenia种群大量繁殖，将导致硫酸盐去除率下降。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)解决了烟气脱硫废水使用常规物化方法处理后水质难以达标和可生化性差难以用生物法处理的难题;
(2)将硫酸盐还原成单质硫进行回收，同时将氨氮氧化成氮气，实现了废水中氮、硫的完全无害化处理;
(3)同一行业内脱硫高盐废水和氨氮废水混合处理，达到两种废水在同一生物反应器内实现氮、硫的同步去除，降低废水处理成本，节约能耗。
