本发明专利技术公开了一种铁强化微生物处理复杂废水的方法及其装置，目的在于解决现有的复杂废水主要针对高盐复杂废水，未见处理含有机物和金属离子的复杂废水报道的问题。该方法包括如下步骤：制备铁强化颗粒污泥、抗冲击培养、处理复杂废水。本发明专利技术能够有效解决生物法处理复杂废水效率低、抗冲击能力弱、出水不稳定的问题，有效处理含有机物和金属离子的复杂废水。实验结果表明，采用本发明专利技术处理复杂废水，具有操作简单、废水出水水质稳定、处理效率较高、适应性强、运行稳定好，能同时对废水中有机物重金属进行处理，满足工业中连续处理复杂废水需要等优点。本发明专利技术对COD低于6000、含多种金属且浓度低于20mg/L的废水处理效果显著，具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理领域，尤其是微生物处理污水领域，具体为一种铁强化微生物处理复杂废水的方法及其装置。本专利技术能够处理含有有机物和金属的复杂废水，具有较好的效果。
技术介绍
在工业生产过程中，不可避免的会产生大量废水。工业废水会对自然环境造成严重的影响，严重威胁人体健康。为此，人们采用了多种方式对废水进行处理，以有效减少废水对环境的危害。目前，现有的废水处理方法主要针对单一的废水进行处理，并取得了较好的效果。然而，在实际应用中，申请人发现，除了单一种类的废水外，工业上常见的废水大多为难处理的复杂废水，如电镀废水、金属件清洗废水等。这类复杂废水中，一般既含有酒精、煤油、净化剂等有机物，又含有溶解于废水中的多种金属离子。针对复杂废水，目前较多的处理方法是，通过各种物理化学方法先沉淀其中的重金属后，再分解其中的有机物。其采用的物理化学方法一般工艺复杂，处理设施多，投入药剂量大，且存在二次污染的可能。申请人针对复杂废水进行了相关专利检索发现，现有的专利有的是针对高盐复杂废水，如中国专利申请CN201320423220.6(高盐复杂废水回用与零排放集成设备)、CN201020214702.7(一种反渗透浓水和高含盐量复杂废水处理与回用设备申请号CN201020214702.7申请日2010.05.31)；有的采用多元煤进行处理，如CN97108095.X(多元媒复合处理废水方法及专用装置)；有的采用新材料进行处理，如CN201610156374.1(一种苯基修饰的磁性石墨烯/介孔二氧化硅复合材料的制备及作为固相萃取剂的应用)。为此，迫切需要一种新的方法，以解决上述问题。生物法处理废水被认为是应用最广、运行费用较省的方法，被广泛应用于城镇生活污水的处理。然而，面对一些难处理复杂废水时，单纯的生物处理法往往存在处理效率低、耐冲击力不足等缺点。为此，申请人针对含有机物和金属离子的复杂废水，提供一种铁强化微生物处理方法，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对现有的复杂废水主要针对高盐复杂废水，未见处理含有机物和金属离子的复杂废水报道的问题，提供一种铁强化微生物处理复杂废水的方法及其
装置。本专利技术能够有效解决生物法处理复杂废水效率低、抗冲击能力弱、出水不稳定的问题，有效处理含有机物和金属离子的复杂废水，并具有较好的效果，能满足工业化、大规模应用的需要，具有较好的应用前景。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种铁强化微生物处理复杂废水的方法，包括如下步骤：(1)制备铁强化颗粒污泥将破碎后的厌氧污泥与铁系絮凝剂混合均匀后，得到第一混合物，将第一混合物加入ABR反应器中，培养形成颗粒较大、沉降性能良好的生物铁颗粒污泥；(2)抗冲击培养人工配水，低负荷启动ABR反应器，运行的水力停留时间为12～24小时，并进行出水水质分析，待ABR反应器出水稳定后，逐级提高ABR反应器进水废物浓度，直到达到所需废水处理浓度；(3)处理复杂废水待步骤(2)完成后，向该ABR反应器中加入复杂废水，利用ABR反应器中的生物铁颗粒污泥处理复杂废水中的污染物质，ABR反应器采用间歇式运行，运行的水力停留时间为12～24小时，ABR反应器出水即为净化后的水。所述铁系絮凝剂为硫酸亚铁、氢氧化铁、氯化铁、铁粉中的一种或多种。所述步骤(1)中，以厌氧污泥的质量计，铁系絮凝剂的投加量为厌氧污泥的3％～10％。所述步骤(1)中，培养形成的生物铁颗粒污泥的污泥颗粒化程度大于95％，颗粒粒径范围在1～3mm。所述步骤(2)中，水质分析包括金属离子浓度、COD。所述步骤(2)中，人工配水，低负荷启动ABR反应器，进水的COD为800～1500mg/L；待ABR反应器出水稳定后，ABR反应器进水废物COD浓度逐级提高500～600mg/L，直到达到所需废水处理浓度。所述步骤(2)中，ABR反应器进水废物COD浓度最高为6000～7000mg/L。所述步骤(2)中，人工配水，低负荷启动ABR反应器，进水中的金属离子及浓度分别为：0.1～4.5mg/L Cd，0.1～13.0mg/L Cr，0.1～6.0mg/L Ni，0.1～5.0mg/L Cu，0.1～5.0mg/LMg。所述步骤(3)中，含有的有机物为酒精、丙酮、煤油、金属清洗溶剂、乳酸中的一种或多种。所述步骤(3)中，含有的金属离子为镉、铜、铬、镍、钒中的一种或多种。所述步骤(3)中，处理的复杂废水中，有机物COD浓度为2000～6000mg/L；金属离子及浓度分别为：金属种类及浓度分别为：0.0～8.0mg/L V，10.0～13mg/L Cr，5.0～10.0mg/LNi，0.0～15.0mg/L Cu，0.0～8.0mg/L Cd，0.0～8.0mg/L Mg。用于前述铁强化微生物处理复杂废水方法的装置，包括进水装置、进水泵、ABR反应器、出水装置、与ABR反应器相连的气体液封装置，所述进水装置通过进水泵与ABR反应器相连，所述进水泵与ABR反应器相连的管道上设置有流量计，所述ABR反应器与出水装置相连。针对前述问题，本专利技术提供一种铁强化微生物处理复杂废水的方法及其装置。厌氧折流板反应器(ABR)是McCarty和Bachmann等于1982年提出的一种新型高效厌氧生物处理反应器。该反应器由多个折流板将其分隔成格室，每个格室都可以看作相对独立的UASB(上流式厌氧污泥床)系统。本专利技术中，首先制备铁强化颗粒污泥。将破碎后的厌氧污泥与铁系絮凝剂混合均匀后，得到第一混合物，将第一混合物加入ABR反应器中，培养形成颗粒较大、沉降性能良好的生物铁颗粒污泥。申请人研究发现，铁系絮凝剂不仅可对废水中金属离子有絮凝作用，还能与废水中大分子物质发生微电池反应，提高废水的可生化性。其中，微电池反应如下：阳极Fe-2e→Fe2+E0Fe2+/Fe＝-0.44V，阴级2H++2e→2[H]→H2，E0H+/H2＝-0.00V。本专利技术中，微电池反应产物具有很高的化学活性，能与废水中许多污染物组份发生氧化还原反应，使大分子物质分解为小分子物质，使某些难生化降解的物质转变成容易处理的物质，提高废水的可生化性。同时，由于铁系絮凝剂的存在，使得步骤(1)中的微生物生长更加迅速，同时，微生物可在铁周围不断的繁衍代谢形成菌膜，促进微生物的体系形成较大的生物颗粒。本专利技术通过向厌氧折流板生物反应器(ABR)中投加一定浓度的铁絮凝剂，经过驯化成为粒度较大、结构紧密、性能优良的生物颗粒污泥，对同时含多种金属及有机物的复杂废水进行生物处理。由于铁的强化作用，增强了反应器内生物颗粒污泥的粒径，提高了微生物的抗冲击能力，通过ABR的协同作用，复杂废水内金属及有机物得到了较高的处理效率。本专利技术的方法和设备适用于COD小于6000、含多种金属，每种金属浓度小于20mg/L的复杂工业废水的处理。同时，本专利技术仅采用厌氧折流板生物反应器，即可实现复杂废物的处理，设备结构简
单，不需要特殊的三相分离系统，并能有效地截留生物体，能够满足长期、高负荷运行，适于处理各种废水，具有较好的应用前景。综上所述，本专利技术首先将铁絮凝剂添加于微生物处理系统中，强化反应器中生物的抗冲击能力，提高生物反应本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铁强化微生物处理复杂废水的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）制备铁强化颗粒污泥将破碎后的厌氧污泥与铁系絮凝剂混合均匀后，得到第一混合物，将第一混合物加入ABR反应器中，培养形成颗粒较大、沉降性能良好的生物铁颗粒污泥；（2）抗冲击培养人工配水，低负荷启动ABR反应器，运行的水力停留时间为12~24小时，并进行出水水质分析，待ABR反应器出水稳定后，逐级提高ABR反应器进水废物浓度，直到达到所需废水处理浓度；（3）处理复杂废水待步骤（2）完成后，向该ABR反应器中加入复杂废水，利用ABR反应器中的生物铁颗粒污泥处理复杂废水中的污染物质，ABR反应器采用间歇式运行，运行的水力停留时间为12~24小时，ABR反应器出水即为净化后的水。
【技术特征摘要】
1.一种铁强化微生物处理复杂废水的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）制备铁强化颗粒污泥将破碎后的厌氧污泥与铁系絮凝剂混合均匀后，得到第一混合物，将第一混合物加入ABR反应器中，培养形成颗粒较大、沉降性能良好的生物铁颗粒污泥；（2）抗冲击培养人工配水，低负荷启动ABR反应器，运行的水力停留时间为12~24小时，并进行出水水质分析，待ABR反应器出水稳定后，逐级提高ABR反应器进水废物浓度，直到达到所需废水处理浓度；（3）处理复杂废水待步骤（2）完成后，向该ABR反应器中加入复杂废水，利用ABR反应器中的生物铁颗粒污泥处理复杂废水中的污染物质，ABR反应器采用间歇式运行，运行的水力停留时间为12~24小时，ABR反应器出水即为净化后的水。2.根据权利要求1所述铁强化微生物处理复杂废水的方法，其特征在于，所述铁系絮凝剂为硫酸亚铁、氢氧化铁、氯化铁、铁粉中的一种或多种。3.根据权利要求1所述铁强化微生物处理复杂废水的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，以厌氧污泥的质量计，铁系絮凝剂的投加量为厌氧污泥的3%~10%。4.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳，李成邦，陈晓谋，王东文，庞敏，张灏，习成成，赵颜红，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院材料研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51
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