一种处理酸性废水的方法与流程

1.本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种处理酸性废水的方法。


背景技术：

2.酸性废水是指ph值低于7的废水，常见于化工、电镀、冶金、矿山等行业。酸性废水如果不经处理直接排放，会造成严重的环境污染和资源浪费，影响人类健康和生态平衡。因此，酸性废水的中和处理和重金属处理是废水处理的重要环节之一。目前，常用的酸性废水中和处理方法是投药中和、离子交换树脂法、膜法等；常用的重金属处理包括投放对应化学试剂进行沉淀和膜法过滤去除等。然而，上述方法，一是容易产生二次污染与当前的环保理念冲突，二是处理的效率较低，性价比也不高。生物处理法是近年新兴的废水处理方法，符合国家的环保政策倾向，但是其研究范围大多仍局限于活性污泥领域，处理效率较低且缺少复合式的处理效果。因此，市场需要一种能够同时降低酸性废水酸度和重金属，且生物降解无二次污染的方法。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明目的是提供一种处理酸性废水的方法，包括如下步骤：步骤一：将酸性废水导入预处理池，自然沉淀2h，将其上半层导入浅层介质过滤器过滤得预处理废水，所述浅层介质过滤器的介质使用石英砂，所述石英砂粒径为0.8mm，所述石英砂滤层的密度为2.65g/cm3；步骤二：将所述预处理废水导入露天的生物处理池，所述生物处理池深度为0.2~0.4m，投入体积为所述预处理废水6~9%的活性载体，27~29℃下反应8小时完成酸度和重金属的降低，得混合废水；步骤三：将所述混合废水导入袋式过滤器，130目过滤后，排出滤液完成废水处理；所述活性载体的制备方法如下：步骤一：取新鲜香蒲草花序段，将所述花序段浸没入生物提取液中，取出后放入高温鼓风干燥机中，70~90℃下回风40m3/min加热70min，将所述生物提取液固化在所述花序段的表面，得一次处理花序；步骤二：将木糖氧化产碱杆菌脱硝亚种、光滑侧链藻和所述生物提取液按3：4：100重量比例混合后涂抹在所述一次处理花序的表面，得二次处理花序，将所述二次处理花序放入高温鼓风干燥机中30~40℃下回风60m3/min加热10min，将所述木糖氧化产碱杆菌脱硝亚种和所述光滑侧链藻固定在所述二次处理花序的表面，得所述活性载体；所述生物提取液的制备方法如下：步骤一：将新鲜大枇杷螺的肉切碎后加入其自身3%质量分数的糜蛋白酶，一起倒入胶体磨中，36℃下1200~1500r/min循环研磨30min，得大枇杷螺解离液；步骤二：将所述大枇杷螺解离液以7000r/min离心5min取上部液体得所述生物提取液。
4.进一步地，所述生物处理池深度为0.3m。
5.进一步地，所述活性载体投入体积为所述预处理废水体积的8%。
6.进一步地，所述生物处理池的反应温度为28℃。
7.进一步地，所述活性载体的制备方法的步骤一中高温鼓风干燥机的加热温度为80℃。
8.进一步地，所述活性载体的制备方法的步骤二中高温鼓风干燥机的加热温度为35℃。
9.进一步地，所述生物提取液的制备方法的步骤一中胶体磨的研磨转速为1400r/min。
10.通过本发明能够带来如下有益效果：本发明利用特定粒径的石英砂来过滤，在去除大块杂质避免后期过滤堵塞的同时，保证了较快的过滤速度；本发明使用特定深度的露天生物处理池，既保证光滑侧链藻受到足够的光照强度来光合作用从而繁殖和产生氧气，又使池底有空间来沉降；本发明特定的活性载体添加量，既保证了反应效率，又控制了成本；本发明特定的生物处理池反应温度，是由本发明特定的活性载体的最适温度决定的，使活性载体中的光滑侧链藻和木糖氧化产碱杆菌脱硝亚种共同取得较好的生长繁殖条件，进而提高废水处理效率；本发明的袋式过滤器的过滤目数是为了留下本发明特有的活性载体和其沉降物（主要是吸附了重金属的光滑侧链藻的死细胞），过滤留下的滤渣吸附了大量重金属可以用于回收处理。
11.本发明利用香蒲草花序段的密度小来为活性载体提供浮力使光滑侧链藻容易获得较大光强，利用香蒲草花序段较大的比表面积来与本发明生物提取液受热粘合来将所述生物提取液固化在所述花序段的表面；步骤一的高温鼓风干燥机的加热温度既完成了脱水固化，又不过度破坏香蒲草花序段的结构；本发明木糖氧化产碱杆菌脱硝亚种、光滑侧链藻和所述生物提取液的比例十分重要，它使光滑侧链藻光合产生的氧气足够供给木糖氧化产碱杆菌脱硝亚种的有氧呼吸且配合步骤一的生物提取液提供了供光滑侧链藻较快生长的营养环境；步骤二的高温鼓风干燥机的加热温度既完成了固化，又不过度破坏木糖氧化产碱杆菌脱硝亚种和光滑侧链藻的活性。
12.本发明生物提取液采用特定研磨转速的胶体磨，充分破碎大枇杷螺肉又不过度破坏糜蛋白酶的活性；本发明的离心转速是由想要得到的特定粘度和营养物质的生物提取液的比重决定的。
13.本发明利用光滑侧链藻为木糖氧化产碱杆菌脱硝亚种（好氧菌）提供氧气和吸附重金属，木糖氧化产碱杆菌脱硝亚种在脱氮的同时产碱，提高了废水的ph值，同时降低酸性废水酸度和重金属，且所有组分可生物降解无二次污染。
具体实施方式
14.此处为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面以实施例的方式对本发明的整体方案进行详细说明；在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解；然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施；在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
15.本发明中：袋式过滤器购自惠州粤来科技有限公司，货号yl-ndsx；浅层介质过滤器购自德尔森（上海）流体设备有限公司；活性污泥购自济南鸿鑫达生物科技有限公司，有机物含量vss大于60g/l；菌泥有机含量vss/tss大于0.7
±
0.1；木糖氧化产碱杆菌脱硝亚种的密度约为5
×
105个每毫升、光滑侧链藻的密度约为5
×
106个每毫升；糜蛋白酶购自苏州天可贸易有限公司，货号kc90242，酶活约为1000 u/mg。
16.如未特殊说明，下述实施例中各原料组分均可通过商业途径购得，所使用的实验仪器均为实验室常规实验仪器，性能测试方法为本领域已知测试方法。
17.优选的实施方式如下：实施例1：采用以下方法制备获得活性载体：步骤一：取15cm左右的新鲜香蒲草花序段，将花序段轻轻浸没入生物提取液中5s，取出后放入高温鼓风干燥机中，80℃下回风40m3/min加热70min，将生物提取液固化在花序段的表面，得一次处理花序；步骤二：将木糖氧化产碱杆菌脱硝亚种、光滑侧链藻和生物提取液按3：4：100重量比例混合后涂抹在一次处理花序的表面，得二次处理花序，将二次处理花序放入高温鼓风干燥机中35℃下回风60m3/min加热10min，将木糖氧化产碱杆菌脱硝亚种和光滑侧链藻固定在二次处理花序的表面，得活性载体。
18.采用以下方法制备生物提取液：步骤一：将新鲜大枇杷螺的肉切碎后加入其自身3%质量分数的糜蛋白酶，一起倒入胶体磨中，36℃下1400r/min循环研磨30min，得大枇杷螺解离液；步骤二：将大枇杷螺解离液以7000r/min离心5min取上部液体得生物提取液。
19.采用以下方法处理酸性废水（废水ph5.5~6.5）：步骤一：将酸性废水导入预处理池，自然沉淀2h，将其上半层导入浅层介质过滤器过滤得预处理废水，浅层介质过滤器的介质使用石英砂，石英砂粒径为0.8mm，石英砂滤层的密度为2.65g/cm3；步骤二：将预处理废水导入露天的生物处理池，生物处理池深度为0.3m，投入体积为预处理废水8%的活性载体，28℃下反应8小时完成酸度和重金属的降低，得混合废水；步骤三：将混合废水导入袋式过滤器，130目过滤后，排出滤液完成废水处理。
20.实施例2-13：实施例2与实施例1的区别仅在于，生物处理池深度为0.2m；实施例3与实施例1的区别仅在于，生物处理池深度为0.4m；实施例4与实施例1的区别仅在于，活性载体投入体积为预处理废水体积的6%；实施例5与实施例1的区别仅在于，活性载体投入体积为预处理废水体积的9%；实施例6与实施例1的区别仅在于，生物处理池的反应温度为27℃；实施例7与实施例1的区别仅在于，生物处理池的反应温度为29℃；实施例8与实施例1的区别仅在于，活性载体的制备方法的步骤一中高温鼓风干燥机的加热温度为70℃；实施例9与实施例1的区别仅在于，活性载体的制备方法的步骤一中高温鼓风干燥机的加热温度为90℃；
实施例10与实施例1的区别仅在于，活性载体的制备方法的步骤二中高温鼓风干燥机的加热温度为30℃；实施例11与实施例1的区别仅在于，活性载体的制备方法的步骤二中高温鼓风干燥机的加热温度为40℃；实施例12与实施例1的区别仅在于，生物提取液的制备方法的步骤一中胶体磨的研磨转速为1200r/min；实施例13与实施例1的区别仅在于，生物提取液的制备方法的步骤一中胶体磨的研磨转速为1500r/min。
21.对比例1-16：对比例1与实施例1的区别仅在于，生物处理池深度为0.1m；对比例2与实施例1的区别仅在于，活性载体投入体积为预处理废水体积的15%；对比例3与实施例1的区别仅在于，生物处理池的反应温度为32℃；对比例4与实施例1的区别仅在于，活性载体的制备方法的步骤一中高温鼓风干燥机的加热温度为110℃；对比例5与实施例1的区别仅在于，活性载体的制备方法的步骤二中高温鼓风干燥机的加热温度为50℃；对比例6与实施例1的区别仅在于，生物提取液的制备方法的步骤一中胶体磨的研磨转速为1800r/min；对比例7与实施例1的区别仅在于，石英砂粒径为1.2mm；对比例8与实施例1的区别仅在于，袋式过滤器过滤目数为200目；对比例9与实施例1的区别仅在于，活性载体的制备方法的步骤二的木糖氧化产碱杆菌脱硝亚种、光滑侧链藻和生物提取液的混合比例为6：8：100；对比例10与实施例1的区别仅在于，活性载体的制备方法的步骤二的木糖氧化产碱杆菌脱硝亚种、光滑侧链藻和生物提取液的混合比例为3：8：100；对比例11与实施例1的区别仅在于，活性载体的制备方法的步骤二的木糖氧化产碱杆菌脱硝亚种、光滑侧链藻和生物提取液的混合比例为6：4：100；对比例12与实施例1的区别仅在于，大枇杷螺解离液的离心转速为10000r/min；对比例13与实施例1的区别仅在于，将木糖氧化产碱杆菌脱硝亚种替换为粪产碱杆菌；对比例14与实施例1的区别仅在于，将光滑侧链藻替换为三角褐指藻；对比例15与实施例1的区别仅在于，将大枇杷螺替换为贻贝；对比例16与实施例1的区别仅在于，将活性载体替换为活性污泥。
22.对上述各示例的废水原始ph统一为5.5，原始铜离子、锌离子和铅离子浓度分别统一为25mg/l、40mg/l和0.5mg/l；测量各示例废水处理后的ph值和铜离子、锌离子和铅离子浓度。每种示例重复三次，结果取平均值，ph精确到0.1，铜离子和锌离子浓度精确到个位数，铅离子浓度精确到0.1。各示例测试结果见表1。
23.表1：实施例1～13和对比例1～16的测试结果：
[0024][0025]
由表1中的数据可知，相较于其他示例，本发明实施例尤其是本发明的实施例1有较好的提高ph值和减少铜离子、锌离子和铅离子为代表的重金属离子浓度的效果。
[0026]
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明；对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化；凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种处理酸性废水的方法，其特征在于，所述处理酸性废水的方法包括如下步骤：步骤一：将酸性废水导入预处理池，自然沉淀2h，将其上半层导入浅层介质过滤器过滤得预处理废水，所述浅层介质过滤器的介质使用石英砂，所述石英砂粒径为0.8mm，所述石英砂滤层的密度为2.65g/cm3；步骤二：将所述预处理废水导入露天的生物处理池，所述生物处理池深度为0.2~0.4m，投入体积为所述预处理废水6~9%的活性载体，27~29℃下反应8小时完成酸度和重金属的降低，得混合废水；步骤三：将所述混合废水导入袋式过滤器，130目过滤后，排出滤液完成废水处理；所述活性载体的制备方法如下：步骤一：取新鲜香蒲草花序段，将所述花序段浸没入生物提取液中，取出后放入高温鼓风干燥机中，70~90℃下回风40m3/min加热70min，得一次处理花序；步骤二：将木糖氧化产碱杆菌脱硝亚种、光滑侧链藻和所述生物提取液按3：4：100重量比例混合后涂抹在所述一次处理花序的表面，得二次处理花序，将所述二次处理花序放入高温鼓风干燥机中30~40℃下回风60m3/min加热10min，得所述活性载体；所述生物提取液的制备方法如下：步骤一：将新鲜大枇杷螺的肉切碎后加入其自身3%质量分数的糜蛋白酶，一起倒入胶体磨中，36℃下1200~1500r/min循环研磨30min，得大枇杷螺解离液；步骤二：将所述大枇杷螺解离液以7000r/min离心5min取上部液体得所述生物提取液。2.根据权利要求1所述的处理酸性废水的方法，其特征在于，所述生物处理池深度为0.3m。3.根据权利要求1所述的处理酸性废水的方法，其特征在于，所述活性载体投入体积为所述预处理废水体积的8%。4.根据权利要求1所述的处理酸性废水的方法，其特征在于，所述生物处理池的反应温度为28℃。5.根据权利要求1所述的处理酸性废水的方法，其特征在于，所述活性载体的制备方法的步骤一中高温鼓风干燥机的加热温度为80℃。6.根据权利要求1所述的处理酸性废水的方法，其特征在于，所述活性载体的制备方法的步骤二中高温鼓风干燥机的加热温度为35℃。7.根据权利要求1所述的处理酸性废水的方法，其特征在于，所述生物提取液的制备方法的步骤一中胶体磨的研磨转速为1400r/min。

技术总结
本发明涉及废水处理技术领域，具体提供了一种处理酸性废水的方法，包括：步骤一：将酸性废水导入预处理池，导入浅层介质过滤器过滤得预处理废水；步骤二：将所述预处理废水导入露天的生物处理池，所述生物处理池深度为0.2~0.4m，投入体积为所述预处理废水6~9%的活性载体，27~29℃下反应8小时完成酸度和重金属的降低，得混合废水；步骤三：将所述混合废水导入袋式过滤器，130目过滤完成废水处理。本发明利用光滑侧链藻为木糖氧化产碱杆菌脱硝亚种（好氧菌）提供氧气和吸附重金属，木糖氧化产碱杆菌脱硝亚种在脱氮的同时产碱，提高了废水的ph值，同时降低酸性废水酸度和重金属，且所有组分可生物降解无二次污染。分可生物降解无二次污染。


技术研发人员：陈建生 陈祯 陈源鑫 宁丽媛
受保护的技术使用者：技源生物科技（山东）有限公司
技术研发日：2023.08.25
技术公布日：2023/10/5