废水同步脱氮和重金属回收工艺方法及其专用系统

摘要

本发明提供了一种低碳氮比含重金属高氨氮废水的同步脱氮和重金属回收工艺方法及其专用系统，所述工艺方法包括三个单元操作，分别是重金属回收单元、自养脱氮单元、污泥再生单元；所述含重金属高氨氮废水首先进入重金属回收单元经污泥吸附进行重金属回收，脱除了重金属的废水进入自养脱氮单元将废水中的氨氮转化为氮气，实现自养脱氮，得到合格的可排放出水，吸附了重金属的污泥经化学脱附后，进入污泥再生单元进行污泥再生，再生得到的厌氧氨氧化污泥不断补充到自养脱氮单元中用于废水脱氮；本发明所述的工艺方法及其专用系统可长期用于低碳氮比含重金属高氨氮废水的高效低耗脱氮及重金属回收。

主权项

一种低碳氮比含重金属高氨氮废水的同步脱氮和重金属回收工艺方法，其特征在于，所述工艺方法包括三个单元操作，分别是重金属回收单元、自养脱氮单元、污泥再生单元；所述低碳氮比含重金属高氨氮废水首先进入重金属回收单元进行重金属回收，所述重金属回收单元的操作方法包括：(a)厌氧生物吸附：低碳氮比含重金属高氨氮废水中的重金属经污泥吸附，得到吸附了重金属的污泥和含氨氮上清液；(b)化学脱附：将(a)中得到的吸附了重金属的污泥进行化学脱附，所述化学脱附的方法为：在所述吸附了重金属的污泥中加入螯合清洗液，调节pH至7.4～7.6，密闭，在30～35℃下振荡清洗，静置分层，得到重金属洗脱液和清洗后的污泥，所得重金属洗脱液用于回收重金属；脱除了重金属的废水，即重金属回收单元的操作方法(a)中得到的含氨氮上清液进入自养脱氮单元将废水中的氨氮转化为氮气，实现自养脱氮，得到合格的可排放出水，所述自养脱氮单元的操作方法包括：(c)短程硝化：重金属回收单元的操作方法(a)中得到的含氨氮上清液经短程硝化，通过低溶解氧和高氨氮负荷调控将其中所含氨氮的一半转化为亚硝氮，得到短程硝化出水，并产生剩余污泥I，将剩余污泥I补充到重金属回收单元的操作方法(a)中用于重金属吸附，所得短程硝化出水中，含有等摩尔比的氨氮和亚硝氮；(d)厌氧氨氧化脱氮：(c)中得到的短程硝化出水经厌氧氨氧化污泥进行脱氮，其中所含等摩尔比的氨氮和亚硝氮转化为氮气，实现自养脱氮，得到厌氧氨氧化出水，即合格的可排放出水，并产生剩余污泥II，将剩余污泥II补充到重金属回收单元的操作方法(a)中用于重金属吸附，在所得厌氧氨氧化出水中加入螯合剂即作为重金属回收单元的操作方法(b)中所述的螯合清洗液用于污泥中重金属的脱附；重金属回收单元的操作方法(b)中，吸附了重金属的污泥经化学脱附后，进入污泥再生单元进行污泥再生，再生得到的厌氧氨氧化污泥不断补充到自养脱氮单元的操作方法(d)中用于废水脱氮，所述污泥再生单元的操作方法包括：(e)厌氧氨氧化污泥再生：将重金属回收单元的操作方法(b)中得到的清洗后的污泥进行厌氧氨氧化污泥再生，所述再生的方法为：将所述清洗后的污泥接种到高负荷厌氧氨氧化污泥再生罐中，于30～40℃的避光恒温条件下，将自养脱氮单元的操作方法(c)中得到的短程硝化出水稀释至基质氨氮和亚硝氮的初始浓度各自为50～70mg·L^‑1，再作为进水泵入高负荷厌氧氨氧化污泥再生罐中，运行至出水亚硝氮浓度低于10mg·L^‑1时，外加物理场强化污泥活性，并逐步提高进水中基质氨氮和亚硝氮的浓度，当总氮去除率稳定在85％以上，且基质摩尔反应计量比稳定时，再生成功，得到厌氧氨氧化污泥以及污泥再生出水，再生所得厌氧氨氧化污泥补充到自养脱氮单元的操作方法(d)中用于脱氮；所述外加物理场，是超声场、磁场、电场的一种或任意两种以上。