一种处理钨冶炼废水的系统的制作方法

1.本实用新型涉及冶炼废水处理，具体涉及一种两段式铁盐絮凝 一体化mbr系统处理钨冶炼废水的系统。


背景技术：

2.目前，在钨冶炼生产仲钨酸铵（apt ）过程中需要经过离子交换树脂吸附、树脂淋洗解吸、apt结晶制取等三个阶段，会产生大量的含氨氮含砷碱性有机废水。其主要水质指标为：nh4
‑ꢀ
n浓度：258
‑
342mg/l，cod约为152
‑
204mg/l，砷约为10
‑
13mg/l，ph约为9
‑
10。nh4
‑
n作为植物和微生物的主要营养物质，是造成水体富营养化和水体发黑发臭的主要原因之一。而元素as则是废水中第一类有害物质之一，其砷氧化物的毒性很大。因此钨冶炼废水的大量排放，不但对环境造成严重污染，同时也直接威胁到人类的健康。
3.膜生物反应器(mbr)对比传统活性污泥法有两个优点：
⑴
膜的高效截留作用，实现了水力停留时间和污泥停留时间的彻底分离，从而泥龄长，占地面积小，并有利于增殖缓慢的硝化菌的生长和繁殖，从而提高硝化能力。
⑵
污泥浓度高，由于溶解氧受扩散速度的限制，在微生物絮体或生物膜微环境区域产生溶解氧梯度，外表面溶解氧浓度较高，利于硝化菌和氨化菌的生长繁殖，越深入内部，溶解氧浓度越低，反硝化菌占优势。以上优点为同步硝化反硝化的实现创造了良好的工艺条件，同时，反应器内可能兼具有机物降解、硝化、反硝化、厌氧释磷和好氧摄磷等多个生物化学反应。
4.因此，基于同步硝化反硝化脱氮过程技术设计一体化mbr反应器，是将整个硝化和反硝化过程集中在一个反应容器内进行，有占地面积少、除nh4
‑
n效果较好、能耗低及操作简单等优点。
5.然而废水中的as浓度过高会影响污泥中微生物的活性，乃至造成死亡，故采用铁盐絮凝的方式去除as作为预处理，与一体化mbr相结合形成两段式污水处理技术能有有效的实现钨冶炼废水的处理。
6.传统的钨冶炼废水处理方法化学沉淀法，其处理成本高、存在二次污染及难以满足当前的废水排放标准，是制约钨工业可持续发展的主要障碍之一。
7.而现有的典型的硝化和反硝化活性污泥法则存在：（1）需要较高的污泥浓度，然而较高浓度的活性污泥其沉淀性能较差，同时，要达到较高的污泥浓度，需足够大的反应器；
⑵
活性污泥法中除氧化沟法[1]能同时进行硝化和反硝（sndn）过程，其他方法均不能sndn，但其同样存在占地面积大，处理成本高等缺点；
⑶
微生物生长模型能验证硝化和反硝化过程。
[0008]
采用硝化和反硝化活性污泥法处理含氨氮废水，要达到最佳处理效果，必须有足够大的分离的厌氧和好氧装置，从而系统占地面积大，处理成本高。


技术实现要素：

[0009]
本实用新型针对上述问题，提供一种处理钨冶炼废水的系统，实现同步硝化反硝
化的钨冶炼废水生物全脱氮处理。
[0010]
本实用新型采用的技术方案为：一种处理钨冶炼废水的系统，包括第一水泵、第一液体流量计、第一搅拌器、第二水泵、控制电脑、第三水泵、第二搅拌器、第四水泵、第二液体流量计、第一温度计、除砷池、第一排泥口、沉淀池、第二排泥口、气体流量计、第二温度计、电磁空气泵、膜生物反应池、曝气头、第三排泥口、膜组件及污泥池；
[0011]
进水端连接第一水泵，第一水泵连接第一液体流量计,第一液体流量计连接除砷池,除砷池中设有第一温度计；控制电脑分别连接第一水泵、第一液体流量计、第二水泵、第三水泵、第四水泵及第二液体流量计；除砷池通过第一排泥口连接污泥池；第二水泵连接沉淀池,沉淀池连接第三水泵；沉淀池通过第二排泥口、电磁空气泵、气体流量计、第二温度计连接膜生物反应池；膜生物反应池中设有第二温度计、第二搅拌器和膜组件；膜组件通过第四水泵连接第二液体流量计，并连接出水端；膜生物反应池通过第三排泥口连接污泥池。
[0012]
进一步地，所述第一搅拌器、第二搅拌器用于对污泥进行搅拌，防止污泥下沉。
[0013]
更进一步地，所述第一温度计、第二温度计用于监测系统内的温度。
[0014]
更进一步地，所述电磁空气泵用于系统内供氧。
[0015]
更进一步地，所述曝气头用于系统内供氧。
[0016]
本实用新型的优点：
[0017]
根据钨冶炼废水及其生物脱氮处理微生物各菌群的生理特性，从废水处理技术研发技巧入手，破解了钨冶炼废水实现生物全脱氮、降低基建投资、减小运行成本、节省建设用地、节约资源和能源等难题。
[0018]
1)结合钨冶炼废水的实际水质情况，利用前端去砷的处理方法，解决了废水中砷对微生物的抑制的问题，在应用领域取得了突破和成功；
[0019]
2)根据钨冶炼废水生物脱氮处理中微生物的生存和生活习性，选择合适的废水处理设施及其内部配置，是实现钨冶炼废水生物脱氮处理的前提条件；
[0020]
3)利用膜生物反应器的截留作用，在一体化设备中形成好氧、兼氧和厌氧的环境，实现硝化反应、反硝化反应相结合的技术，既减少了外加有机碳源的消耗，又实现了钨冶炼废水的生物全脱氮；
[0021]
4)根据钨冶炼废水生物脱氮处理的特点，选择一体化mbr处理工艺，结合最简工艺路线，可节省基建投资;
[0022]
5)根据地理、地质、水文、气象等自然条件，选择适宜的水处理设施，可有效地节约基建用地，或有效地利用自然资源减少运行费用;
[0023]
6)选择高效节能 的废水处理器材和设备及合理的工艺路线，可减少能源消耗和降低运行成本;
[0024]
7)选择合理的废水预处理和后处理工艺，是确保前置反硝化的基础条件不被破坏，减少产生废弃物数量和 种类的关键所在，同时可以避免不必要的工程投资浪费和运行成本增加。
[0025]
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
[0026]
构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
[0027]
图1是本实用新型实施例的处理钨冶炼废水的系统结构示意图 。
[0028]
附图标记：
[0029]
1为第一水泵、2为第一液体流量计、3为第一搅拌器、4为第二水泵、5为控制电脑、6为第三水泵、7为第二搅拌器、8为第四水泵、9为第二液体流量计、10为第一温度计、11为除砷池、12为第一排泥口、13为沉淀池、14为第二排泥口、15为气体流量计、16为第二温度计、17为电磁空气泵、18为膜生物反应池、19为曝气头、20为第三排泥口、21为膜组件、22为污泥池。
具体实施方式
[0030]
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0031]
参考图1，一种处理钨冶炼废水的系统，包括第一水泵（1）、第一液体流量计（2）、第一搅拌器（3）、第二水泵（4）、控制电脑（5）、第三水泵（6）、第二搅拌器（7）、第四水泵（8）、第二液体流量计（9）、第一温度计（10）、除砷池（11）、第一排泥口（12）、沉淀池（13）、第二排泥口（14）、气体流量计（15）、第二温度计（16）、电磁空气泵（17）、膜生物反应池（18）、曝气头（19）、第三排泥口（20）、膜组件（21）及污泥池（22）；
[0032]
进水端连接第一水泵（1），第一水泵（1）连接第一液体流量计（2）,第一液体流量计（2）连接除砷池（11）,除砷池（11）中设有第一温度计（10）；控制电脑（5）分别连接第一水泵（1）、第一液体流量计（2）、第二水泵（4）、第三水泵（6）、第四水泵（8）及第二液体流量计（9）；除砷池（11）通过第一排泥口（12）连接污泥池（22）；第二水泵（4）连接沉淀池（13）,沉淀池（13）连接第三水泵（6）；沉淀池（13）通过第二排泥口（14）、电磁空气泵（17）、气体流量计（15）、第二温度计（16）连接膜生物反应池（18）；膜生物反应池（18）中设有第二温度计（16）、第二搅拌器（7）和膜组件（21）；膜组件（21）通过第四水泵（8）连接第二液体流量计（9），并连接出水端；膜生物反应池（18）通过第三排泥口（20）连接污泥池（22）。
[0033]
第一搅拌器（3）、第二搅拌器（7）用于对污泥进行搅拌，防止污泥下沉。
[0034]
第一温度计（10）、第二温度计（16）用于监测系统内的温度。
[0035]
电磁空气泵（17）用于系统内供氧。
[0036]
曝气头（19）用于系统内供氧。
[0037]
本实用新型的处理钨冶炼废水的系统，采用了铁盐絮凝沉淀系统与 一体化同步硝化反硝化mbr系统相结合的两段式生物全脱氮处理技术，其中第一段为铁盐絮凝沉淀段，用以实现去除废水中的as，为后续生物法微生物提供安全的保障;第二段为一体式mbr段，该段以mbr膜的高效截留作用为实现同步硝化反硝化去除废水中氮，达到生物全脱氮的目的。
[0038] 同步硝化反硝化的钨冶炼废水生物全脱氮处理技术，亦称一体式mbr与铁盐絮凝组合工艺对钨冶炼废水进行处理的装置，其特征在于：采用了铁盐絮凝沉淀系统与 一体化
同步硝化反硝化mbr系统相结合的两段式生物全脱氮处理技术，其中第一段为铁盐絮凝沉淀段，用以实现去除废水中的as，为后续生物法微生物提供安全的保障;第二段为一体式mbr系统段，该段以mbr膜的高效截留作用为实现同步硝化反硝化去除废水中氮，达到生物全脱氮的目的。
[0039]
系统主要包括除砷池和沉降池。废水进入除砷池后依次加入20%h2so4、fecl3
·
6h2o、pam，控制反应器内的温度及搅拌转速，对废水进行絮凝沉淀作用。停止搅拌后，沉降30min后刚刚蠕动泵将上清液抽入沉降池内，在沉降池内进一步沉淀，后再通过泵将上清液送入一体化mbr系统。沉淀后的絮体通过排放口排放到压缩污泥装置进行压缩处理。
[0040]
第二阶段一体式mbr系统，其特征是：主要包括mbr反应池、膜组件、风机、曝气头搅拌器、温度计等。作用分别为：通过鼓风机、曝气头对系统内供给氧气，为活性污泥提供氧气；运用搅拌器对污泥进行搅拌，防止污泥下沉；温度计则对系统内温度进行在线监测；通过左侧排泥装置对mbr系统进行排泥；废水抽入mbr中后，经活性污泥的吸附降解后通过蠕动泵将出水从膜组件内抽出。
[0041]
上述装置可采用的设备形式包括：单体、连体或一体化池式结构，单体、连体或一体化 罐式或槽式结构，单体、连体或一体化塔式结构，氧化沟。
[0042]
上述装置中的生物膜包括：固定软性、半软性或钢性填料，浮动软性、半软性或钢性填 料，流动床，浮动床。
[0043]
上述装置的供氧形式包括：鼓风曝气，机械曝气，纯氧曝气。
[0044]
上述装置的结构材料包括：钢筋混凝土结构，钢结构，非金属结构，钢
‑
非金属混合结构， 钢
‑
钢筋混凝土混合结构，钢
‑
非金属
‑
钢筋混凝土混合结构。
[0045]“铁盐絮凝沉淀系统”控制最佳条件为：选用fecl3，控制fe/as=2左右，调节ph为7
‑
8，pam投加量控制在7mg/l废水。
[0046]
第二阶段一体式mbr系统控制最佳条件为：控制do≈1.0mg/l、外加c源控制c/n在1.5
‑
2.0、hrt约为8h、ph控制在7.3左右、srt=30
‑
40d时，系统的mlss维持在5500mg/l到6000mg/l、mlvss在4200mg/l左右时，污泥活性比值在0.75左右。
[0047]
同步硝化反硝化动力学模型为：
[0048][0049]
其中：
[0050]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。