铁盐絮凝 + MBＲ处理钨冶炼含砷含氨氮废水（上篇） - 新闻资讯 - 破乳剂|COD去除剂|乳化液|含油|煤化工废水处理|济南乾来环保

摘要:

选用铁盐絮凝 + MBＲ组合系统对钨冶炼废水进行了实验研究，考察了组合系统对废水中 As、COD、NH4+ -N 和TN 的去除效果。结果表明，系统对 As、COD、NH4+ -N 和 TN 的去除效果较好，去除率分别为 97. 2% 、93. 4% 、74. 0% 和52. 8% ; 系统的抗流量冲击能力和抗有机物负荷冲击能力较强。

关键词:

膜生物反应器同步硝化反硝化脱氮除砷钨冶炼废水

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3 个阶段，会产生大量的含氨氮含砷有机碱性废水。其主要水质指标为: NH4+ -N 浓度 259 ～ 350 mg /L，COD 约为 150 ～ 200 mg /L，砷约为 10 ～ 12 mg /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，能与人体细胞酶系统中的巯基( SH—) 结合、形成稳定的环状络合物、引起神经系统、毛细血管和其他系统的功能性和器质性病变。因此，钨冶炼废水的大量排放，不但对环境造成严重污染，也直接威胁到人类的健康。

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。目前，采用典型的硝化和反硝化活性污泥法处理含氨氮废水是主要的应用技术和研究热点。该工艺有 3 个特征: ( 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; ( 2) 活性污泥法中除氧化沟法［3］能同时进行硝化和反硝化( 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; ( 3) 微生物生长模型能验证硝化和反硝化过程。从以上特征可知: 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。因此，研发出针对含氨氮废水经济有效的治理技术已成为全世界亟待解决的现实问题。

在膜生物反应器( MBＲ) 中通过合理控制操作条件，使得反应器内发生同步硝化和反硝化( SNdN) ，且有效去除 NH4+ -N。另外，活性污泥对浓度小于 5 mg /L 的 As 有一定的吸附降解能力，但当 As≥30 mg /L 时，活性污泥的活性会受到抑制，甚至造成污泥的死亡。因此，为确保活性污泥的活性不受抑制，实验采用铁盐絮凝与 MBＲ相结合的复合工艺对钨冶炼含砷含氨氮废水进行处理，考察其对 As、NH4+ -N、COD 和 TN 的去除效果; 同时，考察系统的抗流量冲击能力和抗有机物负荷冲击能力。

1 实验部分

1. 1 实验废水水质

实验废水取自赣南某钨冶炼厂生产废水，是典型的高氨氮低有机物碱性废水。其水质指标如表 1所示。

1. 2 工艺流程及膜装置

实验工艺流程为: 钨冶炼废水→铁盐絮凝沉淀系统→MBＲ系统→出水。由于膜反应器有效体积为 9. 7 L，膜组件由聚丙烯材质的中空纤维微孔滤膜制成，膜孔径为0. 2 μm，膜内径 0. 65 mm，膜外径 1 mm，有效截留面积为 0. 067 m2，因此，本实验设计流量为 45～ 55 L / d。实验装置如图 1 所示，该装置由江西理工大学环境工程系膜研究室研制生产。

1. 3 分析方法

实验分析方法严格按《环境监测( 第 4 版) 》进行，氨氮的测定采用纳氏试剂光度法; 硝态氮的测定采用酚二磺酸光度法; 亚硝态氮的测定采用 N-( 1-萘基) -乙二胺光度法; 总氮的测定采用过硫酸钾氧化紫外分光光度法; 化学需氧量的测定采用重铬酸钾法; 采用溶解氧分析仪进行溶解氧分析测定，选用称重法测定混合液污泥浓度，采用 30 min 沉降比观察污泥沉降性能。

1. 4 污泥性能
污泥性能见图 2［100 倍镜检( a) ，400 倍镜检( b) ］，肉眼下观看污泥呈黄褐色，相关检测数据为:SV30 = 419 mL /L; MLSS = 2. 588 g /L; SVI = 161. 9。污泥沉降性能较好，生物浓度较低。污泥中菌胶团较松散，微生物数量稀疏。污泥中几乎没有原后生生物，并且污泥里没有形成稳定的微生物群落。

2 结果与讨论

2. 1 复合系统对钨冶炼废水的处理性能

2. 1. 1 As 的去除

通过对铁盐种类选择、投加量大小、pH 以及助凝剂的选择，确定最佳的处理方案。其中: 铁盐分别为 A ( FeCl3 ·6H2O) ，B ( FeSO4 ·7H2O) ，C ( Fe2 ( SO4 ) 3·9H2O) ，pH 值用 20% H2 SO4 调节，助凝剂选择 PAM。3 种不同铁盐的对比图、pH 对铁盐去除效果的影响图、助凝剂的投加量对实验的影响图以及复合系统对 As 的去除效果如图 3 ～图 6所示。

从图 3 ～图 6 可知: 当采用 Fe /As = 2( 质量比) 的 FeCl3·6H2O，控制 pH = 7 ～ 8、PAM≈6 mg /L 的投加量对废水进行处理时，铁盐絮凝出水 As 浓度为0. 458 mg /L; 其次，通过复合系统后，由于活性污泥对 As 的吸附降解作用，MBＲ出水 As 浓度能控制在0. 34 ～ 0. 39 mg /L 之间。

原标题：铁盐絮凝 + MBＲ处理钨冶炼含砷含氨氮废水

原作者：钟常明王汝胜吴昆泽余夏静

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