铁基活性污泥的制取及再生方法、再生铁基活性污泥处理低浓度重金属污水方法

摘要

本发明提供了铁基活性污泥的制取及再生方法、再生铁基活性污泥处理低浓度重金属污水的方法，属于水处理领域。方法：活性污泥与生活污水短时有氧混合后，再加Fe2(SO4)3得到铁基活性污泥；对铁基活性污泥进行有氧搅拌，完成铁基活性污泥的再生；将再生铁基活性污泥投加到含有低浓度镉、铜和铅的污水中进行有氧混合，完成对低浓度重金属污水的处理。本发明对剩余污泥再利用的同时对低浓度重金属污水有较好的处理效率，对污水污泥的处理与处置都有较大意义。

说明书

 

技术领域

本发明属于水处理领域。

背景技术

在工业大力发展的今天，许多行业如制革、电镀、采矿以及金属加工的工厂在广泛使用重金属的同时排放出大量严重超标的重金属污水，对水体中的水生生物构成威胁，另外这些重金属还可以经过食物链进行富集，最终危害到人类健康。

在污水处理过程中，投加化学药剂的化学强化一级处理以及引入活性污泥絮体的生物强化一级处理因基建投资省、运行能耗低而越来越受到人们的关注。但在此污水处理过程中的最主要问题是产生大量的剩余污泥，一方面这些剩余污泥如果处理不当会造成“二次污染”，另一方面这些剩余污泥既含有活性污泥又含有化学药剂，对其再生后应用于含低浓度重金属的污水处理中又有着很为广泛的研究前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种再生铁基活性污泥处理含低浓度重金属污水的方法。该方法可以对低浓度重金属污水有较好处理效率，还可以实现对剩余污泥的再利用，在污水及污泥的处理处置方面有较大意义 。

铁基活性污泥的制取方法是按下述步骤进行的：在溶解氧的浓度为2~6 mg/L条件下，将活性污泥投加到生活污水中有氧混合30min，所述活性污泥的投加浓度为2~3g/L，然后投加Fe₂(SO₄)₃继续有氧混合10min，Fe₂(SO₄)₃投加量为60~80mg/L，再静沉20~30min，去除上层清液；得到铁基活性污泥。制取铁基活性污泥同时，对生活污水中各项污染物均有较好的去除，其中COD去除率为70%~75%，SCOD去除率为55%~60%，NH₄⁺-N去除率在20%左右，UV₂₅₄去除率为30%~35%，而TP的去除率则达到90%以上。

铁基活性污泥的再生方法是按下述步骤进行的：在溶解氧的浓度为2~6 mg/L条件下，将上述方法制得的铁基活性污泥投加到pH为6~8的生活污水中有氧混合3h，铁基活性污泥的投加量为5 g/L，静沉30 min；即得到再生铁基活性污泥。

再生铁基活性污泥处理低浓度重金属污水方法是按下述步骤进行的：在溶解氧的浓度为2~6 mg/L条件下，将上述方法制备的再生铁基活性污泥投加到低浓度重金属污水中有氧搅拌40min，再静沉30min；即完成对低浓度重金属污水的处理，低浓度重金属污水中含浓度0~40mg/L镉、浓度0~40mg/L铜及浓度0~240mg/L铅中一种或几种。

经检测，再生铁基活性污泥对含镉、铜和铅污水中污染物去除可知，当镉和铜浓度较低时（<5 mg/L），再生铁基活性污泥对各项污染物去除率与不含镉和铜的对照组生活污水相差不多，都有较好的去除效果，但进一步增加镉和铜的浓度，各项污染物去除率都是逐渐下降。但与镉和铜相比，更高浓度的铅（>40 mg/L）才会使各项污染物去除率受到影响。

再生铁基活性污泥处理含镉污水过程中，当镉浓度为0.5 mg/L时，再生铁基活性污泥对COD、SCOD、NH₄⁺-N、TP和UV₂₅₄的去除率分别为53.4     %、65.2%、19.7%、47.2%和22.9%，当镉浓度为5 mg/L时，再生铁基活性污泥对COD、SCOD、NH₄⁺-N、TP和UV₂₅₄的去除率分别为54.7%、57%、24.3%、41.8%和12.7%，而当镉浓度升至10 mg/L时，再生铁基活性污泥对COD、SCOD、NH₄⁺-N、TP和UV₂₅₄的去除率分别降至48.3   %、49.1%、11.3%、36.4%和14%。

再生铁基活性污泥处理含铜污水过程中，当铜浓度为0.5 mg/L时，再生铁基活性污泥对COD、SCOD、NH₄⁺-N、TP和UV₂₅₄的去除率分别为47.6%、63.4%、25.6%、50.1%和23.7%，当铜浓度为5 mg/L时，再生铁基活性污泥对COD、SCOD、NH₄⁺-N、TP和UV₂₅₄的去除率分别为30.9%、40.6%、26.2%、27.9%和20.1%，而当铜浓度升至10 mg/L时，再生铁基活性污泥对COD、SCOD、NH₄⁺-N、TP和UV₂₅₄的去除率分别降至11.3   %、10.6%、12.8%、13.6%和14.1%。

再生铁基活性污泥处理含铅污水过程中，与镉和铜不同，当铅浓度为5 mg/L时，再生铁基活性污泥对COD、SCOD、NH₄⁺-N、TP和UV₂₅₄的去除率分别为46.4%、61.7%、24.7%、47.9%和24.1%，当铅浓度达到40 mg/L时，再生铁基活性污泥对COD、SCOD、NH₄⁺-N、TP和UV₂₅₄的去除率依然分别为49.5%、55.8%、19.2%、50.1%和23.5%，而当铅浓度升至80 mg/L时，再生铁基活性污泥对COD、SCOD、NH₄⁺-N、TP和UV₂₅₄的去除率分别降至49.5%、55.8%、19.2%、50.1%和23.5%。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式中铁基活性污泥的制取方法是按下述步骤进行的：在溶解氧的浓度为2~6 mg/L条件下，将活性污泥投加到生活污水中有氧混合30min，所述活性污泥的投加浓度为2~3g/L，然后投加Fe₂(SO₄)₃继续有氧混合10min，Fe₂(SO₄)₃投加量为60~80mg/L，再静沉20~30min，去除上层清液；得到铁基活性污泥。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述活性污泥的投加浓度为2.5g/L。其它步骤和参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述Fe₂(SO₄)₃投加量为65 mg/L、70 mg/L或75mg/L。其它步骤和参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式中铁基活性污泥的再生方法是按下述步骤进行的：在溶解氧的浓度为2~6 mg/L条件下，将具体实施方式一所述的铁基活性污泥投加到pH为6~8的生活污水中有氧混合3h，铁基活性污泥的投加量为5 g/L，静沉30 min；即得到再生铁基活性污泥。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：所述溶解氧的浓度为3 mg/L、4 mg/L 或5 mg/L。其它步骤和参数与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：本实施方式中再生铁基活性污泥处理低浓度重金属污水方法是按下述步骤进行的：在溶解氧的浓度为2~6 mg/L条件下，将具体实施方式五方法制备的再生铁基活性污泥投加到低浓度重金属污水中有氧搅拌40min，再静沉30min；即完成对低浓度重金属污水的处理，低浓度重金属污水中含浓度0~40mg/L镉、浓度0~40mg/L铜及浓度0~240mg/L铅中一种或几种。

再生铁基活性污泥处理含镉污水过程中，当镉浓度为0.5 mg/L时，再生铁基活性污泥对COD、SCOD、NH₄⁺-N、TP和UV₂₅₄的去除率分别为53.4     %、65.2%、19.7%、47.2%和22.9%，当镉浓度为5 mg/L时，再生铁基活性污泥对COD、SCOD、NH₄⁺-N、TP和UV₂₅₄的去除率分别为54.7%、57%、24.3%、41.8%和12.7%，而当镉浓度升至10 mg/L时，再生铁基活性污泥对COD、SCOD、NH₄⁺-N、TP和UV₂₅₄的去除率分别降至48.3   %、49.1%、11.3%、36.4%和14%。

再生铁基活性污泥处理含铜污水过程中，当铜浓度为0.5 mg/L时，再生铁基活性污泥对COD、SCOD、NH₄⁺-N、TP和UV₂₅₄的去除率分别为47.6%、63.4%、25.6%、50.1%和23.7%，当铜浓度为5 mg/L时，再生铁基活性污泥对COD、SCOD、NH₄⁺-N、TP和UV₂₅₄的去除率分别为30.9%、40.6%、26.2%、27.9%和20.1%，而当铜浓度升至10 mg/L时，再生铁基活性污泥对COD、SCOD、NH₄⁺-N、TP和UV₂₅₄的去除率分别降至11.3   %、10.6%、12.8%、13.6%和14.1%。

再生铁基活性污泥处理含铅污水过程中，与镉和铜不同，当铅浓度为5 mg/L时，再生铁基活性污泥对COD、SCOD、NH₄⁺-N、TP和UV₂₅₄的去除率分别为46.4%、61.7%、24.7%、47.9%和24.1%，当铅浓度达到40 mg/L时，再生铁基活性污泥对COD、SCOD、NH₄⁺-N、TP和UV₂₅₄的去除率依然分别为49.5%、55.8%、19.2%、50.1%和23.5%，而当铅浓度升至80 mg/L时，再生铁基活性污泥对COD、SCOD、NH₄⁺-N、TP和UV₂₅₄的去除率分别降至49.5%、55.8%、19.2%、50.1%和23.5%。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式六不同的是：所述溶解氧的浓度为3~5 mg/L。其它步骤和参数与具体实施方式六相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式六不同的是：所述溶解氧的浓度为4mg/L。其它步骤和参数与具体实施方式六相同。