專利名稱：利用厭氧顆粒污泥去除養(yǎng)殖廢水中有機(jī)砷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及養(yǎng)殖廢水中有機(jī)砷的去除回收的方法，具體地說是利用厭氧顆粒污泥去除養(yǎng)殖廢水中有機(jī)砷的方法。
背景技術(shù)：
有機(jī)砷因?yàn)榫哂锌咕痛偕L效果，而被廣泛作為飼料添加劑在肉雞養(yǎng)殖業(yè)和養(yǎng)豬業(yè)中使用，我國使用的有機(jī)砷添加劑主要有洛克沙砷和阿散酸。有機(jī)砷在動物消化道內(nèi)很難被降解，大約80%以藥物原形排出體外。飼養(yǎng)一只肉雞平均消耗洛克沙砷約150mg， 我國每年出欄約80億只肉雞，因此，我國肉雞飼養(yǎng)業(yè)每年排放到環(huán)境中的洛克沙砷及其代謝物可達(dá)1000噸，加上養(yǎng)豬業(yè)，排放量更高。由于有機(jī)砷具有部分可溶性，畜禽糞便中的有機(jī)砷，可隨養(yǎng)殖場沖洗水進(jìn)入養(yǎng)殖廢水中，然后進(jìn)入水體和土壤，造成非常嚴(yán)重的砷污染?！渡鷳B(tài)學(xué)報(bào)》2006年沈卷第1期1M-162頁報(bào)道了使用有機(jī)砷添加劑的豬場周圍魚塘水體中的砷含量普遍超標(biāo)，而豬場排污口附近土壤中砷的含量甚至高達(dá)200-500mg/kg。 ((Environmetal Science & jTechnology^OO 年 41 卷第 818-823 頁報(bào)道了在厭氧條件下， 洛克沙砷經(jīng)厭氧微生物作用后最終降解為毒性很強(qiáng)的As3+。砷污染對人類健康的危害已廣為人知，長期飲用含50 μ g/L及以上濃度砷的水源，會誘發(fā)肺癌、皮膚癌、腎癌和肌肉萎縮等疾病。對于含砷廢水的處理，目前國內(nèi)外主要有中和沉淀法、絮凝沉淀法、鐵氧體法、硫化物沉淀法等，已有大量的文獻(xiàn)和專利報(bào)道。但對于養(yǎng)殖廢水中的有機(jī)砷，由于養(yǎng)殖廢水中含有大量的有機(jī)物，而且有機(jī)砷含有復(fù)雜的有機(jī)官能團(tuán)，因而處理一般廢水中無機(jī)砷的方法不再適用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種高效、無二次污染、 處理費(fèi)用低的利用厭氧顆粒污泥去除養(yǎng)殖廢水中有機(jī)砷的方法。本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案本發(fā)明利用厭氧顆粒污泥去除養(yǎng)殖廢水中有機(jī)砷的方法的特點(diǎn)在于按以下步驟操作a、將厭氧顆粒污泥加入升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)中，然后連續(xù)通入養(yǎng)殖廢水，并加入I^eSO4,使得!^eSO4在養(yǎng)殖廢水中的濃度為30mg/L，反應(yīng)器內(nèi)溫度控制在 25-35°C，控制廢水水力停留時(shí)間為12-60小時(shí)，反應(yīng)器中溶液pH值控制在6. 0-8. 0，反應(yīng)器運(yùn)行2-3個(gè)月即得強(qiáng)化厭氧顆粒污泥；所述厭氧顆粒污泥的添加量為反應(yīng)器體積的 30-50% ；b、向裝有強(qiáng)化厭氧顆粒污泥的UASB反應(yīng)器中通入含洛克沙砷或阿散酸的養(yǎng)殖廢水，所述養(yǎng)殖廢水中有機(jī)砷含量為5-100mg/L，控制反應(yīng)器溫度25-35°C，養(yǎng)殖廢水停留時(shí)間為12-60小時(shí)，反應(yīng)器中溶液pH值控制在6. 0-8. 0，反應(yīng)器運(yùn)行至反應(yīng)器出水中洛克沙砷
3或阿散酸的濃度降至50μ g/L以下，得到馴化后的厭氧顆粒污泥；C、用裝有步驟b得到的馴化后的厭氧顆粒污泥的UASB反應(yīng)器處理含有機(jī)砷的養(yǎng)殖廢水，養(yǎng)殖廢水中添加I^eSO4，使得!^eSO4在養(yǎng)殖廢水中的濃度為30mg/L，UASB反應(yīng)器運(yùn)行條件為反應(yīng)器溫度25-35°C，養(yǎng)殖廢水水力停留時(shí)間12-60小時(shí)，pH值6. 0-8. 0，去除廢水中的有機(jī)砷。厭氧顆粒污泥在UASB反應(yīng)器中是不斷生長的，需要定期將部分厭氧顆粒污泥排出，保持排出量和生長量平衡，達(dá)到定期排出含有無機(jī)砷沉淀的顆粒污泥的目的，實(shí)現(xiàn)UASB 反應(yīng)器去除有機(jī)砷長期穩(wěn)定運(yùn)行。排出厭氧顆粒污泥離心脫水后焚燒，回收灰分妥善處理。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在本發(fā)明使用的顆粒污泥具有表面積大、吸附位點(diǎn)多、廉價(jià)、來源穩(wěn)定、易于獲得和吸附效率高等眾多優(yōu)點(diǎn)。強(qiáng)化和馴化后的厭氧顆粒污泥將吸附在顆粒污泥上的有機(jī)砷降解，并和厭氧顆粒污泥含有的i^、s離子形成固體沉淀。相對于活性污泥系統(tǒng)普遍存在固液分離問題，自凝聚的厭氧顆粒污泥可以很好地解決固液分離，免去了污泥固化的投資。干化焚燒可以實(shí)現(xiàn)灰分中含有礦物的回收利用。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的描述。其中實(shí)施例1-2使用的厭氧顆粒污泥取自于蛘埠檸檬酸廠處理檸檬酸廢水的厭氧反應(yīng)器。實(shí)施例1 養(yǎng)雞場廢水處理1、將厭氧顆粒污泥加入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器中，至反應(yīng)器容積的30%，待馴化。2、向反應(yīng)器中加入從養(yǎng)雞場取回的污水，并在進(jìn)水中加入濃度為5_50mg/L FeSO4 溶液。反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)體積約為1. 5升。通過氫氧化鈉溶液維持反應(yīng)器內(nèi)pH為6. 0-8. 0， 溫度為30°C。在此條件下運(yùn)行2個(gè)月，獲得強(qiáng)化厭氧顆粒污泥。3、在強(qiáng)化后的厭氧顆粒污泥的基礎(chǔ)上，反應(yīng)器中進(jìn)水改為含洛克沙砷或阿散酸的養(yǎng)殖廢水，其中有機(jī)砷含量為30mg/L。反應(yīng)器運(yùn)行條件為溫度控制為30°C，水力停留時(shí)間為M小時(shí)，pH控制在6. 5-7. 0范圍內(nèi)，反應(yīng)器運(yùn)行至3個(gè)月以上，直至反應(yīng)器出水中洛克沙砷或阿散酸的含量低于50 μ g/L ；4、將經(jīng)過強(qiáng)化和馴化的厭氧顆粒污泥系統(tǒng)處理實(shí)際含有機(jī)砷的養(yǎng)殖廢水，并在養(yǎng)殖廢水中添加30mg/L的!^eSO4,去除廢水中的有機(jī)砷，出水總砷濃度(有機(jī)砷+無機(jī)砷)為 20 μ g/L ；5、反應(yīng)器運(yùn)行期間定期將部分厭氧顆粒污泥排出，將污泥離心脫水后焚燒，回收灰分妥善處理。實(shí)施例2 養(yǎng)豬場廢水處理1、將厭氧顆粒污泥加入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器中，至反應(yīng)器容積的40%，待馴化。2、向反應(yīng)器中加入從養(yǎng)豬場取回的污水，并在進(jìn)水中加入濃度為5_50mg/L FeSO4 溶液。反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)體積約為1.5升。維持反應(yīng)器內(nèi)pH為6.5-7.5，溫度為351。在此條件下運(yùn)行2個(gè)月，獲得強(qiáng)化厭氧顆粒污泥系統(tǒng)。3、在強(qiáng)化后的厭氧顆粒污泥的基礎(chǔ)上，反應(yīng)器中進(jìn)水改為含洛克沙砷或阿散酸的養(yǎng)殖廢水，其中有機(jī)砷含量為20mg/L。反應(yīng)器運(yùn)行條件為溫度控制為32°C，水力停留時(shí)間為12-60小時(shí)，pH控制在7. 0-7. 5范圍內(nèi)，反應(yīng)器運(yùn)行至3個(gè)月以上，直至反應(yīng)器出水中洛克沙砷或阿散酸的含量低于50 μ g/L ；4、將經(jīng)過強(qiáng)化和馴化的厭氧顆粒污泥系統(tǒng)處理實(shí)際含有機(jī)砷的養(yǎng)殖廢水，并在養(yǎng)殖廢水中添加30mg/L的!^eSO4,去除廢水中的有機(jī)砷，出水總砷濃度(有機(jī)砷+無機(jī)砷)為 15 μ g/L；5、反應(yīng)器運(yùn)行期間定期將部分厭氧顆粒污泥排出，將污泥離心脫水后焚燒，回收灰分妥善處理。
權(quán)利要求
1.利用厭氧顆粒污泥去除養(yǎng)殖廢水中有機(jī)砷的方法，其特征在于按以下步驟操作a、將厭氧顆粒污泥加入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器中，然后連續(xù)通入養(yǎng)殖廢水，并加入!^eSO4,使得 FeSO4在養(yǎng)殖廢水中的濃度為30mg/L，反應(yīng)器內(nèi)溫度控制在25_35°C，控制廢水水力停留時(shí)間為12-60小時(shí)，反應(yīng)器中溶液pH值控制在6. 0-8. 0，反應(yīng)器運(yùn)行2_3個(gè)月即得強(qiáng)化厭氧顆粒污泥；所述厭氧顆粒污泥的添加量為反應(yīng)器體積的30-50% ；b、向裝有強(qiáng)化厭氧顆粒污泥的UASB反應(yīng)器中通入含洛克沙砷或阿散酸的養(yǎng)殖廢水， 所述養(yǎng)殖廢水中有機(jī)砷含量為5-100mg/L，控制反應(yīng)器溫度25-35°C，養(yǎng)殖廢水停留時(shí)間為 12-60小時(shí)，反應(yīng)器中溶液pH值控制在6. 0-8. 0，反應(yīng)器運(yùn)行至反應(yīng)器出水中洛克沙砷或阿散酸的濃度降至50μ g/L以下，得到馴化后的厭氧顆粒污泥；C、用裝有步驟b得到的馴化后的厭氧顆粒污泥的UASB反應(yīng)器處理含有機(jī)砷的養(yǎng)殖廢水，養(yǎng)殖廢水中添加I^eSO4,使得!^eSO4在養(yǎng)殖廢水中的濃度為30mg/L，UASB反應(yīng)器運(yùn)行條件為反應(yīng)器溫度25-35°C，養(yǎng)殖廢水水力停留時(shí)間12-60小時(shí)，pH值6. 0-8. 0，去除廢水中的有機(jī)砷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用厭氧顆粒污泥去除養(yǎng)殖廢水中有機(jī)砷的方法，首先利用FeSO4對厭氧顆粒污泥進(jìn)行強(qiáng)化，然后向強(qiáng)化厭氧顆粒污泥中通入含洛克沙砷或阿散酸的養(yǎng)殖廢水，厭氧反應(yīng)器中溫度控制在25-35℃，水力停留時(shí)間為12-60小時(shí)，反應(yīng)器中溶液pH值控制在6.0-8.0，反應(yīng)器運(yùn)行直至反應(yīng)器出水中洛克沙砷或阿散酸的濃度降至50μg/L以下，得到馴化后的厭氧顆粒污泥，利用馴化完成的厭氧顆粒污泥處理含有機(jī)砷養(yǎng)殖廢水，有機(jī)砷去除率高，出水中砷含量達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明具有原材料來源廣泛、制備簡便和成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C02F101/20GK102167443SQ20111013294
公開日2011年8月31日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者劉元璐, 李柯, 胡真虎 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)