利用SRB处理酸性废水的内循环系统及处理方法

本发明涉及废水处理，特别涉及一种利用srb处理酸性废水的内循环系统及处理方法。

背景技术：

1、矿山酸性废水(amd)酸性较强，ph值一般为1～4，含有较高浓度(约2～800mg/l)的多种金属离子，如fe2+、cu2+、pb2+等，且含有较高含量的so42-，高达1000mg/l，然而，有机物含量极低，通常低于10mg/l。如amd废水未经有效处理，将会随地表径流进入地表水，甚至渗入土壤，对环境造成破坏。

2、目前amd废水常用的处理方法有：(1)中和法，如加入石灰，将废水ph调至6～9，重金属会形成氢氧化物沉淀后去除；(2)吸附法，如利用粉煤灰吸附去除amd废水中的重金属；(3)硫化物沉淀法，如加入硫化钠，与重金属形成硫化物沉淀等；(4)膜分离法，如利用纳滤膜/反渗透膜，通过加压驱动过滤，将amd废水中的重金属分离出来。

3、然而，上述处理方法需要消耗大量的化学药剂或定期更换吸附材料/膜材料，操作工况差、能耗大，运行费用较高，且对于废水中高浓度的so42-没有进行有效地去除，而大量so42-持续进入水体可能导致水体黑臭。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种利用srb处理酸性废水的内循环系统及处理方法，旨在解决现有的矿山酸性废水处理方法需要消耗大量的化学药剂或定期更换吸附材料，且不能有效去除so42-的问题。

2、为实现上述目的，本发明提出一种利用srb处理酸性废水的内循环系统，包括：

3、混合器，所述混合器用于将待处理的酸性废水与h2s混合，所述混合器具有将含h2s的酸性废水排出的第一排液口；

4、物化处理器，所述物化处理器在从下至上的方向上包括依次设置的与所述第一排液口相连的第二进液口、第一沉淀层、fe过滤层、第二沉淀层、以及第二排液口；

5、srb膜反应器，所述srb膜反应器在从下至上的方向上包括依次设置的与所述第二排液口相连的第三进液口、srb膜反应区、以及第三排液口。

6、在一实施方式中，所述混合器具有第一进液口、第一进气口、以及与所述第一进液口和所述第一进气口相连通的混合腔，所述第一排液口与所述混合腔相连通；和/或，

7、所述srb膜反应器还包括设置在所述srb膜反应区上方的第二排气口，所述第二排气口与所述第一进气口相连通。

8、在一实施方式中，所述srb膜反应器还包括邻近所述第二排气口设置的集气室。

9、在一实施方式中，所述srb膜反应器还包括设置在所述srb膜反应区与所述集气室之间的第二三相分离区；和/或，

10、所述物化处理器还包括设置在所述第二沉淀层与所述第二排液口之间的第一三相分离区。

11、在一实施方式中，所述利用srb处理酸性废水的内循环系统还包括膜供气系统，所述膜供气系统包括集气罐；

12、所述物化处理器还包括设置在所述第二沉淀层上方的第一排气口；

13、所述srb膜反应器还包括与所述srb膜反应区相对应设置的第四进气口；

14、所述第一排气口与所述集气罐的进气管相连，所述第四进气口与所述集气罐的出气管相连；和/或，

15、所述利用srb处理酸性废水的内循环系统还包括曝气系统，所述曝气系统包括溶气罐；

16、所述srb膜反应器还包括与所述第三排液口相对应设置的上清液排出管；

17、所述溶气罐的进气管与所述第一排气口相连，所述溶气罐的进液口与所述上清液排出管相连，所述溶气罐的排气口处设置有伸入所述物化处理器底部的第一排气管、以及伸入所述srb膜反应器底部的第二排气管。

18、在一实施方式中，所述集气罐包括第一集气罐和第二集气罐，所述第一集气罐的进气口处设置有第一进气管，所述第一集气罐的出气口处设置有第一出气管；

19、所述第二集气罐的进气口处设置有第二进气管，所述第二集气罐的出气口处设置有第二出气管；

20、所述第一进气管、第一出气管、第二进气管、以及第二出气管上均设置有阀门。

21、在一实施方式中，所述曝气系统还包括设置在所述第二进液口下方的第一曝气管，所述第一曝气管的进气端与所述第一排气管相连；

22、所述srb膜反应器还包括设置在所述第三进液口下方的第二曝气管，所述第二曝气管的进气端与所述第二排气管相连。

23、在一实施方式中，所述第一沉淀层包括多个平行设置的第一斜管，所述第一斜管的长度为1～1.5m，所述第一斜管的水平倾斜角度为30～60°，且所述第一斜管的内径为35～80mm；和/或，

24、所述fe过滤层包括下支撑网、上支撑网、以及设置在所述下支撑网与所述上支撑网之间的含铁的颗粒物；和/或

25、所述第二沉淀层包括多个平行设置的第二斜管，所述第二斜管的长度为1～1.5m，所述第二斜管的水平倾斜角度为30～60°，且所述第二斜管的内径为35～80mm。

26、在一实施方式中，所述利用srb处理酸性废水的内循环系统还包括污泥精矿回收系统，所述污泥精矿回收系统包括污泥泵；

27、所述物化处理器还包括设置在所述第二进液口下方的第一泥斗，所述第一泥斗的底部设置有第一排泥管；

28、所述srb膜反应器还包括设置在所述第三进液口下方的第二泥斗，所述第二泥斗的底部设置有第二排泥管；

29、所述第一排泥管和所述第二排泥管均与所述污泥泵的进口相连。

30、本发明还提出一种采用上述任一所述的利用srb处理酸性废水的内循环系统处理酸性废水的方法。

31、本发明的技术方案通过采用混合器将待处理的矿山酸性废水(amd)与h2s气体混合，形成含有h2s的矿山酸性废水，含有h2s的矿山酸性废水经第一排液口排出混合器，第一排液口与第二进液口通过管道相连，含有h2s的矿山酸性废水经第二进液口进入物化处理器内，在物化处理器内，矿山酸性废水中的重金属与h2s反应生成硫化物沉淀，发生沉淀反应后，废水水位在物化处理器内上升，并升至第一沉淀层，第一沉淀层使得硫化物沉淀向下滑落至物化处理器的底部，废水水位继续上升，且升至fe过滤层，fe过滤层使得废水中的h+生成h2，fe过滤层还使得废水中的部分重金属形成沉淀物，废水中自带的fe2+以及上述反应新生成的fe2+可消耗废水中大量的o2，生成fe3+，废水中的h+被大量消耗，使得废水的ph值接近中性，此时废水中重金属离子与oh-离子浓度积大于其溶度积时，开始生成重金属沉淀。经过fe过滤层处理后，废水中部分重金属进一步形成沉淀物，消耗大量的h+，且产生大量的h2，随着废水水位上升至第二沉淀层，在第二沉淀层的作用下，沉淀物向下滑落，而向上流动的h2可对第二沉淀层进行冲刷，使得附着在第二沉淀层上的沉淀物向下滑落至物化处理器的底部。

32、废水经物化处理器的处理后，矿山酸性废水的ph值调节至6～7，废水中的o2基本被消耗完，废水中的重金属大分部被反应消耗，沉淀物或悬浮物基本被截留至物化处理器的底部而形成污泥层。经物化处理器处理后的废水经第二排液口流出，第二排液口与第三进液口通过管道相连通，且第二排液口位于第三进液口的上方，从第二排液口流出的废水经第三进液口流入srb膜反应器，废水水位上升至srb膜反应区，srb膜反应区接种有srb(硫酸盐还原菌)，由于废水ph近中性且呈厌氧状态，因此适宜srb生存，且重金属浓度较低，对srb细菌毒害作用被消除，srb膜反应区上挂膜生长的srb可将废水中的so42-还原为h2s，而h2s可与废水中残留的重金属(如cu2+、pb2+等)反应，形成金属硫化物沉淀。沉淀物经重力作用，落至srb膜反应器的底部而形成污泥层；矿山酸性废水经srb膜反应器进一步处理后，满足排放标准，且可通过第三排液口排出。

33、本发明的的技术方案可有效去除矿山酸性废水中的重金属，且so42-也可得到有效去除，采用微生物处理矿山酸性废水，无需外加化学药剂，运行费用低。