[发明专利]异养-自养联合降解高浓度高氯酸盐的系统及调控方法

说明书

本发明公开了一种异养‑自养联合降解高浓度高氯酸盐的系统，包括借助布水板分隔为上下相互连通的三室反应器；所述三室反应器自下而上顺流对应设置为SO₄^2‑还原室、异养ClO₄^‑还原室和硫自养ClO₄^‑还原室；所述SO₄^2‑还原室设有底部进水口，所述底部进水口汇流从硫自养ClO₄^‑还原室回流的废水以及已知COD浓度的有机废水；所述异养ClO₄^‑还原室布水板的下方设有中部进水口，所述中部进水口通入高浓度高氯酸盐废水；所述硫自养ClO₄^‑还原室的上部设有回流口和出水口。上述技术方案中各反应室的出水串通，形成连续的处理工艺；并通过在线监测设定的参数，调控各污染物在对应的反应室内反应，实现各室功能，从而提高ClO₄^‑的去除效率和硫的利用率，并减少SO₄^2‑的排出。

技术领域

本发明属于废水或污水的生物处理领域，尤其是含高氯酸盐污水的处理，具体涉及一种异养-自养联合降解高浓度高氯酸盐的系统及方法，减少出水中SO₄^2-的产量。

背景技术

ClO₄^-作为一种特殊的含能化学物质，被广泛应用于军火工业、火柴生产和烟火制造等领域。在其工业生产过程中，会有含ClO₄^-的废水、废渣等排入环境中，从而导致水体、土壤等环境污染。研究证明，ClO₄^-能够竞争性地抑制人体甲状腺对碘化物的吸收，干扰甲状腺正常的功能，进而导致甲状腺荷尔蒙激素分泌量的减少，使成人的新陈代谢失调或儿童正常的生长发育受到阻碍。因此，美国、日本等国均将其列为第一类危险物。目前，我国的多个地区也出现了不同程度的ClO₄^-污染问题，然而我国对该污染防治技术的研究明显滞后，必须开展相应的研究工作。

目前去除ClO₄^-的方法主要包括离子交换法、膜分离法、化学催化法和生物法。生物法由于其高效率、低成本等优点，已成为当前本领域的研究热点。根据所需电子供体的不同，ClO₄^-被生物还原主要分为异养和自养还原。异养还原ClO₄^-，需加有机电子供体，能处理高浓度的ClO₄^-，但其污泥产量高，出水有机物易造成二次污染。自养还原常以H₂、S⁰、S^2-等作为电子供体应用于ClO₄^-的生物还原，以S单质为电子供体研究的较多，但自养法仅适用于去除较低浓度（小于100mg/L）的高氯酸盐废水。目前对于去除较高浓度的ClO₄^-废水，仅仅采用异养法无法达到净化ClO₄^-的目的，采用异养-自养联合工艺成为目前的研究热点。

但现有技术中，异养-自养联合仍存在如下问题：①工艺基建费用高：一般异养自养联合工艺分自养和异养两个反应器，基建费用大，投资费用高；②出水SO₄^2-浓度高：S自养去除高氯酸盐的出水SO₄^2-过高的问题是净化高氯酸盐废水的瓶颈问题。

发明内容