[发明专利]降解高浓度高氯酸盐废水的ABR系统及调控方法

说明书

本发明公开了一种降解高浓度高氯酸盐废水的ABR系统，包括：反应器；和多个折流板，竖直设置在所述反应器内，多个所述折流板将所述反应器分隔为多个串联的格室，每个格室包括下流室和上流室；多个所述格室沿水流推进方向分为异养区和自养区；所述异养区的上流室内分别填充污泥床，下流室分别设置进水管、形成分段进水的结构；所述自养区的上流室内分别填充硫磺颗粒及石英砂形成的双层填料。本申请ABR系统对于碳氯比不协调的高氯酸盐废水的处理具有明显的优势。

技术领域

本发明属于工业废水生物处理领域，具体涉及一种降解高浓度高氯酸盐废水的ABR系统及基于该ABR系统降解高浓度高氯酸盐废水的调控方法。

背景技术

高氯酸盐是一种特殊的化学物质，被广泛地应用于航天及军火工业等领域。近年来随着我国航天事业以及工业的飞速发展，在工业生产过程中，会产生含高浓度的高氯酸盐废水，并排放至水环境中，因此高效去除水体中的高氯酸盐迫在眉睫。高氯酸盐在自然水体中具有持久性、强稳定性和高溶解性等特点。当少量的高氯酸盐进入人体内时，可抑制人体甲状腺对碘离子的吸收，并影响甲状腺激素的合成与分泌，从而严重危害人体的健康。因此，美国、日本等发达国家已将高氯酸盐列为第一类污染物，在2005年，美国环保署所确定饮用水中的高氯酸盐的安全阈值不得超过24.5μg/L。近些年来，在我国大部分地区的地表水及地下水都出现了高氯酸盐污染超标的现象，并导致了非常严峻的水环境问题，然而我国对此污染物去除技术的研究存在较明显的滞后，因此必须开展相应的研究工作来高效地去除水环境中的高氯酸盐。

目前对高氯酸盐的去除方法主要有物化处理法及生物处理法，物化处理法只是将高氯酸盐进行了富集，需二次处理，并且花费的成本较高，不适于大规模工业废水处理。相比之下生物法具有效率高，成本低及可实现高氯酸盐的无害化转化等特点，成为目前本领域的研究热点。根据微生物代谢类型的不同，生物还原高氯酸盐的方法主要分为异养法和自养法。异养法以有机物为电子供体，高氯酸盐作为电子受体。该方法具有较高的还原效率，但该方法常需要投加适量的有机物以实现高氯酸盐的高效去除，当有机物投加过量时，会对出水造成二次污染；有机物投加不足时，导致高氯酸盐得不到有效还原。自养法以无机物作为电子供体，高氯酸盐作为电子受体。硫自养法具有产泥量低及不需要额外碳源的投加等优点，其中硫磺颗粒作为众多科研工作者首选的自养电子供体。但硫自养工艺还原高氯酸盐是一个产酸的过程，因此在该过程中需要投加碱度，实现体系内酸碱平衡，以保障微生物的活性，这导致工艺成本费用的增加。并且硫自养工艺去除高浓度高氯酸盐会导致出水含大量硫酸盐，易造成出水硫酸盐二次污染，因此该工艺适合去除含低浓度高氯酸盐废水。

发明内容

针对异养法和自养法各自独立使用时的缺陷，本发明提供一种降解高浓度高氯酸盐废水的ABR(Anaerobic BaffLted Reactor，厌氧折流板反应器)系统，其将串联的格室设置为异养-自养联用的系统，并设置异养区分段进水结构，以达到近乎100％降解高浓度高氯酸盐废水的效果。

以及，本发明还提供了一种基于上述ABR系统降解高浓度高氯酸盐废水的调控方法。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案1为：

一种降解高浓度高氯酸盐废水的ABR系统，包括：

反应器；和

多个折流板，竖直设置在所述反应器内，多个所述折流板将所述反应器分隔为多个串联的格室，每个格室包括下流室和上流室；

多个所述格室沿水流推进方向分为异养区、过渡区和自养区；

所述异养区的上流室内分别填充污泥床，下流室分别设置进水管、形成分段进水的结构；所述自养区的上流室内分别填充硫磺颗粒及石英砂形成的双层填料。

在一个实施例中，在所述异养区和自养区之间还设有过渡区，所述过渡区的上流室内填充硫磺颗粒及石英砂形成的双层填料。