污水中的氨氮生物处理方法

　　本发明提供一种离子型稀土氨氮废水生物处理方法，属于环境工程技术领域。该方法根据离子型稀土废水的氨氮浓度，用水稀释至氨氮浓度不高于90mg/L，添加除了氨氮外的营养物质，配制成稀土废水螺旋藻培养基，接种螺旋藻至560nm吸光值为0.2～0.5，pH调节为9～11，光照制度为12h:12h，温度30～40℃，每天用空气泵通气4次，每次1～3分钟，每天补充0.001～0.004g/L碳酸氢钠，每天检测螺旋藻液560nm处吸光值，当560nm吸光值大于1.1左右，停止培养，过滤收获螺旋藻。本方法不仅有效降低了废水中氨氮浓度，使之可以达标排放，而且可以有效降低螺旋藻养殖成本，变废为宝，显著降低了氨氮废水的处理成本，而且对环境不会造成污染，降低了螺旋藻的养殖成本。

摘要附图

　　权利要求书

　　1.一种离子型稀土氨氮废水生物处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

　　(1)将离子型稀土氨氮废水根据螺旋藻的最大耐受氨氮浓度稀释，加入螺旋藻培养基中除了氮源外的其它营养成份，配制成离子型稀土氨氮废水培养基，调整培养基pH至9～11；

　　(2)将螺旋藻种接入到步骤(1)中配置的离子型稀土氨氮废水培养基中，接种量为螺旋藻液560nm吸光值为0.2～0.5；

　　(3)将步骤(2)中接种螺旋藻种的离子型稀土氨氮废水培养基放至光照培养箱中光照培养，培养条件为：温度：30～40℃，光照强度：3000～4000lx，光照制度为12h:12h，每天用空气泵通气4次，每次1～3分钟，每天补充0.001～0.004g/L碳酸氢钠；

　　(4)当螺旋藻液的560nm吸光值大于1.1时，停止培养，过滤或离心收获螺旋藻泥，化验处理后废水的氨氮浓度，如果处理后的废水满足稀土废水的氨氮排放标准，废水其它限定排放指标合格后排放；如果处理后的废水氨氮浓度大于废水排放标准，则根据处理后废水的氨氮浓度补充新的稀土废水，补充营养物，配制稀土氨氮废水培养基，重复上述步骤，继续养殖螺旋藻。

　　2.根据权利要求1所述的离子型稀土氨氮废水生物处理方法，其特征在于：所述螺旋藻的最大耐受氨氮浓度为180mg/L。

　　3.根据权利要求1所述的离子型稀土氨氮废水生物处理方法，其特征在于：所述螺旋藻为钝顶螺旋藻。

　　4.根据权利要求1所述的离子型稀土氨氮废水生物处理方法，其特征在于：所述步骤(3)中螺旋藻的培养用敞口的容器、露天跑道池，通过自然光提供光照。

　　说明书

　　一种离子型稀土氨氮废水生物处理方法

　　技术领域

　　本发明涉及环境工程技术领域，特别是指一种离子型稀土氨氮废水生物处理方法。

　　背景技术

　　离子型稀土矿山主要提取工艺主要是硫酸铵浸出—中和除杂—碳酸氢铵沉淀—灼烧—混合稀土氧化物，稀土冶炼分离企业主要采用酸性萃取剂萃取碳酸稀土—酸反萃取—碳酸氢铵或草酸沉淀—灼烧得单一稀土氧化物。因此，氨氮废水是稀土生产企业的主要废水，稀土氨氮废水量占稀土湿法生产企业废水的60%～70%。废水中氨氮浓度过高，在水中形成丰富的营养物质，对水质以及该地区的生态环境产生严重的影响和危害，破坏水体中的生物链，导致水质进入恶性循环。同时，水中的氨氮进入人的皮肤、呼吸道及消化道会引起中毒，氨氮浓度在0.lmg/L时，人可感到刺激作用，浓度在0.7mg/L时可能危机生命。为了促进经济与环境协调发展，国家环境部颁布了稀土工业污染物排放标准《稀土工业污染物排放标准》GB26451-2011，对氨氮和其它有毒有害离子如氟、铅、砷、铬、锌、等排放提出了更高要求,以氨氮为例，标准中规定稀土生产企业总排放口的氨氮最高浓度为15mg/L，间接排放最高浓度为50mg/L。

　　目前稀土氨氮废水的处理方法主要有：蒸汽汽提法、蒸发法、生物法(又分为活性污泥法及生物接触氧化法)、空气吹脱、离子交换法、化学氧化法及膜技术(即液膜分离)等。

　　折点氯化法反应迅速,所需设备投资少,但液氯安全使用和贮存要求高,且处理成本高，不适用于大水量高浓度氨氮废水处理；离子交换法适用于中低浓度的氨氮废水(<500mg/L),对于高浓度的氨氮废水,树脂再生频繁而造成操作困难，再生液仍需进一步处理，因而难以工业化应用于稀土氨氮废水处理；汽提法工艺需调pH,耗碱量大,且有大量沉淀,低温时除氨效率明显降低，适用于高浓度氨氮废水处理，操作条件要求高、吹脱气需要处理达标才能排放；化学沉淀法脱氮效率高、工艺简单，生成的磷酸氨镁沉淀中含有N、P、Mg，可作为肥料回收使用，但是沉淀剂用量大、处理费用高，在实际生产中难以应用。生化法能处理各种浓度氨氮的稀土废水，适应性强，成本低；但是菌种驯化启动周期长、菌种的培养要求高，难于控制，如果运行不当，会造成出水中亚硝酸盐氮升高，造成更大的环境危害。因此需要开发经济、环保、高效的氨氮废水处理方法因此需要开发出一种适用于处理中低浓度氨氮废水的简单、经济、不产生二次污染的处理方法。

　　微藻可以处理食品工业污水、养殖污水、发酵污水、市政污水、造纸污水、纺织污水、化肥厂污水等，对废水中的氨氮的去除率可达90%以上。

　　螺旋藻含有多种维生素、蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质和微量元素，比例科学合理，具有广泛的食用、保健和药用价值，可以促进人体新陈代谢，提高机体免疫力，抗辐射，辅助癌症放、化疗，降低放疗、化疗副作用等作用，是一种理想的纯天然保健食品，被联合国粮农组织和联合国世界食品协会推荐为“二十一世纪最理想的食品”。

　　利用离子型稀土氨氮废水养殖螺旋藻，废水中的氨氮离子可以被螺旋藻作为氮源利用，转化为生物质，螺旋藻属于自养生物，生长过程中会利用二氧化碳生成氧气，不但对环境没有危害，而且可增加当地空气中的氧气含量。因此基于螺旋藻养殖处理离子型稀土氨氮废水具有生产成本低、环境友好、变废为宝等优点，对当地的环境保护治理具有重要意义。

　　发明内容

　　本发明针对目前离子型稀土氨氮废水处理方法或存在成本高、产生二次污染、难处理低浓度氨氮废水等缺点的问题，提供一种离子型稀土氨氮废水生物处理方法。

　　该方法包括如下步骤：

　　(1)用纳氏试剂分光光度法(HJ 535—2009)检测离子型稀土氨氮废水的氨氮浓度，将离子型稀土氨氮废水根据螺旋藻的最大耐受氨氮浓度稀释，加入螺旋藻培养基中除了氮源外的其它营养成份，配制成离子型稀土氨氮废水培养基，用稀碱溶液调整培养基pH至9～11；

　　(2)将螺旋藻种接入到步骤(1)中配置的离子型稀土氨氮废水培养基中，接种量为螺旋藻液560nm吸光值为0.2～0.5；

　　(3)将步骤(2)中接种螺旋藻种的离子型稀土氨氮废水培养基放至光照培养箱中光照培养，培养条件为：温度：30～40℃，光照强度：3000～4000lx,光照制度为12h:12h，每天用空气泵通气4次，每次1～3分钟，每天补充0.001～0.004g/L碳酸氢钠；

　　(4)当螺旋藻液的560nm吸光值大于1.1时，停止培养，过滤或离心收获螺旋藻泥,滤液用纳氏试剂分光光度法(HJ 535—2009)检测处理水的氨氮浓度，如果处理后的废水满足稀土废水的氨氮排放标准，废水其它限定排放指标合格后排放；如果处理后的废水氨氮浓度大于废水排放标准，则根据处理后废水的氨氮浓度补充新的稀土废水，补充营养物，配制稀土氨氮废水培养基，重复上述步骤，继续养殖螺旋藻。最后，将新鲜螺旋藻冷冻干燥或喷雾干燥成螺旋藻粉。

　　其中，螺旋藻的最大耐受氨氮浓度为180mg/L。

　　所用螺旋藻为钝顶螺旋藻。

　　步骤(3)中螺旋藻的培养用敞口的容器、露天跑道池，通过自然光提供光照。

　　本发明的上述技术方案的有益效果如下：

　　本方法不仅有效降低了废水中氨氮浓度，使之可以达标排放，而且可以有效降低螺旋藻养殖成本，变废为宝，显著降低了氨氮废水的处理成本，而且对环境不会造成污染，降低了螺旋藻的养殖成本。且该方法工艺简单易行、环境友好、适于大规模处理离子型稀土氨氮废水。