一种外加无机碳源强化微藻处理稀土矿采矿废水的方法技术

本发明专利技术提供了一种外加无机碳源强化微藻处理稀土矿采矿废水的方法，属于废水处理技术领域。本发明专利技术提供的外加无机碳源强化微藻处理稀土矿采矿废水的方法，包括以下步骤：将稀土矿采矿废水、含磷化合物和无机碳源混合，得到待净化废水；利用混合微藻对所述待净化废水进行净化处理，所述混合微藻为小球藻和类绿球藻。本发明专利技术利用外加无机碳源强化微藻性能，可以实现稀土矿采矿废水的快速脱氮，处理效率高、脱氮效果好，且还具有成本低、易实施、绿色环保的特点。实施例的结果显示，采用本发明专利技术提供的方法处理稀土矿采矿废水，所得净化水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918‑2002)的一级A标(50mg/L)的排放要求。

A method of adding inorganic carbon source to strengthen microalgae treatment of rare earth mining wastewater

【技术实现步骤摘要】
一种外加无机碳源强化微藻处理稀土矿采矿废水的方法
本专利技术涉及废水处理
，尤其涉及一种外加无机碳源强化微藻处理稀土矿采矿废水的方法。
技术介绍
目前，在稀土开采的过程中通常使用铵盐化学浸出原位采矿的方法，需要使用大量的硫酸铵作为提取液，因此采矿产生的废水中含有大量的硫酸根离子和铵根离子，会造成稀土矿排水中氨氮硝态氮污染物显著增多，这种废水成分单调，不易处理，影响环境的同时也威胁到了人的健康。目前用于处理稀土矿采矿废水的方法有折点氯化法、离子交换法、氨吹脱法、生物硝化反硝化法。折点氯化法虽然投资较少，但是运行费用较高，副产物会造成二次污染。而且折点氯化法、离子交换法不适合于高浓度氨氮的废水。虽然氨吹脱法适用于处理高浓度氨氮的废水，但吹脱效率影因子多，不易控制。生物硝化反硝化法中硝化反硝化菌对pH和温度要求苛刻，不易驯养，且后期运行还需要投加大量有机物，并提供缺氧环境，在温度低于30℃时的处理效率明显降低，水中高浓度的硫酸根也会对硝化反硝化菌的生理活性造成不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种外加无机碳源强化微藻处理稀土矿采矿废水的方法，本专利技术利用外加无机碳源强化微藻性能，可以实现稀土矿采矿废水的快速脱氮，易实施、处理效率高、脱氮效果好。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：一种外加无机碳源强化微藻处理稀土矿采矿废水的方法，包括以下步骤：将稀土矿采矿废水、含磷化合物和无机碳源混合，得到待净化废水；利用混合微藻对所述待净化废水进行净化处理，所述混合微藻为小球藻和类绿球藻。优选地，所述含磷化合物包括磷酸盐和/或磷酸氢盐。优选地，所述无机碳源包括碳酸钠和/或碳酸氢钠。优选地，所述待净化废水的氮磷比为5～6:0.5～1.5，无机碳源的含量为0.3～1.5g/L。优选地，所述混合微藻的制备方法，包括以下步骤：将稀土矿采矿废水和含磷化合物混合，得到微藻驯化废水；将所述微藻驯化废水与藻源水混合后进行驯化，得到驯化微藻；所述藻源水中含有小球藻和类绿球藻；将所述驯化微藻进行富集扩增培养，得到混合微藻。优选地，所述微藻驯化废水的氮磷比为5～6:0.5～1.5；所述微藻驯化废水与藻源水的体积比为200～600:0.1～0.3。优选地，所述驯化的温度为25～30℃，湿度为50～70％，时间为30～70d；所述驯化在自然光照条件下进行。优选地，以所述小球藻和类绿球藻的干重计，所述混合微藻中小球藻和类绿球藻的质量比为0.5～1:8～10。优选地，以所述混合微藻的干重计，所述净化处理过程中，混合微藻的质量与待净化废水的体积比为2～3g:1L。优选地，所述净化处理的温度为25～30℃，湿度为50～70％，时间为15～45h；所述净化处理在光照强度为8000～12000Lx的条件下进行。本专利技术提供了一种外加无机碳源强化微藻处理稀土矿采矿废水的方法，包括以下步骤：将稀土矿采矿废水、含磷化合物和无机碳源混合，得到待净化废水；利用混合微藻对所述待净化废水进行净化处理，所述混合微藻为小球藻和类绿球藻。本专利技术利用外加无机碳源强化微藻性能，可以实现稀土矿采矿废水的快速脱氮，易实施、处理效率高、脱氮效果好，且还具有成本低、绿色环保的特点。实施例的结果显示，采用本专利技术提供的方法处理稀土矿采矿废水，所得净化水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标(50mg/L)的排放要求。附图说明图1为不同净化处理时间条件下氨氮含量变化图；图2为不同净化处理时间条件下总氮含量变化图；图3为实施例9中净化处理前后体系中混合微藻干重含量变化图。具体实施方式本专利技术提供了一种外加无机碳源强化微藻处理稀土矿采矿废水的方法，包括以下步骤：将稀土矿采矿废水、含磷化合物和无机碳源混合，得到待净化废水；利用混合微藻对所述待净化废水进行净化处理，所述混合微藻为小球藻和类绿球藻。本专利技术将稀土矿采矿废水、含磷化合物和无机碳源混合，得到待净化废水。本专利技术对所述稀土矿采矿废水的来源不作特殊限定，任意需要处理的稀土矿采矿废水均可；与普通废水相比，稀土矿采矿废水有较低的pH值，几乎没有有机物、磷酸盐和无机碳，不易处理。在本专利技术的实施例中，采用的稀土矿采矿废水来源于江西省赣州市龙南共大东、共大西、里仁、龙江小流域稀土尾水收集处理站，所述稀土矿采矿废水的质量指标详见表1(为了便于比较处理效果，将表1放于后文实施例部分)。在本专利技术中，所述含磷化合物优选包括磷酸盐和/或磷酸氢盐，更优选为磷酸二钙、磷酸三钙、磷酸氢二钾和磷酸二氢钾中的一种或几种，最优选为磷酸氢二钾；所述无机碳源优选包括碳酸钠和/或碳酸氢钠，更优选为碳酸钠。在本专利技术中，所述待净化废水的氮磷比优选为5～6:0.5～1.5，更优选为5:1；无机碳源的含量优选为0.3～1.5g/L，更优选为0.5～1g/L。本专利技术对所述稀土矿采矿废水、含磷化合物和无机碳源的混合方式不作特殊限定，各组分充分混合均匀即可。本专利技术采用含磷化合物是为了维持微藻正常的生命活动；采用无机碳源能够强化微藻的生命活动，具体的，无机碳源在碳酸酐酶(存在于微藻中)的作用下会转化成二氧化碳从而被微藻利用，满足微藻的生长需要，而且本专利技术采用无机碳源较为环保，避免了采用有机碳源若添加量控制不好导致水体污染的问题。本专利技术优选通过控制含磷化合物和无机碳源的投加量在上述范围内，有利于保证具有较好的净化处理效果。得到待净化废水后，本专利技术利用混合微藻对所述待净化废水进行净化处理，所述混合微藻为小球藻和类绿球藻。在本专利技术中，以所述小球藻和类绿球藻的干重计，所述混合微藻中小球藻和类绿球藻的质量比优选为0.5～1:8～10，更优选为0.8:9。本专利技术中的类绿球藻和小球藻能够很好的利用碳源强化对氮源的吸收，并转化为自身的生物量，有利于提高净化处理效果。本专利技术对所述混合微藻的来源不作特殊限定，具体的，在本专利技术中，所述混合微藻的制备方法，优选包括以下步骤：将稀土矿采矿废水和含磷化合物混合，得到微藻驯化废水；将所述微藻驯化废水与藻源水混合后进行驯化，得到驯化微藻；所述藻源水中含有小球藻和类绿球藻；将所述驯化微藻进行富集扩增培养，得到混合微藻。本专利技术将稀土矿采矿废水和含磷化合物混合，得到微藻驯化废水。在本专利技术中，所述微藻驯化废水的氮磷比优选为5～6:0.5～1.5，更优选为5:1；配制微藻驯化废水所用的稀土矿采矿废水的来源以及含磷化合物的可选范围优选与上述技术方案一致，在此不再进行赘述。得到微藻驯化废水后，本专利技术将所述微藻驯化废水与藻源水混合后进行驯化，得到驯化微藻；所述藻源水中含有小球藻和类绿球藻。在本专利技术中，所述藻源水优选为江水或湖水，所述江水或湖水优选取自开放水体，所述开放水体中含有多种微藻，如小球藻和类绿球藻以及其它藻类，但是稀土矿采矿废水水质恶劣，在稀土矿采矿废水中进行微藻的驯化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外加无机碳源强化微藻处理稀土矿采矿废水的方法，包括以下步骤：/n将稀土矿采矿废水、含磷化合物和无机碳源混合，得到待净化废水；/n利用混合微藻对所述待净化废水进行净化处理，所述混合微藻为小球藻和类绿球藻。/n

【技术特征摘要】
1.一种外加无机碳源强化微藻处理稀土矿采矿废水的方法，包括以下步骤：
将稀土矿采矿废水、含磷化合物和无机碳源混合，得到待净化废水；
利用混合微藻对所述待净化废水进行净化处理，所述混合微藻为小球藻和类绿球藻。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含磷化合物包括磷酸盐和/或磷酸氢盐。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机碳源包括碳酸钠和/或碳酸氢钠。


4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述待净化废水的氮磷比为5～6:0.5～1.5，无机碳源的含量为0.3～1.5g/L。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述混合微藻的制备方法，包括以下步骤：
将稀土矿采矿废水和含磷化合物混合，得到微藻驯化废水；
将所述微藻驯化废水与藻源水混合后进行驯化，得到驯化微藻；所述藻源水中含有小球藻和类绿球藻；
将所述驯化微藻进行富集扩增培养，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨利明，耿燕妮，罗旭彪，张亚昆，熊贞晟，邵鹏辉，石慧，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：江西;36