邳州一體化含油廢水的處理設(shè)施品質(zhì)為本

　生活污泥發(fā)酵工程中，臭氣產(chǎn)生的根源是局部厭氧現(xiàn)象及大分子有機(jī)物在降解過(guò)程的中間產(chǎn)物積累，發(fā)酵翻堆不及時(shí)、發(fā)酵的鼓風(fēng)量不足等皆會(huì)導(dǎo)致局部厭氧現(xiàn)象。氨基酸脫羧作用產(chǎn)生的致臭胺類(lèi)，以及不降解有機(jī)物在發(fā)酵高溫期內(nèi)直接作用的揮發(fā)性脂肪酸，這些都是生活污泥發(fā)酵臭氣的重要組成成分。

　　1.2 生活污泥發(fā)酵惡臭的危害

　　生活污泥發(fā)酵工程中產(chǎn)生的臭氣具有濃度低、產(chǎn)生量大的特點(diǎn)，當(dāng)發(fā)酵臭氣累積到一定的濃度時(shí)，其主要的惡臭物質(zhì)通過(guò)特定的致臭基團(tuán)對(duì)人體內(nèi)的嗅覺(jué)細(xì)胞產(chǎn)生一定的刺激，嚴(yán)重時(shí)可致人暈厥，造成事故。操作人員長(zhǎng)期暴露于臭氣中，對(duì)身體危害極大，易引起頭痛、頭暈、呼吸道不適等，因此更應(yīng)做好防護(hù)措施。同時(shí)，由于生活污泥發(fā)酵工程中發(fā)酵設(shè)備長(zhǎng)期處于高濕的工況環(huán)境下，容易發(fā)生電氣短路，對(duì)生產(chǎn)安全造成威脅。

　　2、生物濾池處理發(fā)酵臭氣的技術(shù)原理

　　2.1 通過(guò)濾料層吸收致臭污染物

　　作為一種經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行難度小、高效便利的生物除臭工藝，生物濾池被廣泛應(yīng)用于工業(yè)污水處理工程的惡臭處理。通過(guò)濾料層將致臭污染物吸收，借助濾料上的微生物有效地降解污染物。其結(jié)構(gòu)層級(jí)分明，主要由預(yù)洗池、噴淋、濾料池、循環(huán)系統(tǒng)，以及配套的管道系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)組成。

　　2.2 濾池系統(tǒng)有機(jī)分辨污染物是否溶于水

　　生物濾池運(yùn)行時(shí)，通過(guò)管道將待處理的臭氣由風(fēng)機(jī)送入預(yù)洗池，預(yù)洗池中適當(dāng)?shù)胤胖枚栊蕴盍?。在水霧噴淋的效果作用下，表面覆蓋大面積的水膜，與臭氣接觸之后，可以有效地去除易溶于水的致臭物質(zhì)及顆粒物。對(duì)于不溶于的污染物，附著在濾料的表面或微生物的體外，由胞外酶進(jìn)行分解。進(jìn)入到微生物的細(xì)胞后，致臭物質(zhì)作為營(yíng)養(yǎng)來(lái)源和能量物質(zhì)，被微生物所利用，逐步分解，最終消除臭氣。

　　3、生物濾池除臭系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　3.1 相關(guān)的影響性因素

　　3.1.1 濾料的種類(lèi)

　　在生物濾池處理發(fā)酵臭氣的過(guò)程中，常用的濾料一般分為可降解濾料和不可降解濾料。影響生物濾池處理效果的一般為可降解濾料，因其濾料層在處理過(guò)程中表面積不斷減少，從而增大了風(fēng)阻。與可降解濾料的作用效果相反，不可降解濾料不易堵塞壓實(shí)，在生物濾池除臭過(guò)程中的濾層阻力較小，符合預(yù)期設(shè)想，以珍珠巖、硅藻土為代表。但是，不可降解濾料的孔隙度很小，在日常的作業(yè)操作中，應(yīng)注意揚(yáng)長(zhǎng)避短，善于利用不可降解濾料的濾層處理效果，適當(dāng)?shù)卦黾犹荚?，維護(hù)好濾層中微生物賴(lài)以繁殖的環(huán)境。此外，因其初始調(diào)試時(shí)間較長(zhǎng)，運(yùn)行的維護(hù)成本也會(huì)隨之增加。

　　3.1.2 濾料的含濕量比例

　　濾料含濕量越高，氨的去除效果越明顯。當(dāng)濾料的含濕量降低時(shí)，氨的去除率也對(duì)應(yīng)降低。因此，濾料的含濕量比例成為生物濾池處理項(xiàng)目中一項(xiàng)較難掌控的影響因素。安全的濾料含濕量比例應(yīng)控制在40%～60%，超過(guò)這個(gè)范圍，氨的去除率便很難保證。只有控制在這個(gè)范圍內(nèi)，才能達(dá)到理想的氨凈化效果。

　　3.1.3 濾料層的厚度

　　濾料層的厚度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致生物濾池的阻力加大，給生物濾池除臭系統(tǒng)造成能耗負(fù)擔(dān)，同時(shí)也會(huì)增大氣流短路的危險(xiǎn)狀況?？紤]到這一點(diǎn)，在實(shí)際操作過(guò)程中，濾料層填料的選取便顯得尤為重要，不僅要選取能使濾料層布?xì)饩鶆虻奶盍腺|(zhì)地，還有選取符合濾層高度的填料，工程建設(shè)中濾料層的厚度一般設(shè)在1～1.5m。

　　3.1.4 生物濾池停留的時(shí)間

　　生物濾池停留的時(shí)間有兩種，分別是有效停留時(shí)間、空床停留時(shí)間。有效停留時(shí)間考慮的制約性因素為工作風(fēng)壓，工作風(fēng)壓是人力較難精準(zhǔn)把控的，其他的因素如濾料的孔隙度、密度，雖然會(huì)影響有效停留時(shí)間，但在工程上可以有選擇地避開(kāi)其短處。一般而言，選擇所需空床停留時(shí)間進(jìn)行生物濾池的設(shè)計(jì)是較為科學(xué)的做法。至于可溶于水的污染物，因空床停留的需求時(shí)間較短，人力可以合理控制。

　　3.1.5 濾料池的pH值

　　生物濾池除臭工藝中，濾料池的pH值之所以會(huì)下降，是因?yàn)闉V料池中采用噴淋液循環(huán)的運(yùn)行方式，使微生物的副產(chǎn)品或降解產(chǎn)物呈現(xiàn)酸性?？蛇m當(dāng)采取持續(xù)跟蹤噴淋液的pH值、定期更換噴淋液的改良措施。

　　3.2 生物濾池除臭工藝的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

　　在整個(gè)污泥發(fā)酵項(xiàng)目中，當(dāng)生物濾池除臭系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，若生物濾池管理不善，將會(huì)使pH值的調(diào)節(jié)滯后時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成的負(fù)面影響極大，既破壞了微生物的新陳代謝能力，也使系統(tǒng)的運(yùn)行受到阻礙。濾料的種類(lèi)、濾料的含濕量比例、濾料層的厚度、生物濾池停留的時(shí)間、濾料池pH值都是影響生物濾池除臭工藝的因素，因此對(duì)于生物濾池除臭工藝的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)懂得多角度考量。下面以某污泥發(fā)酵工程中生物濾池除臭項(xiàng)目為例進(jìn)行詳細(xì)的探討。

　　3.2.1 控制濾池的pH值及濾料的含濕量

　　運(yùn)用生物濾池除臭工藝時(shí)，為保持濾層中微生物的正常生長(zhǎng)、繁殖及新陳代謝，濾池的pH值應(yīng)維持在7.0～8.0。生物濾池除臭過(guò)程中，濾料的含濕量一般合理地保持在40%～60%?？刂坪脼V料的含濕量好處很多，不僅有利于微生物和濾料之間的傳質(zhì)，還有助于微生物的新陳代謝。

國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)金礦都采用浮選工藝對(duì)金礦石進(jìn)行處理，其中會(huì)是用到多種化學(xué)藥劑，用以更有效的利用化學(xué)物相性差異實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)礦物的有效分離。在金礦浮選作業(yè)中，較常見(jiàn)的全泥氰化浸出工藝，這種處理方法成本相對(duì)較低，分離率較高，但利水資源消耗量相對(duì)較大，實(shí)際選礦過(guò)程中產(chǎn)出的污水危害較大，必須進(jìn)行二次處理。因此，金礦選礦廢水處理的首要需求是減少污染物，使排出廢水達(dá)到國(guó)家規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)，這也是金礦選礦廢水出處理的最核心的要求。

　　除一般的污染物處理外，選礦廢水的處理還需要考慮兩類(lèi)特殊問(wèn)題：其一，選礦工藝操作工程中消耗水資源量大，單純處理廢水仍有可能出現(xiàn)較大規(guī)模的水資源浪費(fèi)，因此選礦廢水的處理還需要考慮水的回收與在利用;其二，選礦的中間環(huán)節(jié)產(chǎn)生的污水內(nèi)含有一定量的尾礦漿，其直接處理成本較高，同時(shí)內(nèi)部含有一定比例的礦物，如果是金銀等貴金屬就有較高的再選價(jià)值，因此金礦選礦污水也有必要進(jìn)行再次處理來(lái)進(jìn)一步挖掘礦產(chǎn)資源價(jià)值。

邳州一體化含油廢水的處理設(shè)施品質(zhì)為本

　二、金礦廢水污染物處理的一般方法和改良

　　(一)一般選礦污水處理工藝比較

　　選礦廢水處理的基本方法是將污水其中傾倒，通過(guò)一定時(shí)間的靜置使懸浮物沉淀，由此對(duì)進(jìn)一步得出的廢物料、廢水進(jìn)行處理。少數(shù)礦物在選礦過(guò)程中產(chǎn)生的污水中污染物類(lèi)型單一，可以直接通過(guò)該自然凈化的方式處理。但僅就金礦選礦廢水來(lái)說(shuō)，自然凈化法并不實(shí)用，目前并沒(méi)有一種一次處使廢水達(dá)標(biāo)的處理方法，大多數(shù)情況下需要將多種方法進(jìn)行組合使用。其中常見(jiàn)的方法主要有如下四類(lèi)：

　　第一類(lèi)，物理吸附法。主要采用活性碳等多孔性吸附劑來(lái)吸附廢水中的少數(shù)幾種污染物，這種處理方法效果明顯，能夠使吸附后剩余污水的處理難度下降。但常用活性碳材料使用成本相對(duì)較高，對(duì)于金礦選礦這種用水量較高的污水處理而言不十分適用，而選用低成本吸附劑(如爐渣、泥煤等廉價(jià)材料)的效果較差，不能明顯降低后續(xù)處理成本。因此在金礦選礦廢水處理中物理吸附法在最終處理時(shí)的使用率較低，但部分企業(yè)在基于處理的多次浮選優(yōu)化工藝中會(huì)提高活性炭使用率，這對(duì)最終的污染物處理也有一定的積極影響。

　　第二類(lèi)，化學(xué)沉淀法。在過(guò)去我國(guó)金礦生產(chǎn)中最常使用的選礦污水處理方法是氧化沉淀法，主要處理選礦污水中的重金屬砷。一般處理方法為在污水液中添加石灰石漿，其與三價(jià)和五價(jià)砷離子、鈣離子結(jié)合為可沉淀鈣和鈣，從而分離污水中的砷。實(shí)際處理后的沉淀物相對(duì)穩(wěn)定，但近年來(lái)污水處理研究多認(rèn)為三價(jià)砷的沉淀物性質(zhì)穩(wěn)定略有不足，并有相對(duì)更高的毒性，因此一般建議先對(duì)污水中的三價(jià)砷做氧化處理(轉(zhuǎn)化為五價(jià)砷)再進(jìn)行進(jìn)一步的沉淀處理。

　　第三類(lèi)，電化學(xué)法。這是近年來(lái)在國(guó)內(nèi)污水處理領(lǐng)域逐漸流行起來(lái)的一種新型處理方法，其本質(zhì)是對(duì)廢水中有害物質(zhì)進(jìn)行電解，利用顆粒碳等作惰性物制作陰極，以鐵等制作陽(yáng)極，將廢水池建構(gòu)為原電池，充分利用鐵的還原作用，將污水中的部分污染性氧化物的組分還原，其中陽(yáng)極部分的鐵在反應(yīng)后形成凝絮，進(jìn)一步提供吸附作用。這種處理方法對(duì)污水中重金屬氧化物的還原處理效果較好，比如對(duì)鋅、鉛、鉻的處理效果及其理想(處理率可超過(guò)99%)。

　　第四類(lèi)，過(guò)濾法。這是污水處理最原始的一種處理思路，但現(xiàn)代污水處理中的過(guò)濾法更為也更為復(fù)雜，其中選礦廢水的處理常采用連續(xù)過(guò)濾法，主要采用逆流原理，實(shí)現(xiàn)自下而上的多級(jí)過(guò)濾，同時(shí)過(guò)濾后的廢料還能夠再次返回特殊選礦環(huán)節(jié)進(jìn)行二次處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦產(chǎn)資源的有效利用。

　　(二)金礦選礦廢水處理方法的對(duì)比與改良建議

　　目前金礦選礦廢水的處理方法也基本以上述處理類(lèi)型為主，具體處理時(shí)使用的方法多以自然沉淀做前置處理，采用化學(xué)沉淀法做大范圍處理，采用電解法和交換法進(jìn)一步處理。在整個(gè)處理過(guò)程中，自然沉淀的處理過(guò)程沒(méi)有太多可操作空間和改進(jìn)空間;核心處理及集中在化學(xué)沉淀，這也是最有可能完善的環(huán)節(jié);電解法是后續(xù)處理中保證排水標(biāo)準(zhǔn)的方法，在大多數(shù)選礦廢水的處理中有不可替代性，但在金礦選礦廢水中的應(yīng)用極少，未來(lái)有進(jìn)一步推廣應(yīng)用的可能性;其他的硫酸鋅法、離子交換法等方法成本偏高，臭氧氧化法實(shí)施難度大且不能有效破壞亞鐵和鐵的

　　總體來(lái)看，在金礦選礦廢水的處理中，自然靜置是必要性環(huán)節(jié)，化學(xué)沉淀是核心環(huán)節(jié)，電解處理是可選環(huán)節(jié)。其中，改進(jìn)空間的是化學(xué)沉淀環(huán)節(jié)，該方案在處理中常用的混凝劑、聚合硫酸鐵、聚合硫酸鋁等，各類(lèi)混凝劑的處理效果有所差異，筆者也通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)了三種混凝劑的特點(diǎn)，經(jīng)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)使用三類(lèi)混凝劑(0.2g/L)并加入助凝劑(1mg/L)的情況，經(jīng)過(guò)30分鐘分鐘和處理后測(cè)定的重絡(luò)酸鹽去除率分別為53.7%、53.3%、53.2%，污染物去除率分別為85.6%、85.1%、84.7%，綜合而言的處理效果更優(yōu)。同時(shí)在混凝沉淀上清物做氧化實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，不同氧化劑(二氧化氯、雙氧水、次氯酸鈣)對(duì)殘余藥劑(重絡(luò)酸鹽)的分解效果在25mg/L后緩慢接近上限，分別能夠達(dá)到58.3%、29.7%、43.2%的去除率，可見(jiàn)25mg/L或更高濃度的二氧化氯效果。

　　3.2.2 加速?gòu)U氣及污染物的降解，提高除臭的效率

　　靈活避開(kāi)相關(guān)因素的制約，采用槽式好氧發(fā)酵系統(tǒng)，并且合理控制發(fā)酵原料的含水率，對(duì)生活污泥發(fā)酵工程中所產(chǎn)生的臭氣采取物料翻拋的作業(yè)。增大濾料層的厚度，適當(dāng)延長(zhǎng)氣體與濾料層之間的有效接觸時(shí)間，目的是擴(kuò)大生物的承載量，更好地加速?gòu)U氣污染物的降解，從而提高濾層除臭的效率。

　　3.2.3 配備電動(dòng)卷閘，工程末端除臭

　　在發(fā)酵車(chē)間中，重要的物流進(jìn)出口配備電動(dòng)卷閘一般為常閉狀態(tài)，檢修、出料除外。設(shè)計(jì)通過(guò)管道收集發(fā)酵車(chē)間所產(chǎn)生的臭氣，末端除臭也妥善處理到位。

　　3.2.4 濾料選取應(yīng)質(zhì)地結(jié)實(shí)，以鞏固濾層結(jié)構(gòu)

　　為克服不同類(lèi)型濾料的不足，工程上常采用三加濾料，如火山巖+木屑+石英砂。這樣一來(lái)，既為微生物的正常生長(zhǎng)、繁殖提供一定的碳源，同時(shí)也可以保證濾層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，防止堵塞現(xiàn)象的出現(xiàn)。整個(gè)過(guò)程中，生物降解的效果正是通過(guò)濾層中濾料質(zhì)地的鞏固、濾層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定慢慢實(shí)現(xiàn)的。

　　3.2.5 科學(xué)提高空床停留時(shí)間，節(jié)約濾池維護(hù)成本

　　該生物濾池除臭項(xiàng)目通過(guò)科學(xué)地提高空床停留時(shí)間，從而提升處理致臭污染物的能力。保持合理的空床停留時(shí)間，空床停留時(shí)間建議大于25s。科學(xué)地控制生物濾池的占地和建設(shè)成本，才能最終壓縮整個(gè)工程建設(shè)的預(yù)算。