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        生物膜法處理磷礦選礦廢水

        2016-03-13 17:07:27陳瀟影貴州甕福集團(tuán)有限責(zé)任公司貴州貴陽(yáng)550002
        化工管理 2016年10期
        關(guān)鍵詞:厭氧菌磷礦混凝

        陳瀟影(貴州甕福(集團(tuán))有限責(zé)任公司, 貴州 貴陽(yáng) 550002)

        生物膜法處理磷礦選礦廢水

        陳瀟影(貴州甕福(集團(tuán))有限責(zé)任公司, 貴州 貴陽(yáng) 550002)

        根據(jù)磷礦浮選廢水的性質(zhì),利用生物膜法對(duì)廢水處理循環(huán)利用進(jìn)行研究,從而達(dá)到“零排放”,防止廢水對(duì)環(huán)境的污染,降低浮選藥劑的消耗,節(jié)約水資源。

        廢水;生物膜;曝氣沉淀池;臭氧處理;循環(huán)利用

        我國(guó)的磷礦資源極其豐富,居世界第三位,磷礦資源多屬于貧質(zhì)膠磷礦,選礦過(guò)程中不僅要求磨礦細(xì)度高,而且浮選藥耗大,廢水中溶有殘留的多種浮選藥劑和固體顆粒懸浮物,是具有穩(wěn)定性的多相分散體系,其COD、總磷及固體顆粒物等污染物嚴(yán)重超出國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。大量廢水直接排入水體之中,導(dǎo)致了附近水域的嚴(yán)重污染。

        1 磷礦廢水的成分及危害

        1.1 磷礦廢水的成分

        磷礦廢水主要來(lái)源于選礦過(guò)程,其污染物質(zhì)主要包括以下幾種:①有機(jī)污染物磷礦廢水中含有多種殘留的有機(jī)浮選藥劑——抑制劑和捕收劑等。抑制劑主要有S711、Ssos等;捕收劑主要為脂肪酸,CCS502,皂類物質(zhì)等。②無(wú)機(jī)污染物一般包括殘留的少量有害金屬如Cu、Fe、Mn、Pb等;氟化物和硫化物以及調(diào)整劑Na2CO3和分散劑水玻璃等。③固體懸浮物磷礦在浮選過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量堿性、具有一定穩(wěn)定性的多相分散系尾礦廢水,含有較高懸浮物,SS濃度可高達(dá)15000 mg/L。

        1.2 磷礦廢水的危害

        磷礦石的多樣性決定了磷礦廢水的復(fù)雜性。反浮選工藝是磷礦石浮選的主要工藝之一,磷礦反浮選一般是在酸性條件下進(jìn)行的,廢水的pH值通常小于7,直接排入水體會(huì)改變其pH值,抑制細(xì)菌和微生物的生長(zhǎng),妨礙水體自凈,由于礦山企業(yè)一般建在郊區(qū),周邊農(nóng)田較多,經(jīng)常發(fā)生由于水污染而引發(fā)的一系列健康問(wèn)題和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。為解決這一矛盾,實(shí)現(xiàn)廢水的循環(huán)利用,本文研究混凝沉淀+生物膜法+臭氧處理選磷廢水的可行性。對(duì)廢水進(jìn)行曝氣生物濾池的深度處理。對(duì)曝氣生物濾池的掛膜條件、污水處理效果的影響因素及其降解基質(zhì)的動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究。預(yù)處理后的廢水在最佳工況條件下進(jìn)入曝氣生物濾池進(jìn)行深度處理,最后經(jīng)過(guò)臭氧進(jìn)行處理。進(jìn)一步降低出水COD,SS,P,Ga2+等有機(jī)物的含量,及時(shí)監(jiān)測(cè)廢水中各污染物的去除效果。

        2 工藝介紹

        根據(jù)小試和中試的實(shí)驗(yàn)情況,我們確定了采用絮凝沉淀+生化降解+臭氧氧化的方案來(lái)處理選礦廢水,此工藝主要分為三個(gè)階段:絮凝沉淀、生化降解、臭氧氧化,經(jīng)過(guò)這三個(gè)階段的處理,使得選礦廢水達(dá)到礦區(qū)用水標(biāo)準(zhǔn),下面簡(jiǎn)略介紹一下三個(gè)階段的基本原理

        2.1 絮凝沉淀階段

        絮凝沉淀階段主要是為了進(jìn)一步去除選礦廢水中固體,SS,Ca。選礦廢水在浮選區(qū)尾礦濃密機(jī)中脫除大顆粒固體后才進(jìn)入水處理系統(tǒng),由于尾礦濃密機(jī)不能有效的脫除粒度較小的一些固體顆粒,并且在尾礦濃密機(jī)工作不正常的時(shí)候選礦廢水的固體含量會(huì)特別高,甚至達(dá)到0.8g/L,如此高的固含量進(jìn)入到生化系統(tǒng)中會(huì)對(duì)生物降解產(chǎn)生很大的影響,因此要對(duì)選礦廢水進(jìn)一步處理使得固含量降低。

        2.2 生化降解階段

        生化降解階段又分為兩個(gè)階段:厭氧段和好氧段。

        生物填料為細(xì)菌的載體,它是一種輕而多孔的材料,有硬性填料和軟性填料兩種,厭氧段為軟性填料,好氧段為硬性填料。無(wú)論好氧菌還是厭氧菌,都要附著在填料上然后對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解,但水體中以及反應(yīng)器底部都有一些游離的細(xì)菌,使得整個(gè)反應(yīng)器成為一個(gè)平衡的生態(tài)系統(tǒng)。

        厭氧段主要是隔絕氧氣,使得細(xì)菌生長(zhǎng)環(huán)境有利于厭氧菌生長(zhǎng),厭氧菌附著在軟性填料上,厭氧菌適合的生長(zhǎng)環(huán)境為弱酸性,將水流中的大分子物質(zhì)吸附到填料上進(jìn)行酸化水解降,一些難于分解的大分子物質(zhì)被厭氧菌分解成容易分解的小分子物質(zhì)以及水、二氧化碳等物質(zhì),而容易分解的小分子物質(zhì)則隨著水流進(jìn)入到好氧段。

        好氧段細(xì)菌主要針對(duì)容易分解的小分子物質(zhì),將其分解為二氧化碳和水或者更小的分子。好氧段底部曝氣管為好氧菌提供充足的氧氣,填料表層為好氧菌,而填料內(nèi)部為厭氧菌,一些在厭氧段未被分解的大分子物質(zhì)被吸附到填料內(nèi)部進(jìn)行酸化水解,而分解成的小分子物質(zhì)則進(jìn)入表層,好氧菌對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步分解,從而形成一個(gè)微循環(huán),使得有機(jī)物充分降解。

        2.3 臭氧氧化階段

        臭氧是除氟以外氧化性能最強(qiáng)的物質(zhì),幾乎所有的物質(zhì)都可以被其氧化,臭氧氧化作為選礦廢水處理的最后一個(gè)階段,它的作用是在生化降解的基礎(chǔ)上進(jìn)一步破壞選礦廢水中有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu),使其起泡能力減弱甚至消失,從而達(dá)到回用的目的。

        3 結(jié)語(yǔ)

        通過(guò)回水水質(zhì)對(duì)磷礦反浮選工藝的影響實(shí)驗(yàn)確定影響磷礦反浮選指標(biāo)的有害物質(zhì),并在此基礎(chǔ)上結(jié)合磷礦廢水水質(zhì),確定采用混凝沉淀,生物膜法,臭氧處理后達(dá)標(biāo)排放、并對(duì)廢水處理后回用的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明:采用混凝沉淀,生物膜法,臭氧處理磷礦浮選廢水后可以全部回用。主要的研究結(jié)論如下。

        混凝沉淀,生物膜,臭氧法處理磷礦廢水,可以將廢水的COD從500~1200mg/l降至100mg/l以下,去除率達(dá)到98.68%,BOD濃度降至3.6mg/l,去除率為96.3%,出水各項(xiàng)指標(biāo)濃度均大大低于國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。

        實(shí)驗(yàn)證明,混凝沉淀,生物膜,臭氧法處理磷礦選磷廢水是可行的。

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