邳州一体化含油废水的处理设施品质为本

邳州一体化含油废水的处理设施品质为本

　生活污泥发酵工程中，臭气产生的根源是局部厌氧现象及大分子有机物在降解过程的中间产物积累，发酵翻堆不及时、发酵的鼓风量不足等皆会导致局部厌氧现象。氨基酸脱羧作用产生的致臭胺类，以及不降解有机物在发酵高温期内直接作用的挥发性脂肪酸，这些都是生活污泥发酵臭气的重要组成成分。

　　1.2 生活污泥发酵恶臭的危害

　　生活污泥发酵工程中产生的臭气具有浓度低、产生量大的特点，当发酵臭气累积到一定的浓度时，其主要的恶臭物质通过特定的致臭基团对人体内的嗅觉细胞产生一定的刺激，严重时可致人晕厥，造成事故。操作人员长期暴露于臭气中，对身体危害极大，易引起头痛、头晕、呼吸道不适等，因此更应做好防护措施。同时，由于生活污泥发酵工程中发酵设备长期处于高湿的工况环境下，容易发生电气短路，对生产安全造成威胁。

　　2、生物滤池处理发酵臭气的技术原理

　　2.1 通过滤料层吸收致臭污染物

　　作为一种经济、运行难度小、高效便利的生物除臭工艺，生物滤池被广泛应用于工业污水处理工程的恶臭处理。通过滤料层将致臭污染物吸收，借助滤料上的微生物有效地降解污染物。其结构层级分明，主要由预洗池、喷淋、滤料池、循环系统，以及配套的管道系统、风机组成。

　　2.2 滤池系统有机分辨污染物是否溶于水

　　生物滤池运行时，通过管道将待处理的臭气由风机送入预洗池，预洗池中适当地放置惰性填料。在水雾喷淋的效果作用下，表面覆盖大面积的水膜，与臭气接触之后，可以有效地去除易溶于水的致臭物质及颗粒物。对于不溶于的污染物，附着在滤料的表面或微生物的体外，由胞外酶进行分解。进入到微生物的细胞后，致臭物质作为营养来源和能量物质，被微生物所利用，逐步分解，最终消除臭气。

　　3、生物滤池除臭系统的设计

　　3.1 相关的影响性因素

　　3.1.1 滤料的种类

　　在生物滤池处理发酵臭气的过程中，常用的滤料一般分为可降解滤料和不可降解滤料。影响生物滤池处理效果的一般为可降解滤料，因其滤料层在处理过程中表面积不断减少，从而增大了风阻。与可降解滤料的作用效果相反，不可降解滤料不易堵塞压实，在生物滤池除臭过程中的滤层阻力较小，符合预期设想，以珍珠岩、硅藻土为代表。但是，不可降解滤料的孔隙度很小，在日常的作业操作中，应注意扬长避短，善于利用不可降解滤料的滤层处理效果，适当地增加碳源，维护好滤层中微生物赖以繁殖的环境。此外，因其初始调试时间较长，运行的维护成本也会随之增加。

　　3.1.2 滤料的含湿量比例

　　滤料含湿量越高，氨的去除效果越明显。当滤料的含湿量降低时，氨的去除率也对应降低。因此，滤料的含湿量比例成为生物滤池处理项目中一项较难掌控的影响因素。安全的滤料含湿量比例应控制在40%～60%，超过这个范围，氨的去除率便很难保证。只有控制在这个范围内，才能达到理想的氨净化效果。

　　3.1.3 滤料层的厚度

　　滤料层的厚度过高会导致生物滤池的阻力加大，给生物滤池除臭系统造成能耗负担，同时也会增大气流短路的危险状况。考虑到这一点，在实际操作过程中，滤料层填料的选取便显得尤为重要，不仅要选取能使滤料层布气均匀的填料质地，还有选取符合滤层高度的填料，工程建设中滤料层的厚度一般设在1～1.5m。

　　3.1.4 生物滤池停留的时间

　　生物滤池停留的时间有两种，分别是有效停留时间、空床停留时间。有效停留时间考虑的制约性因素为工作风压，工作风压是人力较难精准把控的，其他的因素如滤料的孔隙度、密度，虽然会影响有效停留时间，但在工程上可以有选择地避开其短处。一般而言，选择所需空床停留时间进行生物滤池的设计是较为科学的做法。至于可溶于水的污染物，因空床停留的需求时间较短，人力可以合理控制。

　　3.1.5 滤料池的pH值

　　生物滤池除臭工艺中，滤料池的pH值之所以会下降，是因为滤料池中采用喷淋液循环的运行方式，使微生物的副产品或降解产物呈现酸性。可适当采取持续跟踪喷淋液的pH值、定期更换喷淋液的改良措施。

　　3.2 生物滤池除臭工艺的设计与应用

　　在整个污泥发酵项目中，当生物滤池除臭系统运转时，若生物滤池管理不善，将会使pH值的调节滞后时间过长，造成的负面影响极大，既破坏了微生物的新陈代谢能力，也使系统的运行受到阻碍。滤料的种类、滤料的含湿量比例、滤料层的厚度、生物滤池停留的时间、滤料池pH值都是影响生物滤池除臭工艺的因素，因此对于生物滤池除臭工艺的设计，应当懂得多角度考量。下面以某污泥发酵工程中生物滤池除臭项目为例进行详细的探讨。

　　3.2.1 控制滤池的pH值及滤料的含湿量

　　运用生物滤池除臭工艺时，为保持滤层中微生物的正常生长、繁殖及新陈代谢，滤池的pH值应维持在7.0～8.0。生物滤池除臭过程中，滤料的含湿量一般合理地保持在40%～60%。控制好滤料的含湿量好处很多，不仅有利于微生物和滤料之间的传质，还有助于微生物的新陈代谢。

国内绝大多数金矿都采用浮选工艺对金矿石进行处理，其中会是用到多种化学药剂，用以更有效的利用化学物相性差异实现对对矿物的有效分离。在金矿浮选作业中，较常见的全泥氰化浸出工艺，这种处理方法成本相对较低，分离率较高，但利水资源消耗量相对较大，实际选矿过程中产出的污水危害较大，必须进行二次处理。因此，金矿选矿废水处理的首要需求是减少污染物，使排出废水达到国家规定的安全标准，这也是金矿选矿废水出处理的最核心的要求。

　　除一般的污染物处理外，选矿废水的处理还需要考虑两类特殊问题：其一，选矿工艺操作工程中消耗水资源量大，单纯处理废水仍有可能出现较大规模的水资源浪费，因此选矿废水的处理还需要考虑水的回收与在利用;其二，选矿的中间环节产生的污水内含有一定量的尾矿浆，其直接处理成本较高，同时内部含有一定比例的矿物，如果是金银等贵金属就有较高的再选价值，因此金矿选矿污水也有必要进行再次处理来进一步挖掘矿产资源价值。

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　二、金矿废水污染物处理的一般方法和改良

　　(一)一般选矿污水处理工艺比较

　　选矿废水处理的基本方法是将污水其中倾倒，通过一定时间的静置使悬浮物沉淀，由此对进一步得出的废物料、废水进行处理。少数矿物在选矿过程中产生的污水中污染物类型单一，可以直接通过该自然净化的方式处理。但仅就金矿选矿废水来说，自然净化法并不实用，目前并没有一种一次处使废水达标的处理方法，大多数情况下需要将多种方法进行组合使用。其中常见的方法主要有如下四类：

　　第一类，物理吸附法。主要采用活性碳等多孔性吸附剂来吸附废水中的少数几种污染物，这种处理方法效果明显，能够使吸附后剩余污水的处理难度下降。但常用活性碳材料使用成本相对较高，对于金矿选矿这种用水量较高的污水处理而言不十分适用，而选用低成本吸附剂(如炉渣、泥煤等廉价材料)的效果较差，不能明显降低后续处理成本。因此在金矿选矿废水处理中物理吸附法在最终处理时的使用率较低，但部分企业在基于处理的多次浮选优化工艺中会提高活性炭使用率，这对最终的污染物处理也有一定的积极影响。

　　第二类，化学沉淀法。在过去我国金矿生产中最常使用的选矿污水处理方法是氧化沉淀法，主要处理选矿污水中的重金属砷。一般处理方法为在污水液中添加石灰石浆，其与三价和五价砷离子、钙离子结合为可沉淀钙和钙，从而分离污水中的砷。实际处理后的沉淀物相对稳定，但近年来污水处理研究多认为三价砷的沉淀物性质稳定略有不足，并有相对更高的毒性，因此一般建议先对污水中的三价砷做氧化处理(转化为五价砷)再进行进一步的沉淀处理。

　　第三类，电化学法。这是近年来在国内污水处理领域逐渐流行起来的一种新型处理方法，其本质是对废水中有害物质进行电解，利用颗粒碳等作惰性物制作阴极，以铁等制作阳极，将废水池建构为原电池，充分利用铁的还原作用，将污水中的部分污染性氧化物的组分还原，其中阳极部分的铁在反应后形成凝絮，进一步提供吸附作用。这种处理方法对污水中重金属氧化物的还原处理效果较好，比如对锌、铅、铬的处理效果及其理想(处理率最高可超过99%)。

　　第四类，过滤法。这是污水处理最原始的一种处理思路，但现代污水处理中的过滤法更为先进也更为复杂，其中选矿废水的处理常采用连续过滤法，主要采用逆流原理，实现自下而上的多级过滤，同时过滤后的废料还能够再次返回特殊选矿环节进行二次处理，实现对矿产资源的有效利用。

　　(二)金矿选矿废水处理方法的对比与改良建议

　　目前金矿选矿废水的处理方法也基本以上述处理类型为主，具体处理时使用的方法多以自然沉淀做前置处理，采用化学沉淀法做大范围处理，采用电解法和交换法进一步处理。在整个处理过程中，自然沉淀的处理过程没有太多可操作空间和改进空间;核心处理及集中在化学沉淀，这也是最有可能完善的环节;电解法是后续处理中保证排水标准的方法，在大多数选矿废水的处理中有不可替代性，但在金矿选矿废水中的应用极少，未来有进一步推广应用的可能性;其他的硫酸锌法、离子交换法等方法成本偏高，臭氧氧化法实施难度大且不能有效破坏亚铁和铁的

　　总体来看，在金矿选矿废水的处理中，自然静置是必要性环节，化学沉淀是核心环节，电解处理是可选环节。其中，改进空间最大的是化学沉淀环节，该方案在处理中常用的混凝剂、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝等，各类混凝剂的处理效果有所差异，笔者也通过对比实验检验了三种混凝剂的特点，经对比发现，单独使用三类混凝剂(0.2g/L)并加入助凝剂(1mg/L)的情况，经过30分钟分钟和处理后测定的重络酸盐去除率分别为53.7%、53.3%、53.2%，污染物去除率分别为85.6%、85.1%、84.7%，综合而言的处理效果更优。同时在混凝沉淀上清物做氧化实验时发现，不同氧化剂(二氧化氯、双氧水、次氯酸钙)对残余药剂(重络酸盐)的分解效果在25mg/L后缓慢接近上限，分别能够达到58.3%、29.7%、43.2%的去除率，可见25mg/L或更高浓度的二氧化氯效果最高。

　　3.2.2 加速废气及污染物的降解，提高除臭的效率

　　灵活避开相关因素的制约，采用槽式好氧发酵系统，并且合理控制发酵原料的含水率，对生活污泥发酵工程中所产生的臭气采取物料翻抛的作业。增大滤料层的厚度，适当延长气体与滤料层之间的有效接触时间，目的是扩大生物的承载量，更好地加速废气污染物的降解，从而提高滤层除臭的效率。

　　3.2.3 配备电动卷闸，工程末端除臭

　　在发酵车间中，重要的物流进出口配备电动卷闸一般为常闭状态，检修、出料除外。设计通过管道收集发酵车间所产生的臭气，末端除臭也妥善处理到位。

　　3.2.4 滤料选取应质地结实，以巩固滤层结构

　　为克服不同类型滤料的不足，工程上常采用三加滤料，如火山岩+木屑+石英砂。这样一来，既为微生物的正常生长、繁殖提供一定的碳源，同时也可以保证滤层结构的稳定，防止堵塞现象的出现。整个过程中，生物降解的效果正是通过滤层中滤料质地的巩固、滤层结构的稳定慢慢实现的。

　　3.2.5 科学提高空床停留时间，节约滤池维护成本

　　该生物滤池除臭项目通过科学地提高空床停留时间，从而提升处理致臭污染物的能力。保持合理的空床停留时间，空床停留时间建议大于25s。科学地控制生物滤池的占地和建设成本，才能最终压缩整个工程建设的预算。