高郵一體化洗沙污水處理設(shè)備多年技術(shù)
紅薯淀粉廢水是以鮮紅薯或紅薯干為原料，采用沉淀法加工淀粉時(shí)產(chǎn)生的廢水。在廣大的農(nóng)村地區(qū)紅薯加工生產(chǎn)淀粉是農(nóng)民增收創(chuàng)富的重要手段之一。紅薯加工過(guò)程中產(chǎn)生了大量的廢水，淀粉廢水處理是目前淀粉生產(chǎn)廠家難以解決的問(wèn)題，尤其是農(nóng)村小型淀粉加工廠，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的降低COD處理就直接排入溝渠，對(duì)重金屬幾乎沒(méi)有進(jìn)行任何處理。紅薯廢水錳含量高達(dá)4.0mg/L，不經(jīng)過(guò)處理會(huì)對(duì)環(huán)境和農(nóng)田造成污染和危害。
金屬錳屬于地殼的主要成分之一，以多種化合價(jià)位形式廣泛存在于自然界。當(dāng)水體中的錳含量超過(guò)一定濃度時(shí)，會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生十分不利的影響，對(duì)動(dòng)植物產(chǎn)生極大的毒害作用。如何解決地表水錳污染問(wèn)題已經(jīng)成為環(huán)境保護(hù)中一個(gè)非常重要的項(xiàng)目。目前國(guó)內(nèi)外除錳工藝主要是曝氣后加入強(qiáng)氧化劑、絮凝劑、氫氧化物等，然后過(guò)濾。日本多采用自然氧化法和接觸氧化法除錳。生物除錳法不需要投加任何藥劑，投資及運(yùn)行費(fèi)用低，是目前、高效的除錳方法，已成為當(dāng)前除錳技術(shù)的主流。生物除錳法在去除紅薯加工產(chǎn)生的廢水中一直未得到應(yīng)用，也未進(jìn)行系統(tǒng)性的理論研究。筆者根據(jù)紅薯廢渣富含錳氧化細(xì)菌的特點(diǎn)，從紅薯廢渣中分離出錳氧化菌，利用選擇性培養(yǎng)基進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，著床在石英砂濾池中，收集的紅薯廢水慢慢通過(guò)濾池，錳的去除率在98%以上，二價(jià)錳離子被氧化成四價(jià)二氧化錳小顆粒被截留在石英砂上，達(dá)到去除錳的目的。
1、材料與方法
1.1 材料
1.1.1 試驗(yàn)樣本。
試驗(yàn)樣本來(lái)源于三門(mén)佃石水庫(kù)上游掛簾村紅薯加工處的紅薯廢渣。
1.1.2 試驗(yàn)器材。
顯微鏡(BX43F)、原子吸收分光光度儀(耶拿ZEEnit700p)、高速冷凍離心機(jī)(TGL-20M)、WIGGENS恒溫振蕩培養(yǎng)箱(WS-300)、紫外分光光度計(jì)(UV-2450)、立式壓力蒸汽滅菌器(LDIM-60KCS)、超凈工作臺(tái)(SW-CJ-1D)、電熱恒溫水浴鍋、梅特勒臺(tái)式pH計(jì)、隔水式培養(yǎng)箱(SENXINGRP-9160)、微量移液器。
1.1.3 錳細(xì)菌篩選及富集培養(yǎng)基。
平板培養(yǎng)基及其斜面培養(yǎng)基(JFMⅡ培養(yǎng)基)：2.
二、一種銅鉛鋅多金屬選礦廢水分段回用可行方案
某銅鉛鋅選礦廠，產(chǎn)品為鋅精礦、鉛精礦、銅精礦。選礦工藝路線：原礦經(jīng)二段一閉路破碎后，再經(jīng)一段閉路磨礦;磨礦合格產(chǎn)品經(jīng)一次銅鉛混選，一次銅鉛掃選、兩次銅鉛精選得銅鉛混合精礦，銅鉛混合精礦進(jìn)入銅鉛分離流程，采用浮銅抑鉛工藝。銅經(jīng)一次粗選，一次銅精選、三次掃選得到銅精礦和鉛精礦;銅鉛混選尾礦再經(jīng)一次鋅粗選，四次鋅精選、兩次鋅掃選得鋅精礦。
本工藝路線共有三處加藥劑的地方，分別是：銅鉛混選處，加鋅抑制劑(亞硫酸鈉、硫酸鋅)、銅鉛捕收劑(乙黃藥)、起泡劑(二號(hào)油);銅鉛分離處，加吸附劑(活性炭，主要用于吸附前面銅鉛混選時(shí)加入的藥劑以減少對(duì)后端銅鉛分離產(chǎn)生的不利影響)、鉛抑制劑(水玻璃、羧甲基纖維素)、銅捕收劑(Z-200);尾礦選鉛處，加調(diào)整劑(石灰)、鋅活化劑(硫酸銅)、鋅捕收劑(丁黃藥)、二號(hào)油(起泡劑)。
該工藝路線中的選礦廢水如果不分段回用、直接混合回用于前端分級(jí)機(jī)處，會(huì)對(duì)后面銅精礦、鉛精礦、鋅精礦的品位產(chǎn)生影響，原因有：混合水中同時(shí)存在鉛、鋅的抑制劑和活化劑，多種藥劑相互干擾會(huì)降低浮選效果;混合液中不同藥劑可能會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低浮選效果;由于混合水中藥劑復(fù)雜，若從前端回用，后續(xù)工段只能增大相應(yīng)藥劑濃度，造成藥劑濃度的不斷累積增加。
為實(shí)現(xiàn)廢水分級(jí)回用及尾礦干排，本文提出的廢水回用方案如下：
新增濃密機(jī)(銅鉛混選、尾礦選鋅前)。壓濾水可回用到球磨機(jī)+螺旋分級(jí)機(jī)處(如果回水有剩余，多余部分去螺旋分級(jí)機(jī)，如果回水不夠用，可能需要補(bǔ)入新鮮水)，主要藥劑為鋅抑制劑(亞硫酸鈉、硫酸鋅)、銅鉛捕收劑(乙黃藥)、起泡劑(二號(hào)油);
尾礦總排尾處設(shè)板框壓濾機(jī)，壓濾水可回用于選鋅前端攪拌槽，主要藥劑有調(diào)整劑(石灰)、鋅活化劑(硫酸銅)、鋅捕收劑(丁黃藥)、二號(hào)油(起泡劑)，以及銅鉛混選時(shí)殘留的少量亞硫酸鈉、硫酸鋅、乙黃藥等。鋅精礦脫水產(chǎn)生的水可與總排尾壓濾水合并后回用于選鋅前端攪拌槽。
銅精礦、鉛精礦脫水產(chǎn)生的水可回用于銅精礦、鉛精礦浮選槽或銅鉛分離前端攪拌槽，主要藥劑有吸附劑(活性炭)、鉛抑制劑(水玻璃、羧甲基纖維素)、銅捕收劑(Z200)，以及銅鉛混選時(shí)殘留的少量亞硫酸鈉、硫酸鋅、乙黃藥等。
0g/L檸檬酸，8.0g/L檸檬酸三鈉，4.0g/LMnSO4，1.3g/L檸檬酸鐵銨，0.2g/LCaCl2，0.5g/LNaNO3，15.0g/L瓊脂，pH6.8～7.0，120℃滅菌30min。種子液體培養(yǎng)基(PYCM液體培養(yǎng)基)：0.2g/L酵母浸膏，0.2g/LMnSO4·H2O，0.2g/LNaNO3，0.8g/L蛋白胨，0.2g/LMgSO4·7H2O，0.1g/LCaCl2，0.1g/L(NH4)2CO3，0.1g/LK2HPO4，pH7.0。
1.2 方法
高郵一體化洗沙污水處理設(shè)備多年技術(shù)
1.2.1 紅薯廢渣樣本微生物菌株分離。
在搖瓶中加入適量沸石，加入60mL滅菌生理鹽水，取紅薯廢渣樣本置于滅菌研缽中，搗碎，將10.0g研磨過(guò)的紅薯樣本加入搖瓶，于搖床中30℃振蕩20min，搖床轉(zhuǎn)速為120r/min。用滅菌的生理鹽水稀釋上述紅薯廢渣懸浮液，稀釋倍數(shù)依次為10、100、1000倍，吸取適量不同稀釋倍數(shù)的懸浮液涂布到平板選擇培養(yǎng)基上。在30℃培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)，20d后觀察微生物菌體生長(zhǎng)狀況。培養(yǎng)基上長(zhǎng)出的棕色、黑褐色，直徑為1～5mm，中心凸起，表面光滑，邊緣顏色較淺整齊的為目標(biāo)菌。用接種環(huán)挑取目標(biāo)菌落，在JFMⅡ固體培養(yǎng)基平板上劃線，連續(xù)劃折線3次，在電鏡上檢測(cè)得到純種為止，斜面接種培養(yǎng)后冷藏。
1.2.2 產(chǎn)氧化除錳活性物質(zhì)微生物的篩選及擴(kuò)大培養(yǎng)。
將分離得到的目標(biāo)菌落接種在JFMⅡ固體培養(yǎng)基中，27℃條件下隔水式培養(yǎng)箱培養(yǎng)10d。查看菌落所呈現(xiàn)的顏色，根據(jù)Mn(Ⅱ)發(fā)生氧化出現(xiàn)的褐色菌落顏色的深淺程度加以初步確認(rèn)該菌株對(duì)Mn(Ⅱ)的氧化性能。用過(guò)硫酸法和TMPD法測(cè)定其中錳，過(guò)硫酸法結(jié)果呈紅色且TMPD法結(jié)果呈藍(lán)色的菌落具有氧化二價(jià)錳成為四價(jià)錳的能力。從JFMⅡ固體培養(yǎng)基中挑取6個(gè)典型氧化菌接入PYCM液體培養(yǎng)基進(jìn)行搖瓶培養(yǎng)7d，每天投加50%PYCM液體培養(yǎng)基，連續(xù)投加3d增加菌液量待用。
1.2.3 廢水過(guò)濾池的工程應(yīng)用。
農(nóng)村紅薯加工一般以村一級(jí)的規(guī)模集中加工，廢水相對(duì)比較集中，小型的生物過(guò)濾池可以達(dá)到去除廢水中錳的要求。濾池面積為2.4m×3.6m，濾層厚度為600mm，濾料采用0.6～1.2mm石英砂。將菌種擴(kuò)大培養(yǎng)液注入濾池，加水浸沒(méi)整個(gè)砂層表面，菌液浸泡砂層24h。然后放出菌液置于容器內(nèi)待用，砂層晾干24h，如此反復(fù)3次，使菌種著床在石英砂表面。
2、結(jié)果與分析
2.1 紅薯碎漿清洗次數(shù)與清洗廢液錳含量的變化關(guān)系
鮮紅薯經(jīng)破碎打漿后，需清洗5次，每次清洗后需要及時(shí)排放上層廢水。漿液上層廢水中二價(jià)錳離子的含量較高，錳的含量隨著清洗次數(shù)的增加而減小(圖1)。隨著淀粉純度的增加、顏色的純化而結(jié)束清洗。最后的清洗液
