邳州一體化含油廢水的處理設施品質為本

　生活污泥發酵工程中，臭氣產生的根源是局部厭氧現象及大分子有機物在降解過程的中間產物積累，發酵翻堆不及時、發酵的鼓風量不足等皆會導致局部厭氧現象。氨基酸脫羧作用產生的致臭胺類，以及不降解有機物在發酵高溫期內直接作用的揮發性脂肪酸，這些都是生活污泥發酵臭氣的重要組成成分。

　　1.2 生活污泥發酵惡臭的危害

　　生活污泥發酵工程中產生的臭氣具有濃度低、產生量大的特點，當發酵臭氣累積到一定的濃度時，其主要的惡臭物質通過特定的致臭基團對人體內的嗅覺細胞產生一定的刺激，嚴重時可致人暈厥，造成事故。操作人員長期暴露于臭氣中，對身體危害極大，易引起頭痛、頭暈、呼吸道不適等，因此更應做好防護措施。同時，由于生活污泥發酵工程中發酵設備長期處于高濕的工況環境下，容易發生電氣短路，對生產安全造成威脅。

　　2、生物濾池處理發酵臭氣的技術原理

　　2.1 通過濾料層吸收致臭污染物

　　作為一種經濟、運行難度小、高效便利的生物除臭工藝，生物濾池被廣泛應用于工業污水處理工程的惡臭處理。通過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。其結構層級分明，主要由預洗池、噴淋、濾料池、循環系統，以及配套的管道系統、風機組成。

　　2.2 濾池系統有機分辨污染物是否溶于水

　　生物濾池運行時，通過管道將待處理的臭氣由風機送入預洗池，預洗池中適當地放置惰性填料。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及顆粒物。對于不溶于的污染物，附著在濾料的表面或微生物的體外，由胞外酶進行分解。進入到微生物的細胞后，致臭物質作為營養來源和能量物質，被微生物所利用，逐步分解，最終消除臭氣。

　　3、生物濾池除臭系統的設計

　　3.1 相關的影響性因素

　　3.1.1 濾料的種類

　　在生物濾池處理發酵臭氣的過程中，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程中表面積不斷減少，從而增大了風阻。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，在生物濾池除臭過程中的濾層阻力較小，符合預期設想，以珍珠巖、硅藻土為代表。但是，不可降解濾料的孔隙度很小，在日常的作業操作中，應注意揚長避短，善于利用不可降解濾料的濾層處理效果，適當地增加碳源，維護好濾層中微生物賴以繁殖的環境。此外，因其初始調試時間較長，運行的維護成本也會隨之增加。

　　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。當濾料的含濕量降低時，氨的去除率也對應降低。因此，濾料的含濕量比例成為生物濾池處理項目中一項較難掌控的影響因素。安全的濾料含濕量比例應控制在40%～60%，超過這個范圍，氨的去除率便很難保證。只有控制在這個范圍內，才能達到理想的氨凈化效果。

　　3.1.3 濾料層的厚度

　　濾料層的厚度過高會導致生物濾池的阻力加大，給生物濾池除臭系統造成能耗負擔，同時也會增大氣流短路的危險狀況。考慮到這一點，在實際操作過程中，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氣均勻的填料質地，還有選取符合濾層高度的填料，工程建設中濾料層的厚度一般設在1～1.5m。

　　3.1.4 生物濾池停留的時間

　　生物濾池停留的時間有兩種，分別是有效停留時間、空床停留時間。有效停留時間考慮的制約性因素為工作風壓，工作風壓是人力較難精準把控的，其他的因素如濾料的孔隙度、密度，雖然會影響有效停留時間，但在工程上可以有選擇地避開其短處。一般而言，選擇所需空床停留時間進行生物濾池的設計是較為科學的做法。至于可溶于水的污染物，因空床停留的需求時間較短，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值之所以會下降，是因為濾料池中采用噴淋液循環的運行方式，使微生物的副產品或降解產物呈現酸性。可適當采取持續跟蹤噴淋液的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計與應用

　　在整個污泥發酵項目中，當生物濾池除臭系統運轉時，若生物濾池管理不善，將會使pH值的調節滯后時間過長，造成的負面影響極大，既破壞了微生物的新陳代謝能力，也使系統的運行受到阻礙。濾料的種類、濾料的含濕量比例、濾料層的厚度、生物濾池停留的時間、濾料池pH值都是影響生物濾池除臭工藝的因素，因此對于生物濾池除臭工藝的設計，應當懂得多角度考量。下面以某污泥發酵工程中生物濾池除臭項目為例進行詳細的探討。

　　3.2.1 控制濾池的pH值及濾料的含濕量

　　運用生物濾池除臭工藝時，為保持濾層中微生物的正常生長、繁殖及新陳代謝，濾池的pH值應維持在7.0～8.0。生物濾池除臭過程中，濾料的含濕量一般合理地保持在40%～60%。控制好濾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，還有助于微生物的新陳代謝。

國內絕大多數金礦都采用浮選工藝對金礦石進行處理，其中會是用到多種化學藥劑，用以更有效的利用化學物相性差異實現對對礦物的有效分離。在金礦浮選作業中，較常見的全泥氰化浸出工藝，這種處理方法成本相對較低，分離率較高，但利水資源消耗量相對較大，實際選礦過程中產出的污水危害較大，必須進行二次處理。因此，金礦選礦廢水處理的首要需求是減少污染物，使排出廢水達到國家規定的安全標準，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特殊問題：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較大規模的水資源浪費，因此選礦廢水的處理還需要考慮水的回收與在利用;其二，選礦的中間環節產生的污水內含有一定量的尾礦漿，其直接處理成本較高，同時內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值，因此金礦選礦污水也有必要進行再次處理來進一步挖掘礦產資源價值。

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　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，通過一定時間的靜置使懸浮物沉淀，由此對進一步得出的廢物料、廢水進行處理。少數礦物在選礦過程中產生的污水中污染物類型單一，可以直接通過該自然凈化的方式處理。但僅就金礦選礦廢水來說，自然凈化法并不實用，目前并沒有一種一次處使廢水達標的處理方法，大多數情況下需要將多種方法進行組合使用。其中常見的方法主要有如下四類：

　　第一類，物理吸附法。主要采用活性碳等多孔性吸附劑來吸附廢水中的少數幾種污染物，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較高，對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、泥煤等廉價材料)的效果較差，不能明顯降低后續處理成本。因此在金礦選礦廢水處理中物理吸附法在最終處理時的使用率較低，但部分企業在基于處理的多次浮選優化工藝中會提高活性炭使用率，這對最終的污染物處理也有一定的積極影響。

　　第二類，化學沉淀法。在過去我國金礦生產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，其與三價和五價砷離子、鈣離子結合為可沉淀鈣和鈣，從而分離污水中的砷。實際處理后的沉淀物相對穩定，但近年來污水處理研究多認為三價砷的沉淀物性質穩定略有不足，并有相對更高的毒性，因此一般建議先對污水中的三價砷做氧化處理(轉化為五價砷)再進行進一步的沉淀處理。

　　第三類，電化學法。這是近年來在國內污水處理領域逐漸流行起來的一種新型處理方法，其本質是對廢水中有害物質進行電解，利用顆粒碳等作惰性物制作陰極，以鐵等制作陽極，將廢水池建構為原電池，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，其中陽極部分的鐵在反應后形成凝絮，進一步提供吸附作用。這種處理方法對污水中重金屬氧化物的還原處理效果較好，比如對鋅、鉛、鉻的處理效果及其理想(處理率可超過99%)。

　　第四類，過濾法。這是污水處理最原始的一種處理思路，但現代污水處理中的過濾法更為也更為復雜，其中選礦廢水的處理常采用連續過濾法，主要采用逆流原理，實現自下而上的多級過濾，同時過濾后的廢料還能夠再次返回特殊選礦環節進行二次處理，實現對礦產資源的有效利用。

　　(二)金礦選礦廢水處理方法的對比與改良建議

　　目前金礦選礦廢水的處理方法也基本以上述處理類型為主，具體處理時使用的方法多以自然沉淀做前置處理，采用化學沉淀法做大范圍處理，采用電解法和交換法進一步處理。在整個處理過程中，自然沉淀的處理過程沒有太多可操作空間和改進空間;核心處理及集中在化學沉淀，這也是最有可能完善的環節;電解法是后續處理中保證排水標準的方法，在大多數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用極少，未來有進一步推廣應用的可能性;其他的硫酸鋅法、離子交換法等方法成本偏高，臭氧氧化法實施難度大且不能有效破壞亞鐵和鐵的

　　總體來看，在金礦選礦廢水的處理中，自然靜置是必要性環節，化學沉淀是核心環節，電解處理是可選環節。其中，改進空間的是化學沉淀環節，該方案在處理中常用的混凝劑、聚合硫酸鐵、聚合硫酸鋁等，各類混凝劑的處理效果有所差異，筆者也通過對比實驗檢驗了三種混凝劑的特點，經對比發現，單獨使用三類混凝劑(0.2g/L)并加入助凝劑(1mg/L)的情況，經過30分鐘分鐘和處理后測定的重絡酸鹽去除率分別為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。同時在混凝沉淀上清物做氧化實驗時發現，不同氧化劑(二氧化氯、雙氧水、次氯酸鈣)對殘余藥劑(重絡酸鹽)的分解效果在25mg/L后緩慢接近上限，分別能夠達到58.3%、29.7%、43.2%的去除率，可見25mg/L或更高濃度的二氧化氯效果。

　　3.2.2 加速廢氣及污染物的降解，提高除臭的效率

　　靈活避開相關因素的制約，采用槽式好氧發酵系統，并且合理控制發酵原料的含水率，對生活污泥發酵工程中所產生的臭氣采取物料翻拋的作業。增大濾料層的厚度，適當延長氣體與濾料層之間的有效接觸時間，目的是擴大生物的承載量，更好地加速廢氣污染物的降解，從而提高濾層除臭的效率。

　　3.2.3 配備電動卷閘，工程末端除臭

　　在發酵車間中，重要的物流進出口配備電動卷閘一般為常閉狀態，檢修、出料除外。設計通過管道收集發酵車間所產生的臭氣，末端除臭也妥善處理到位。

　　3.2.4 濾料選取應質地結實，以鞏固濾層結構

　　為克服不同類型濾料的不足，工程上常采用三加濾料，如火山巖+木屑+石英砂。這樣一來，既為微生物的正常生長、繁殖提供一定的碳源，同時也可以保證濾層結構的穩定，防止堵塞現象的出現。整個過程中，生物降解的效果正是通過濾層中濾料質地的鞏固、濾層結構的穩定慢慢實現的。

　　3.2.5 科學提高空床停留時間，節約濾池維護成本

　　該生物濾池除臭項目通過科學地提高空床停留時間，從而提升處理致臭污染物的能力。保持合理的空床停留時間，空床停留時間建議大于25s。科學地控制生物濾池的占地和建設成本，才能最終壓縮整個工程建設的預算。