鞏義低耗能礦山廢水處理裝置
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人氣：1819 發(fā)布時間：2018-09-04 14:58 關鍵詞：鞏義礦山廢水處理設備 鞏義礦山廢水處理廠家 產品型號：lytt 應用領域：水處理 產品價格：69800 想了解更多產品詳情，請 |
膜分離法膜分離是依靠反滲透膜在壓力下使溶液中的溶劑與溶質進行分離的過程LYHLYHwefa。鐘常明與許振良等采用超低壓反滲透膜深度處理礦山酸性廢水,考察了超低壓反滲透膜RE-4040-BL的分離性能隨壓力、pH、溫度、水回收率等的變化及超低壓反滲透膜運行的穩(wěn)定性,并用溶解擴散模型、物質傳遞系數(shù)和Hagen-Poiseuille方程進行解釋。
結果表明,在試驗條件下,超低壓反滲透膜對重金屬離子的截留率>99%,滲透液的Ni2+,Cu2+,Zn2+,Pb2+離子濃度均低于0.4mg/L,總電導率<100μS/cm,滿足回用水的要求,濃縮液可進一步回收利用。鐘常明還與秦曉海等對超低壓反滲透膜處理礦山酸性廢水時的膜污染及清洗進行了研究。結果表明:不同的預處理及反滲透條件,其污染程度有差異,即使清洗條件相同,清洗效果也不同。在較適宜的清洗條件下,膜通量可恢復99%以上。用膜分離技術處理有色金屬礦山廢水符合有色金屬工業(yè)廢水治理的發(fā)展趨勢,應進一步開展廣泛深入的研究。
大規(guī)模金屬礦藏的開采，產生了大量硫化金屬尾礦如黃鐵礦、砷黃鐵礦等.這些尾礦給環(huán)境帶來了很大威脅，如長期暴露于空氣中，則會與微生物和水發(fā)生風化、溶浸、氧化和水解一系列反應形成酸性礦山廢水(acidminedrainage,AMD)[1].酸性礦山廢水pH非常低且含有大量金屬離子，嗜酸微生物發(fā)揮著重要的催化作用[4].有嗜酸微生物參與時，黃鐵礦的氧化速率明顯高于化學氧化對黃鐵礦的氧化作用，在適宜條件下它們可使整個反應的速度提高106倍[5].
低pH和高金屬含量不僅影響周圍地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)，而且影響元素的生物地球化學循環(huán).氮循環(huán)是元素地球化學循環(huán)中非常重要的一部分.氮循環(huán)主要由固氮、氨化、硝化、反硝化等過程組成，均由微生物驅動.氨氧化過程不僅是硝化作用的限速步驟，更是整個氮元素循環(huán)的中心環(huán)節(jié)[6,7].在很長一段時間里，氨氧化細菌(ammonia-oxidizingbacteria,AOB)被認為是可以催化氨氧化的微生物[8]，其存在直接影響硝化作用強度以及硝化速率[9].但近幾年的研究卻發(fā)現(xiàn)，氨氧化古菌(ammonia-oxidizingarchaea,AOA)廣泛地分布在海洋、土壤、沉積物、淡水以及污水處理廠等諸多環(huán)境中[10]，而且在大多數(shù)土壤中AOA是主要的氨氧化承擔者[11].已有研究表明，在pH3.76.0的酸性紅壤中，氨氧化古菌(AOA)的氨單加氧酶α亞基基因(amoA)拷貝數(shù)多于細菌amoA[11]，表明氨氧化古菌可能發(fā)揮著更重要的作用.但關于pH小于3的極端酸性環(huán)境中氨氧化類群的研究，目前還鮮見報道.
本研究取樣點位于安徽省某酸性礦山廢水區(qū)域，采集有短小植被覆蓋區(qū)域的根際土壤，采用分子生物學技術分析其細菌和古菌的組成結構并探討承擔氨氧化功能的微生物類群.研究結果不但有助于人們增加對礦區(qū)土壤微生物組成的了解，而且擴展了人們對極端酸性土壤中氮循環(huán)機制的認識，有利于對污染土壤的生物治理和生態(tài)恢復.
生物法生物法是利用鹽還原菌(SRB)異化鹽的生物還原反應,將礦山酸性廢水中的鹽還原為硫化氫,并利用某些微生物將硫化氫氧化為單質硫。微生物法處理酸性礦井廢水費用低,實用性強,無二次污染,還可以回收單質硫,產生的硫化物可與重金屬結合為金屬硫化物沉淀而使廢水中的重金屬離子得以去除。
張?zhí)K文在一個規(guī)模為29m3/d的廢水處理試驗廠中采用氧化亞鐵硫桿菌氧化礦山酸性廢水中的二價鐵,再采用碳酸鈣和消石灰進行二段中和,取得了高效而經濟的處理效果,并且通過控制條件,可回收銅、鐵、鋅。生物法中的人工濕地法是利用基質、微生物、植物復合生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學和生物的三重協(xié)調作用,通過過濾、吸附、共沉、離子交換、植物吸收和微生物分解來實現(xiàn)對污水的高效凈化,同時通過營養(yǎng)物質和水分的生物地球化學循環(huán),促進綠色植物生長并使其增產,實現(xiàn)污水的資源化和無害化。該法具有出水水質穩(wěn)定,對水中N,P等營養(yǎng)物質去除能力強,基和運行費用低,維護管理方便,耐沖擊能力強等優(yōu)點。
有色金屬礦山廢水治理方法
1.1中和沉淀法中和沉淀法是目前處理酸性廢水比較成熟的方法。該方法可將廢水中的有價金屬離子在不同pH值條件下以氫氧化物的形式分別沉淀出來,達到回收的目的。中和劑主要采用石灰或石灰石,也有部分企業(yè)采用堿性廢液或廢渣(粉煤灰、煤矸石、電石渣、石灰渣)等中和酸性廢水。石灰中和沉淀法的化學反應機理一般認為有以下3步。
(1)為了提高石灰在廢水中的吸收效率,蔣文等研究了以石灰石流化床中和為主,石灰乳中和為輔的處理工藝。采用石灰石中和后,已使廢水的pH值達到6.00,僅Zn2+超標;經石灰乳調解后,各項指標均達到國家廢水排放標準。試驗中石灰石的消耗量為3kg/m3,石灰的消耗量為0.33kg/m3,產生的中和渣量僅為傳統(tǒng)石灰乳中和法沉渣量的1/3,而采用傳統(tǒng)的石灰乳中和法,石灰的消耗量為3.45kg/m3。德興銅礦利用選礦生產中產生的堿性尾礦溢流來中和礦山酸性水,不需要投加其他中和劑,實現(xiàn)了以廢治廢。酸性水量大時采用二段中和方式,酸水量小時采用一段中和方式,處理后水質可滿足選礦生產用水水質要求,并達到國家工業(yè)廢水排放標準,而且利用尾礦庫進行沉淀,中和渣存放于尾礦庫內,既不需另建渣庫,又不產生二次污染。中和沉淀法因其治理成本低而得到普遍應用,但該法存在產渣量大,儲運困難,操作環(huán)境惡劣,管道腐蝕,有價金屬浪費等問題。
硫化物沉淀法硫化沉淀法是利用硫化劑將廢水中的重金屬離子轉化為不溶或難溶的硫化物沉淀,然后加入表面活性劑使沉淀物上浮的方法。常用的硫化劑有Na2S,NaHS,H2S,CaS和FeS等,浮選硫化物沉淀的捕收劑有黃藥類,胺類及兩性捕收劑等。產生的絮狀硫化物沉淀吸附捕收劑后,依靠捕收劑的橋鍵作用,氣泡與絮粒的碰撞粘附作用,絮粒的網捕、架橋和包卷作用,微氣泡與微絮粒之間的共聚作用,以及表面活性劑的參與作用等,可附著在氣泡上浮出水面,從而達到分離或綜合回收沉淀物的目的[13]。硫化沉淀法的優(yōu)點是:
1.可加快固液分離速度。附著了沉淀物的氣泡的上浮速度是沉淀物下沉速度的3～5倍。
2.占地面積小,僅為中和沉淀法量低,溶解氧含量高,而且對去除廢水中的選礦藥劑及嗅味等具有明顯效果。
3.排出的浮泥含水率遠低于沉淀法排出的泥漿,一般污泥體積比為0.1～0.5,這將給進一步處置污泥帶來極大的方便,同時還可節(jié)省處理費用。但硫化物沉淀法存在硫化劑成本較高,可能會產生新的污染物等問題。
(1)取樣區(qū)域土壤受到酸性礦山廢水的嚴重污染，pH僅為2.83，金屬Fe和Al含量都很高.文庫中的序列均與酸性環(huán)境中檢測到的序列具有較高的同源性，證明該土壤中存在大量耐酸以及嗜酸的微生物.
(2)細菌文庫覆蓋11個類群，酸桿菌門豐度近50%，第二大門類為疣微菌門，所占比例為18.9%.古菌文庫多樣性低，只存在兩大門類，分別為奇古菌門和廣古菌門，前者占優(yōu)勢地位.
(3)細菌文庫中未發(fā)現(xiàn)與氨氧化作用相關的類群，只存在反硝化細菌參與N元素的生物地球化學循環(huán).該土壤樣品中的氨氧化作用主要由奇古菌門的氨氧化古菌所驅動，且該區(qū)域存在氨氧化古菌的新類群.
