高郵一體化洗沙污水處理設備多年技術

　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產生的廢水。在廣大的農村地區紅薯加工生產淀粉是農民增收創富的重要手段之一。紅薯加工過程中產生了大量的廢水，淀粉廢水處理是目前淀粉生產廠家難以解決的問題，尤其是農村小型淀粉加工廠，經過簡單的降低COD處理就直接排入溝渠，對重金屬幾乎沒有進行任何處理。紅薯廢水錳含量高達4.0mg/L，不經過處理會對環境和農田造成污染和危害。

　　金屬錳屬于地殼的主要成分之一，以多種化合價位形式廣泛存在于自然界。當水體中的錳含量超過一定濃度時，會對周圍環境產生十分不利的影響，對動植物產生極大的毒害作用。如何解決地表水錳污染問題已經成為環境保護中一個非常重要的項目。目前國內外除錳工藝主要是曝氣后加入強氧化劑、絮凝劑、氫氧化物等，然后過濾。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，投資及運行費用低，是目前、高效的除錳方法，已成為當前除錳技術的主流。生物除錳法在去除紅薯加工產生的廢水中一直未得到應用，也未進行系統性的理論研究。筆者根據紅薯廢渣富含錳氧化細菌的特點，從紅薯廢渣中分離出錳氧化菌，利用選擇性培養基進行擴大培養，著床在石英砂濾池中，收集的紅薯廢水慢慢通過濾池，錳的去除率在98%以上，二價錳離子被氧化成四價二氧化錳小顆粒被截留在石英砂上，達到去除錳的目的。

　　1、材料與方法

　　1.1 材料

　　1.1.1 試驗樣本。

　　試驗樣本來源于三門佃石水庫上游掛簾村紅薯加工處的紅薯廢渣。

　　1.1.2 試驗器材。

　　顯微鏡(BX43F)、原子吸收分光光度儀(耶拿ZEEnit700p)、高速冷凍離心機(TGL-20M)、WIGGENS恒溫振蕩培養箱(WS-300)、紫外分光光度計(UV-2450)、立式壓力蒸汽滅菌器(LDIM-60KCS)、超凈工作臺(SW-CJ-1D)、電熱恒溫水浴鍋、梅特勒臺式pH計、隔水式培養箱(SENXINGRP-9160)、微量移液器。

　　1.1.3 錳細菌篩選及富集培養基。

　　平板培養基及其斜面培養基(JFMⅡ培養基)：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，產品為鋅精礦、鉛精礦、銅精礦。選礦工藝路線：原礦經二段一閉路破碎后，再經一段閉路磨礦;磨礦合格產品經一次銅鉛混選，一次銅鉛掃選、兩次銅鉛精選得銅鉛混合精礦，銅鉛混合精礦進入銅鉛分離流程，采用浮銅抑鉛工藝。銅經一次粗選，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加入的藥劑以減少對后端銅鉛分離產生的不利影響)、鉛抑制劑(水玻璃、羧甲基纖維素)、銅捕收劑(Z-200);尾礦選鉛處，加調整劑(石灰)、鋅活化劑(硫酸銅)、鋅捕收劑(丁黃藥)、二號油(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機處，會對后面銅精礦、鉛精礦、鋅精礦的品位產生影響，原因有：混合水中同時存在鉛、鋅的抑制劑和活化劑，多種藥劑相互干擾會降低浮選效果;混合液中不同藥劑可能會發生化學反應，降低浮選效果;由于混合水中藥劑復雜，若從前端回用，后續工段只能增大相應藥劑濃度，造成藥劑濃度的不斷累積增加。

　　為實現廢水分級回用及尾礦干排，本文提出的廢水回用方案如下：

　　新增濃密機(銅鉛混選、尾礦選鋅前)。壓濾水可回用到球磨機+螺旋分級機處(如果回水有剩余，多余部分去螺旋分級機，如果回水不夠用，可能需要補入新鮮水)，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(二號油);

　　尾礦總排尾處設板框壓濾機，壓濾水可回用于選鋅前端攪拌槽，主要藥劑有調整劑(石灰)、鋅活化劑(硫酸銅)、鋅捕收劑(丁黃藥)、二號油(起泡劑)，以及銅鉛混選時殘留的少量亞硫酸鈉、硫酸鋅、乙黃藥等。鋅精礦脫水產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。種子液體培養基(PYCM液體培養基)：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備多年技術

　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研磨過的紅薯樣本加入搖瓶，于搖床中30℃振蕩20min，搖床轉速為120r/min。用滅菌的生理鹽水稀釋上述紅薯廢渣懸浮液，稀釋倍數依次為10、100、1000倍，吸取適量不同稀釋倍數的懸浮液涂布到平板選擇培養基上。在30℃培養箱中倒置培養，20d后觀察微生物菌體生長狀況。培養基上長出的棕色、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菌。用接種環挑取目標菌落，在JFMⅡ固體培養基平板上劃線，連續劃折線3次，在電鏡上檢測得到純種為止，斜面接種培養后冷藏。

　　1.2.2 產氧化除錳活性物質微生物的篩選及擴大培養。

　　將分離得到的目標菌落接種在JFMⅡ固體培養基中，27℃條件下隔水式培養箱培養10d。查看菌落所呈現的顏色，根據Mn(Ⅱ)發生氧化出現的褐色菌落顏色的深淺程度加以初步確認該菌株對Mn(Ⅱ)的氧化性能。用過硫酸法和TMPD法測定其中錳，過硫酸法結果呈紅色且TMPD法結果呈藍色的菌落具有氧化二價錳成為四價錳的能力。從JFMⅡ固體培養基中挑取6個典型氧化菌接入PYCM液體培養基進行搖瓶培養7d，每天投加50%PYCM液體培養基，連續投加3d增加菌液量待用。

　　1.2.3 廢水過濾池的工程應用。

　　農村紅薯加工一般以村一級的規模集中加工，廢水相對比較集中，小型的生物過濾池可以達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。將菌種擴大培養液注入濾池，加水浸沒整個砂層表面，菌液浸泡砂層24h。然后放出菌液置于容器內待用，砂層晾干24h，如此反復3次，使菌種著床在石英砂表面。

　　2、結果與分析

　　2.1 紅薯碎漿清洗次數與清洗廢液錳含量的變化關系

　　鮮紅薯經破碎打漿后，需清洗5次，每次清洗后需要及時排放上層廢水。漿液上層廢水中二價錳離子的含量較高，錳的含量隨著清洗次數的增加而減小(圖1)。隨著淀粉純度的增加、顏色的純化而結束清洗。最后的清洗液