巢湖市礦產檢測實驗室污水處理裝置節能環保
隨著經濟的不斷快速發展,我國對礦產資源的需求量變得越來越大。但是,礦產資源的開發利用過程難免對環境造成污染和破壞,金屬礦山酸性廢水的pH值較低,其還含有伴生的重金屬,如不加適當處理就會對環境產生嚴重的污染。所以,金屬礦山酸性廢水的處理技術研究對于環境保護以及可持續發展戰略的實施具有重要意義。
1金屬礦山酸性廢水的來源、特點及危害
1.1金屬礦山廢水的來源
金屬礦山廢水已經成為環境污染的主要源頭,其主要來自于礦山廢石場、礦坑中部。金屬礦山廢水中含有諸多雜質,在風吹、日曬、雨淋等各種外界因素的作用下,硫化礦會快速溶解。礦坑廢水水量和自然降水水量存在很大的差異,主要原因在于礦坑廢水所在的位置、標高等的不同。
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1.2酸性廢水的特點
酸性廢水具有以下特點:一是采礦廢水中的酸性水,其中含有諸多金屬離子,在特定的情況下,水質會發生變化,由酸性變成堿性;二是水量大,水流時間比較長;三是難以對廢水進行有效控制,因為排水點比較分散,水量波動比較大;四是采礦廢水的性質還受到外界因素的影響,如溫度、硫化礦氧化的速度等。
實現水環境質量改善和水生態功能提升是水污染防治工作的根本目的.在控制工農業和城市污染的基礎上, 整治河流水環境、尤其是城市水環境是當前一項急迫的任務(Lake et al., 2007; Martinezpaz et al., 2014).在東北寒冷地區, 如何利用人工濕地凈化低濃度污水和低污染河流水、提升水環境質量, 是一個難題.近年來人工濕地技術的研發與應用, 為水環境治理提供了多種選擇, 提高濕地效率和生態景觀效果是技術層面需要繼續突破的難題.渾河中游課題開展了濕地的構型和運行方式設計等大量技術研究, 其中針對國內研究較少的潮汐流人工濕地, 運用分子生物學技術對潮汐流-潛流組合工藝中微生物群落分布特征進行深入分析, 應用PCR-DGGE技術識別系統中微生物群落, 對比分析群落活性與功能, 分析微生物群落結構與代謝特征變化, 明確潮汐流-潛流組合工藝系統中不同單元的菌群功能特征, 為進一步闡明人工濕地強化生物脫氮除磷的生物學機制提供了理論參考.
臭氧氧化法是指臭氧分解后,利用其強氧化性使其與具發色官能團的污染物反應將大分子物質降解成小分子物質,使其脫色。濕式催化氧化法是指氧氣在高溫、高壓、催化劑的條件下作為氧化劑將污染物降解成易清除物質,降低廢水的色度。此法一般在造紙、印染中常見。
電化學氧化法是指在具外加電場的前提下,污染物質發生氧化反應之后降解成小分子物質從而達到清除有色物質。
Fenton法目前在廢水處理領域中是一種*且值得深入研究的方法,研究表明,此法對于有色物質的清除效果較好,且潛力巨大,值得推廣。
宋亞麗采用超聲Fenton法對偶氮染料廢水進行處理,超聲Fenton法使用的試劑可以與酸性染料產生協同作用使其降解,,研究結果表明單獨的Fenton法對酸性染料的降解率(脫色率)相對于超聲Fenton法來說較低,效果并不理想。
(2)保險粉法連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)也稱為保險粉,主要作為漂白劑使用,其脫色原理是保險粉具較強還原性,利用其還原性破壞污染物質的發色基團從而達到脫色目的,相對于活性炭來說,保險粉的脫色效果較弱。由于保險粉是具有一定危害的物質,所以使用的時候應當小心操作。
陶大鈞等人對中藥制藥廢水的處理中使用了此法,在pH=6.5,與氧氣結合時間為1h,之后加入催化劑,COD清除率可達51%。
3.3微生物脫色法微生物脫色法是利用微生物與污染物質的氧化反應使得污染物質降解成易清除物質,但是微生物的選擇面比較小且很容易受到外界影響,所以此法目前為止還不是一個成熟的處理方法,很少使用到。
李慧星在微生物法脫色印染染料的研究中采用了微生物酶脫色法對染料廢水進行處理,菌株培養到一定程度使用誘導物(有機酸、木質素等)使其產生錳過氧化物進而對靛藍進行脫色處理。實驗結果表明脫色率隨著時間的增加而增加,在反應6h后其脫色率可達89.74%~90.62%。
3.4復合脫色法制藥廢水的處理要求越來越高,難度越來越大,為了使得其處理的更加*,如今的處理方法都不會采用一種,大多都是兩兩結合或者更多,這就是復合脫色法。
一般而言,制藥廢水的處理與脫色都是一起處理的,如朱雷等人的Eu摻雜ZnO光催化劑降解制藥廢水中用水熱法將醋酸鋅(Zn)和六水合硝酸銪(Eu)制成復合納米棒光催化材料粉體,結合氫氧化鈉沉淀劑來處理廢水,結果表明,水熱反應溫度為160℃時,3%的Eu加上ZnO合成的復合納米棒光催化材料效果較滿意,時間為6h,波長為365nm處紫外燈光照射時間為150min是其脫色率達38.8%,COD的清除率達57.5%。
單一的廢水處理也同樣可以使用復合脫色法,在肖玉峰[16]的制藥廢水處理中使用了水力空化技術與臭氧氧化法。水力空化技術的原理是流體的壓降現像在液體外部壓力低于飽和蒸汽壓的條件下會演變出一系列復雜的變化,變化過程大致如下產生壓降現象后,流體中的氣體會發生膨脹甚至溶出,當周圍壓力增大時,空化泡的體積會急劇減小甚至消失,在這一瞬間所產生的超大壓強會使得其產生一系列反應,實驗結果表明此法對COD的清除率為49.95%。
關曉琳等人在研究制藥廢水的處理時采用了膜法富氧曝氣與好氧-厭氧-好氧相結合的方法,曝氣是指將空氣中的強行注入向中的過程,其目的是獲得足夠的溶解氧,此研究中將板式富氧膜與膜生物反應器相結合處理廢水,結果表明在COD為2000~2500mg/L、反應時間30~45min,富氧曝氣的效果達到峰值,COD去除率在83%之上。
林旭龍采用了混凝法與生物接觸好氧法進行廢水脫色處理,生物接觸好氧法是指在曝氧法的基礎上,形成生物膜以后,投放微生物,使得微生物吸附在生物膜上起到活性污泥與生物過濾的作用。