巢湖市礦產(chǎn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室污水處理裝置節(jié)能環(huán)保
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷快速發(fā)展，我國(guó)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量變得越來(lái)越大。但是，礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用過(guò)程難免對(duì)環(huán)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(dāng)處理就會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。所以，金屬礦山酸性廢水的處理技術(shù)研究對(duì)于環(huán)境保護(hù)以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施具有重要意義。
1金屬礦山酸性廢水的來(lái)源、特點(diǎn)及危害
1.1金屬礦山廢水的來(lái)源
金屬礦山廢水已經(jīng)成為環(huán)境污染的主要源頭，其主要來(lái)自于礦山廢石場(chǎng)、礦坑中部。金屬礦山廢水中含有諸多雜質(zhì)，在風(fēng)吹、日曬、雨淋等各種外界因素的作用下，硫化礦會(huì)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(biāo)高等的不同。
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1.2酸性廢水的特點(diǎn)
酸性廢水具有以下特點(diǎn)：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(zhì)會(huì)發(fā)生變化，由酸性變成堿性;二是水量大，水流時(shí)間比較長(zhǎng);三是難以對(duì)廢水進(jìn)行有效控制，因?yàn)榕潘c(diǎn)比較分散，水量波動(dòng)比較大;四是采礦廢水的性質(zhì)還受到外界因素的影響，如溫度、硫化礦氧化的速度等。
實(shí)現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量改善和水生態(tài)功能提升是水污染防治工作的根本目的.在控制工農(nóng)業(yè)和城市污染的基礎(chǔ)上, 整治河流水環(huán)境、尤其是城市水環(huán)境是當(dāng)前一項(xiàng)急迫的任務(wù)(Lake et al., 2007; Martinezpaz et al., 2014).在東北寒冷地區(qū), 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(huán)境質(zhì)量, 是一個(gè)難題.近年來(lái)人工濕地技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用, 為水環(huán)境治理提供了多種選擇, 提高濕地效率和生態(tài)景觀效果是技術(shù)層面需要繼續(xù)突破的難題.渾河中游課題開(kāi)展了濕地的構(gòu)型和運(yùn)行方式設(shè)計(jì)等大量技術(shù)研究, 其中針對(duì)國(guó)內(nèi)研究較少的潮汐流人工濕地, 運(yùn)用分子生物學(xué)技術(shù)對(duì)潮汐流-潛流組合工藝中微生物群落分布特征進(jìn)行深入分析, 應(yīng)用PCR-DGGE技術(shù)識(shí)別系統(tǒng)中微生物群落, 對(duì)比分析群落活性與功能, 分析微生物群落結(jié)構(gòu)與代謝特征變化, 明確潮汐流-潛流組合工藝系統(tǒng)中不同單元的菌群功能特征, 為進(jìn)一步闡明人工濕地強(qiáng)化生物脫氮除磷的生物學(xué)機(jī)制提供了理論參考.
臭氧氧化法是指臭氧分解后，利用其強(qiáng)氧化性使其與具發(fā)色官能團(tuán)的污染物反應(yīng)將大分子物質(zhì)降解成小分子物質(zhì)，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(zhì)，降低廢水的色度。此法一般在造紙、印染中常見(jiàn)。
電化學(xué)氧化法是指在具外加電場(chǎng)的前提下，污染物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)之后降解成小分子物質(zhì)從而達(dá)到清除有色物質(zhì)。
Fenton法目前在廢水處理領(lǐng)域中是一種*且值得深入研究的方法，研究表明，此法對(duì)于有色物質(zhì)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(duì)偶氮染料廢水進(jìn)行處理，超聲Fenton法使用的試劑可以與酸性染料產(chǎn)生協(xié)同作用使其降解，，研究結(jié)果表明單獨(dú)的Fenton法對(duì)酸性染料的降解率(脫色率)相對(duì)于超聲Fenton法來(lái)說(shuō)較低，效果并不理想。
(2)保險(xiǎn)粉法連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)也稱為保險(xiǎn)粉，主要作為漂白劑使用，其脫色原理是保險(xiǎn)粉具較強(qiáng)還原性，利用其還原性破壞污染物質(zhì)的發(fā)色基團(tuán)從而達(dá)到脫色目的，相對(duì)于活性炭來(lái)說(shuō)，保險(xiǎn)粉的脫色效果較弱。由于保險(xiǎn)粉是具有一定危害的物質(zhì)，所以使用的時(shí)候應(yīng)當(dāng)小心操作。
陶大鈞等人對(duì)中藥制藥廢水的處理中使用了此法，在pH=6.5，與氧氣結(jié)合時(shí)間為1h，之后加入催化劑，COD清除率可達(dá)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(zhì)的氧化反應(yīng)使得污染物質(zhì)降解成易清除物質(zhì)，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(gè)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(duì)染料廢水進(jìn)行處理，菌株培養(yǎng)到一定程度使用誘導(dǎo)物(有機(jī)酸、木質(zhì)素等)使其產(chǎn)生錳過(guò)氧化物進(jìn)而對(duì)靛藍(lán)進(jìn)行脫色處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明脫色率隨著時(shí)間的增加而增加，在反應(yīng)6h后其脫色率可達(dá)89.74%～90.62%。
3.4復(fù)合脫色法制藥廢水的處理要求越來(lái)越高，難度越來(lái)越大，為了使得其處理的更加*，如今的處理方法都不會(huì)采用一種，大多都是兩兩結(jié)合或者更多，這就是復(fù)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(fù)合納米棒光催化材料粉體，結(jié)合氫氧化鈉沉淀劑來(lái)處理廢水，結(jié)果表明，水熱反應(yīng)溫度為160℃時(shí)，3%的Eu加上ZnO合成的復(fù)合納米棒光催化材料效果較滿意，時(shí)間為6h，波長(zhǎng)為365nm處紫外燈光照射時(shí)間為150min是其脫色率達(dá)38.8%，COD的清除率達(dá)57.5%。
單一的廢水處理也同樣可以使用復(fù)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(shù)與臭氧氧化法。水力空化技術(shù)的原理是流體的壓降現(xiàn)像在液體外部壓力低于飽和蒸汽壓的條件下會(huì)演變出一系列復(fù)雜的變化，變化過(guò)程大致如下產(chǎn)生壓降現(xiàn)象后，流體中的氣體會(huì)發(fā)生膨脹甚至溶出，當(dāng)周圍壓力增大時(shí)，空化泡的體積會(huì)急劇減小甚至消失，在這一瞬間所產(chǎn)生的超大壓強(qiáng)會(huì)使得其產(chǎn)生一系列反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明此法對(duì)COD的清除率為49.95%。
關(guān)曉琳等人在研究制藥廢水的處理時(shí)采用了膜法富氧曝氣與好氧-厭氧-好氧相結(jié)合的方法，曝氣是指將空氣中的強(qiáng)行注入向中的過(guò)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(yīng)器相結(jié)合處理廢水，結(jié)果表明在COD為2000～2500mg/L、反應(yīng)時(shí)間30～45min，富氧曝氣的效果達(dá)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(jìn)行廢水脫色處理，生物接觸好氧法是指在曝氧法的基礎(chǔ)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(guò)濾的作用。
