当有机废水中盐的百分比超过1%时称为高含盐有机废水。当今怎样高效地处理这些废水成为了环保领域的一大难题。有机废水来自各种生活垃圾和工业排放,主要来源与化工,医药,纺织,食品,农药等化学有关行业,随着行业的快速发展,废水的排放量也在每年递增。目前,现行的物理和化学方法通常用于处理这种废水。由于施工成本高,劳动强度高,运行维护也很困难,所以可行性并不高,但由于缺乏更好的处理方法,仍然是目前使用的主要方法。然而采用生化技术的经济性较好,并且不会造成二次污染,所以目前高浓度盐性有机废水的生化处理是全球行业研究的主要方向和重点。
1、强化生化技术原理
强化生化技术主要有两个部分:
①从工程中的生物反应器中提取工程增效菌株的产品,把之前的微生物菌群系统地培养驯化为处理效率较高,生化耐受能力强的菌种体系;
②将原有技术进行稍微地修改,使工艺条件能够满足工程增效菌落的要求,大限度地提高菌株的优势,提升废水处理效率,提高整个工艺的可行性。
工程增效菌群是强化生化技术的关键所在。工程菌群在各个领域得到了广泛的应用,例如环保工程,食品发酵,生物制药,高含盐废水处理等等。将工程增效菌应用于高含盐有机废水的处理,是要从高盐环境的自然环境通过筛选各种不同类型的原始菌株,在通过工程增强过程后其具备新陈代谢的能力,使用各种类型的电子受体,产生细胞外聚合物,积累养分,进而进行后续的生化过程,从而实现对有机废水净化的目的。
2、高浓度盐对生化系统的影响
生化处理废水的效率和效果都和盐的类型和浓度等有关。在不同的行业中,因为所采用的原料以及工艺和工序等都有很大的不同,所以产生的废水中的有机污染物有很大不同,但废水中无机盐的种类大致相同,主要包括Na+,Cl-,Ca2+,SO42-。废水中高浓度的可溶性盐含量过高或离子较多不仅使废水处理更加复杂,还会严重破坏水环境的恢复能力。参考A.M.qoard和J.B.rvhne等人以往的调查可见,废水中的离子含量对传统的活性污泥法的处理效果有很大的影响。如果废水中的盐含量超过微生物的承受极限,则会破坏其正常的生存和代谢功能,从而抑制微生物繁殖。为了使反应器能够正常运行,需要以较低的负荷率处理废水,但还是会抑制其中的硝化过程。当盐浓度产生0.4%~18%幅度的变化时,可能会导致系统失稳。尤其当盐浓度产生较大的变化时,会使降低生化处理效果。有些情况下,能够以培养微生物使得生化处理中的结果较为理想。但是,这种效果的持续时间不长,并且其处理效率和稳定性与系统中的离子含量有很大关系。废水中有机物含量的异常变化都会对造成微生物受到危害。
采用生化技术处理废水时,处理效果受到各方面因素的影响,如:处理效果不佳、持续时间短、污泥疏松、吸附碳活性低等。当废水的有机物超过极限时,微生物细胞膜内外不同的渗透压会引起微生物细胞破坏,使其结构变异,造成细终导致微生物的自身生长。
矿山废水处理方法一般有中和法和微生物法,传统的处理方法主要是石灰脱稳法、絮凝沉淀法、石灰絮凝沉淀法等,共同缺点是处理成本高、停留时间长、处理后的渣量大,容易结垢,易造成二次污染等。
目前,国内外对于选矿尾矿回水处理新型技术的研究和应用仍处于起步阶段,尤其是白钨选矿回水净化处理的工程设计和实践在国内矿山尚少,一个原因是白钨选矿废水中水玻璃等药剂用量多,给尾水处理带来困难,有效的水处理净化方法很少。目前一般可采用自然净化法、物理及化学净化法对白钨选矿尾水进行处理。当尾水中有害物质含量经自然净化后仍不能达到排放标准和卫生标准时,则需采用物理和化学方法进行净化。多数企业一般采用先加硫酸、后加石灰的处理方法,但效果不太理想,容易造成二次污染。
2、白钨选矿废水处理装置
根据上述情况,提出一种处理白钨矿选矿废水的絮凝-电催化氧化处理方法及相应的装置,可实现白钨选矿废水的有效处理,处理过程清洁环保,也无二次污染。装置示意见图1。