廣東飲料污水處理設備優質生產廠家

廣東飲料污水處理設備優質生產廠家

SBR 工藝的過程是按時序來完成的, 一個操作過程分五個階段: 進水、 反應、 沉淀、 潷水、 閑置。這五個階段都是單池運行,當處理污水量較大時，可以進行多池多組的交替運行處理，此時人工操作難以發揮它的優點，需要由高度自動化的控制系統進行管理。

SBR 的運行周期由進水時間、 反應時間、 沉淀時間、 潷水時間、 排泥時間和閑置時間來確定。具體時間根據進水量及進水時間可以進行適當調節。

計算方法：

沉淀排水時間( Ts D) 一般按2～4h 設計。閑置時間( Tx) 一般按0.5~1h 設計。 設定反應時間為( Tf) 。一個周期所需時間T≥Tf Ts D Tx。

時間分配例子，如：運行周期12h，其中進水2h，曝氣4～8h，沉淀2h，排水1h。

SBR工藝優點：

1） 工藝簡單，節省費用和場地；

2）理想的推流過程使生化反應推力大效率提高；

3）運行方式靈活，脫硫除氮效率好；

4）這是防止污泥膨脹的方法；

控制系統分為罐控制系統和反滲透控制系統，可以進行控制運行和手動控制運行?？刂葡到y的觸摸屏可以實現對一些重要參數進行設置，以及對狀態參數進行顯示。

當系統出現報警值時，觸摸屏會顯示報警代碼。通過代碼可以找到報警來源，改變對系統的操作以消除報警。

當出現運行錯誤時，系統會自動停機并顯示錯誤代碼，防止設備受到損害。反滲透系統可按系統設定時間自動執行膜清洗程序（可以根據具體情況手動清洗）。

三、反滲透系統運行工作內容

1）嚴格按照操作規程，在處理負荷達到設計值的80%～100%下運行，嚴格控制出水標準。2）在運行期間對設施、設備、管道系統、電氣系統和控制系統的性能進行檢驗和調整，對控制系統的運行參數通過運行檢驗加以校核，發現問題及時解決。3）對構筑物和設備進行編號和建立運轉記錄，定人保養。4）對操作管理人員進行崗位培訓和考核。5）建立污水處理運行臺賬，包括每班操作記錄、交接班記錄、每日采樣監測數據和運行數據匯總報表等。6）運行期間，通過對處理水量、電耗等計量數據匯總和對日常進出水質監測的數據匯總，能夠比較清楚核定出各項技術經濟指標。

四、碟管式反滲透處理污水主要設備

1.系統設備（1）DTRO系統包括砂濾器、芯式過濾器、DTRO清洗泵、RO高壓泵、在線增壓泵及膜柱等。（2）DTRO罐系統包括酸添加劑量泵、原水攪拌泵及清水輸送離心泵等。（3）生化DTRO儀表包括流量計、壓力表、電導率測定儀等。

2.主要設備說明（1）砂濾器污水流經砂濾器，砂濾器中裝滿了各種顆粒尺寸的沙子，去除粒徑＞50μm的顆粒，泥土和懸浮物質被過濾出來。（2）筒式過濾器將污水中尺寸在10μm以上的沉淀物顆粒留存在過濾器元件中。逐漸地，過濾器會因此而堵塞，造成壓力損失增加。當壓力損失達到一個限定值時應及時更換過濾器元件。（3）離心泵向過濾器提供壓力高于2bar（1bar＝0.1MPa，下同）的進水，通過筒式過濾器到達高壓泵；將罐系統的原水提供給設備；將罐系統中的透過液提供給外部透過液存儲器。（4）高壓泵及排量泵以0bar的壓力向DT組件提供給水。通過三相電動機和輸送帶傳送提供動力。該泵的進水小壓力是0.5bar。（5）脈動阻尼器安裝在高壓泵排出口上，將壓力波動（柱塞泵的常見現象）轉化為穩定的壓力。它由一個壓力容器組成，內部通過隔板分成兩部分，外面的一部分充滿氣壓為30bar的氮氣。（6）在線增壓泵用于產生高于進水的流速，增壓泵除吸入柱塞泵或前部模塊組件的供水外，還吸入一部分流經模塊組件的供水，這樣，一定量的濃縮液就一直在循環（濃縮液再循環），這可以大限度地提高透過液的產量。（7）電動機閥設計的大壓力為75bar。一級正常工作壓力為55～65bar，二級正常工作壓力25～40bar。所有電動機閥在運行過程中切勿*關閉。運行過程中，每個閥的過水面積逐漸變小，以增大泵排水口和組件出水口之間的壓力。（8）振動排量計量泵沖程可以用調整鈕和傳動軸限制返回沖程的方式來調節。在處理污水前，其p H值必須要達到設定值，以避免水硬離子過早沉淀。通過劑量泵可以對原水存儲槽進行初步的預調整，然后采用pH變送器來監測。

　　圖 1 鉛鋅硫化礦選礦作業流程及作業廢水示意圖(圖中為采集水樣點)

　　2.2 樣品處理與分析

　　采用QJ-8001Y臭氧發生器(5 g · h-1)對尾礦庫外排水與各單元作業廢水進行臭氧氧化處理，臭氧濃度為40 mg · L-1，水樣放置在自制玻璃圓柱反應器中(總體積3.5 L，有效液體體積3 L)，臭氧從反應器底部曝氣盤以鼓泡方式通入水樣中進行反應，反應過程維持在25 ℃左右，總取樣體積保持在水樣體積10%以下.當水樣總有機碳(TOC)、pH和根離子(SO2-4)濃度趨向穩定時停止反應，并對水樣臭氧氧化處理前后TOC、pH和SO2-4濃度進行觀察.根據臭氧處理前后SO2-4濃度增量，通過摩爾質量公式推算水中低價態硫(價態小于+6)濃度，同時與無機硫化物的濃度測定值進行對比.

　　取尾礦庫外排水原水與各單元作業廢水原水使用Stratum PTC 吹掃-捕集樣品濃縮器(美國特利丹公司)進行樣品濃縮，然后注入GC7890A/5975CMSD氣相色譜質譜聯用儀(美國安捷倫公司)進行分析，觀察尾礦庫進水與外排水中揮發性有機硫化物變化情況.

　　以純凈水為溶劑，分別配制藥劑質量濃度為100 mg · L-1的丁基二硫代碳酸鈉(n-BX)、二乙基二硫代氨基甲酸鈉(DDTC)、腐殖酸鈉(SH)和松醇油溶液，藥劑溶液置于相對濕度75%、周邊平均溫度28 ℃、敞開明亮光照環境下進行自然降解試驗.當4種浮選藥劑水溶液自然降解率達到100%時，取水樣使用Stratum PTC 吹掃-捕集樣品濃縮器(美國特利丹公司)進行樣品濃縮，然后注入GC7890A/5975CMSD氣相色譜質譜聯用儀(美國安捷倫公司)進行分析.

　　其中，pH測定方法參照《水質 pH值的測定玻璃電極法(GB/T6920—1986)》;水質中無機硫化物濃度測定方法參照《水質硫化物的測定碘量法(HJ/T60—2000)》;根離子(SO2-4)經0.45 μm濾膜過濾后用882型離子色譜儀(瑞士萬通公司)測定;總有機碳(TOC)經0.45 μm濾膜過濾后用TOC-V CPH總有機碳分析儀(日本津島公司)測定;自然降解過程中浮選藥劑的濃度采用紫外分光光度法測定;GC色譜柱為:30 m×250 μm×0.25 μm HP-5MS彈性石英毛細管柱，柱始溫40 ℃，以5 ℃ · min-1升至100 ℃，以15 ℃ · min-1升至280 ℃，再以30 ℃ · min-1升至330 ℃;載氣為氦氣，流速為2.20 mL · min-1.MS為電子電離源(EI);離子化能量70 eV，離子源溫度為230 ℃，接口溫度為300 ℃，質量掃描范圍20~550 amu.

　　3 結果與討論(Results and discussion) 3.1 浮選廢水中的VOSCs組成及來源分析 3.1.1 各單元作業廢水中低價態硫的存在形式

　　各單元作業廢水經臭氧氧化處理30 min后，pH、TOC、SO2-4濃度變化情況見表 1.各作業出水經過臭氧持續處理后，各單位作業廢水pH均下降至2.20左右，洗礦廢水、φ45 m濃密機溢流水、φ53 m濃密機溢流水、φ30 m濃密機溢流水TOC去除率分別是8.83%、10.55%、10.79%、2.96%，說明臭氧氧化處理后各單位作業廢水中仍含有部分難降解有機物.

　　表 1 各單元作業廢水臭氧氧化處理前后pH、TOC、SO2-4濃度變化

　　各單元作業廢水經臭氧氧化處理后SO2-4濃度顯著增加.通過摩爾質量濃度公式折算出各作業廢水中低價態硫(價態小于+6)濃度分別是：洗礦廢水 5 mg · L-1，φ45 m濃密機溢流水 107 mg · L-1，φ53 m濃密機溢流水149 mg · L-1，φ30 m濃密機溢流水 112 mg · L-1.各單元作業廢水中無機硫化物的濃度范圍是0.60~1.59 mg · L-1，經臭氧氧化處理后無機硫化物濃度均未檢測出，因此，無機硫化物中S2-經臭氧氧化后產生的SO2-4對各單元作業廢水SO2-4濃度增量的貢獻很低，可以排除無機硫化物對水體中含硫化合物的貢獻.

　　破碎、沖洗作業工段產生的洗礦廢水含有大量的泥沙和泥漿，這類作業廢水的主要污染物是含硫量低的有機化合物，臭氧氧化處理后生成大量的有機酸導致其pH下降.磨礦作業工段和鉛鋅浮選作業工段在作業過程中加入大量的有機巰基類捕收劑，礦漿和廢水經過鉛鋅浮選后進入鋅尾濃縮作業工段，鋅尾濃縮作業工段產生的作業廢水(φ53 m濃密機溢流水)低價態元素硫含量.鋅尾濃縮作業后的礦漿和部分廢水會進入硫浮選作業工段，通過自動化調控添加調節礦漿和廢水pH，導致隨后的φ30 m濃密機溢流水呈中性.作為進入尾礦庫的主要水源的φ30 m濃密機溢流水是選硫作業工段產生的廢水，這類作業廢水進入尾礦庫時無機硫化物濃度很低，然而φ30 m濃密機溢流水經過臭氧氧化處理后SO2-4濃度增量是335 mg · L-1，說明這類廢水還存在濃度較大的低價態硫化物，因此，推測進入尾礦庫的廢水中低價態硫的存在形式可能為有機硫化物，

　　3.1.2 各單元作業廢水中VOSCs的分析結果

　　各單元作業廢水中主要PTC-GC/MS監測結果見表 2.各單元作業廢水中φ45 m濃密機溢流水、φ53 m濃密機溢流水、φ30 m濃密機溢流水均檢測出CS2.CS2在水中的溶解度為0.201%(20 ℃)，易溶于醇類，若水體中存在醇類等有機物，根據相似相溶原理，將增大水體中CS2的含量.

　　表 2 各單元作業廢水主要PTC-GC/MS監測結果

　　結合圖 1和表 2可以看出，金屬硫化礦在破碎、沖洗作業產生的洗礦廢水中未檢測出VOSCs相關物質，因此，礦渣不是各單元作業廢水VOSCs主要來源.磨礦作業和鉛鋅浮選作業加入大量有機巰基類捕收劑，隨后在鋅尾濃縮作業產生的φ53 m濃密機溢流水中檢測出相對比例較高的CS2.作為混合作業廢水的φ45 m濃密機溢流水，當含有CS2的φ53 m濃密機溢流水與不含CS2的洗礦廢水混合稀釋后，檢測出的CS2相對比例有所下降.硫浮選作業工段再次加入大量的有機巰基類捕收劑進行硫浮選，隨后經過φ30 m濃密機沉降后的溢流水中檢測出的主要VOSCs物質是 CS2、C4H7NS，其中，CS2在各種成分中所占的相對比例(35.60%);同時，φ30 m濃密機溢流水是進入尾礦庫的主要水源，為尾礦庫水體帶入大量的CS2.φ53 m濃密機溢流水、φ45 m濃密機溢流水和φ30 m濃密機溢流水均屬于浮選作業工段產生的作業廢水，選礦作業過程產生的VOSCs主要來源于浮選作業工段，其中，主要VOSCs物質是CS2.因此，浮選作業廢水VOSCs排放情況與浮選作業工段投加的大量有機巰基類捕收劑有關.

　　3.2 各單元作業廢水中VOSCs藥劑來源分析

　　經過12 d自然降解后，100 mg · L-1 4種浮選藥劑水溶液自然降解率達到100%，PTC-GC/MS檢測結果如表 3所示.除松醇油(C10H18O)自然降解的產物中未檢測出CS2外，3種浮選藥劑水溶液自然降解產物中均檢測出CS2.n-BX(C5H9NaOS2)藥劑水溶液自然降解后產生的CS2含量，相對比例是80.33%.其次DDTC(C5H10NNaS2)藥劑水溶液自然降解后產生的CS2相對比例是58.35%，同時還產生C4H7NS為φ30 m濃密機溢流水貢獻VOSCs，與表 2的測定結果相符.SH(C9H8Na2O4)藥劑水溶液自然降解產物中仍檢測出相對比例較高的CS2、丁醇(C4H9OH)、苯(C6H6)和氨基甲酸乙酯(C3H7NO2)，推斷SH除腐殖酸鹽外，還混合了部分含硫和含氮的有機化合物.

　　表 3 四種浮選藥劑水溶液自然降解后主要PTC-GC/MS監測結果

　　磨礦和浮選作業中加入大量有機巰基類浮選藥劑(如n-BX、DDTC和SH)，除65%~80%被鉛鋅精礦帶到冶煉廠精煉外，其他部分殘留在細小的尾礦和選礦廢水中，在濃密機中經過長時間的自然降解后產生CS2，導致浮選作業廢水中含有相對比例較高的CS2.其中，n-BX在浮選過程中的藥劑用量是其他3種藥劑用量總和的2.80倍，其自然降解過程中產生了大量的CS2，因此，n-BX是φ53 m濃密機溢流水、φ45 m濃密機溢流水和φ30 m濃密機溢流水中VOSCs的主要藥劑來源.

　　3.3 尾礦庫外排水中的VOSCs組成和來源分析 3.3.1 尾礦庫外排水中低價態硫的存在形式

　　尾礦庫外排水經臭氧氧化處理15 min后，pH、TOC、無機硫化物和SO2-4濃度的變化情況見表 4.尾礦庫外排水經過臭氧持續處理后，尾礦庫外排水pH降至3.16，TOC減少3.21 mg · L-1，TOC去除率是45.5%.尾礦庫外排水經臭氧氧化處理后SO2-4濃度顯著增加，當臭氧氧化達到平衡時SO2-4濃度增量是66 mg · L-1，通過摩爾質量濃度公式折算出尾礦庫外排水中低價態硫(價態小于+6)濃度是22 mg · L-1.在臭氧氧化過程中生成的SO2-4屬于強酸根，在水體中沒有足夠的強堿金屬離子存在的情況下，大量的強酸根致使水體呈酸性.

　　表 4 尾礦庫外排水臭氧氧化處理前后pH、TOC、SO2-4濃度變化

　　鉛、鋅、銅等金屬離子與S2-結合形成溶度積<10-9的沉淀物，同時單質硫(S)不溶于水中，當尾礦庫水體經過長時間的沉降處理后，金屬硫化物與單質硫(S)不易存在于尾礦庫外排水中.尾礦庫外排水中無機硫化物的監測濃度是0.48 mg · L-1，無機硫化物中S2-經臭氧氧化后產生的SO2-4對尾礦庫外排水SO2-4濃度增量的貢獻很低，可以排除單質硫(S)、無機硫化物對水體中含硫化合物的貢獻.因此，推測尾礦庫外排水中低價態元素硫的存在形式可能為有機硫化物.

　　3.3.2 尾礦庫外排水中VOSCs種類的監測結果

　　尾礦庫外排水PTC-GC/MS監測結果見表 5.尾礦庫外排水檢測出揮發性有機物(VOCs)的種類有783種，然而諸如C7H10O2(0.18%)、C15H24(0.25%)、C13H22O(0.15%)、C15H28(0.29%)等大部分檢測物質的相對比例<1%.尾礦庫外排水VOSCs中未檢測出CS2，主要檢測出的VOSCs物質是3，6-二甲基-1，2，4，5-四硫環己烷(C2H4S4)、N-巰基-甲酰胺(CH2SNO)和2-甲基-3-噻唑啉(C4H7NS)，其中，C2H4S4在各種成分中所占的相對比例(22.59%).因此，在臭氧氧化處理尾礦庫外排水的過程中，C2H4S4的硫元素被氧化生成SO2-4，貢獻了處理后水樣的一部分SO2-4濃度.CH2SNO和C4H7NS中的硫元素同樣能被氧化生成SO2-4，但CH2SNO和C4H7NS在各種成分中所占的相對比例不高，對臭氧處理后尾礦庫外排水SO2-4濃度貢獻很低.因此，尾礦庫外排水中VOSCs的主要物質是C2H4S4.

　　φ30 m濃密機溢流水在尾礦庫中經過沉降、揮發、光降解和生物作用等多種方式去除了大部分TOC.尾礦庫進水TOC的測定值是41.21 mg · L-1，尾礦庫外排水TOC的測定值是7.06 mg · L-1，去除率達到82.9%.因此，尾礦庫能夠去除選礦廢水中大部分有機污染物.尾礦庫水體污染物降解過程和方式如圖 2所示.

　　圖 2 尾礦庫水體污染物降低過程和方式示意圖

　　表 5 尾礦庫外排水PTC-GC/MS監測結果

　　φ30 m濃密機溢流水進入尾礦庫后，階段以沉降和揮發為主，此時有機物濃度相對較高、水層淺、揮發作用明顯、水體較渾、透光率低，因此，光降解作用受到限制.隨著水流的推進，大量的含硫礦泥沉積在尾礦庫底部.

　　第二階段兼性異養微生物消耗水體中易降解的含碳有機物，同時兼性自養微生物消耗含硫化合物.Jordan等(1997)研究表明，部分兼性自養微生物在好氧環境下能夠代謝CS2生成H2S，這個階段中兼性異養微生物和兼性自養微生物在進行代謝活動時消耗有限的溶解氧.由于尾礦庫水體大，注入水量相對于庫容很小而導致水流流速低，水體相對靜止，阻礙了水體與空氣的混合，限制了空氣中的氧擴散溶解入水體中.

　　第三階段水層加深，水體中溶解氧嚴重不足，為水體中厭氧微生物的活動提供了有利的環境條件.此時能被利用的有機碳大部分已經被消耗，異養微生物活動不活躍，厭氧自養微生物的活動能力得到表現.Cox等(2013)研究表明，在厭氧條件下自養微生物降解CS2所產生的中間產物之一是H2S，Witter和Jones(1999)研究表明，C2H4S4的前體為H2S，自養微生物在厭氧情況下通過還原H2S中元素硫產生C2H4S4等一系列聚硫雜環化合物，形成更為復雜的含硫有機化合物.

　　n-BX是用量大的浮選藥劑，同時n-BX的自然降解產物CS2是φ30 m濃密機溢流水中VOSCs的主要物質.φ30 m濃密機溢流水作為進入尾礦庫的主要水源，豐富的CS2為尾礦庫水體提供了充足的硫源，促進兼性異養微生物、厭氧自養微生物進行生物活動.

　　4 結論(Conclusions)

　　1)硫化鉛鋅礦浮選過程中產生VOSCs的環節主要集中在浮選作業工段，該作業工段殘留的有機巰基類浮選藥劑(丁基二硫代碳酸鈉(n-BX)、二乙基二硫代氨基甲酸鈉(DDTC)和腐殖酸鈉(SH))在濃密機中經過長時間的自然降解產生CS2，同時CS2也是浮選作業工段主要的VOSCs物質.

　　2)相對于另外3種常用浮選藥劑，丁基二硫代碳酸鈉(n-BX)在浮選作業工段中的用藥量大，同時n-BX的自然降解產生的CS2多.因此，n-BX是浮選作業廢水主要藥劑來源，同時n-BX自然降解產物也為尾礦庫微生物新陳代謝提供了豐富的CS2.

　　3)尾礦庫外排水中VOSCs不含CS2，其主要VOSCs物質是C2H4S4.尾礦庫的構筑特點及進水中豐富的CS2為水體中微生物提供了有利環境，通過兼性異養微生物、厭氧自養微生物等微生物的生物代謝消耗CS2生成C2H4S4.

　　5 展望(Prospects)

　　本研究中尾礦庫水體中的兼性異養微生物、厭氧自養型微生物在自身新陳代謝的過程中消耗CS2生成C2H4S4，其代謝機理及菌種鑒定和篩選仍然需要進一步探討.同時，根據鉛鋅硫化礦浮選廢水及尾礦庫外排水中VOSCs的組成特征和來源解析，針對鉛鋅硫化礦浮選工藝改進提出以下幾點建議：

　　1)根據實際情況減少并控制丁基二硫代碳酸鈉(n-BX)、二乙基二硫代氨基甲酸鈉(DDTC)、腐殖酸鈉(SH)的藥劑用量，或選用新型浮選藥劑和新型浮選工藝，以期減少浮選藥劑自然降解產物對浮選廢水VOSCs的貢獻.

　　2)建議采用曝氣吹脫的方式處理浮選工藝中的回用水，利用CS2易揮發性進行強制吹脫收集并進行處理，減少VOSCs對浮選廢水回用系統的負荷.

　　3)浮選廢水在進入尾礦庫前進行曝氣吹脫，減少進入尾礦庫廢水中CS2濃度和總量，同時提高尾礦庫水體的溶解氧含量，提高尾礦庫水體中微生物對有機污染物的礦化效率.