南通高濃度廢水處理設(shè)備工程方案點(diǎn)擊咨詢

　污泥深度脫水技術(shù)指的是通過(guò)對(duì)物理進(jìn)行脫水處理后，使其含水率降低。該項(xiàng)技術(shù)在國(guó)外應(yīng)用的比較多，在國(guó)內(nèi)該項(xiàng)技術(shù)起步晚，但發(fā)展速度比較快，這與我國(guó)物力積壓量的日益增加有關(guān)。相關(guān)研究表明，在對(duì)污泥進(jìn)行深度脫水時(shí)，還有一些限制因素會(huì)影響脫水結(jié)果，因此，在具體實(shí)踐過(guò)程中，相關(guān)人員應(yīng)該對(duì)可能會(huì)出現(xiàn)的影響因素進(jìn)行分析，提高污泥深度脫水效果。

　　1、化學(xué)調(diào)理污泥脫水技術(shù)

　　1.1 原理分析

　　該項(xiàng)污泥脫水技術(shù)是通過(guò)增加帶有正電的絮凝劑，在對(duì)雙電層的壓縮，電荷中和等方式的綜合應(yīng)用下，使固液分離開(kāi)來(lái)，并在重力沉降的作用下，使污泥的含水量減少。該項(xiàng)技術(shù)在前期使用階段是借助化學(xué)調(diào)理劑對(duì)污泥粒徑大小、電荷等性質(zhì)交易改善，之后經(jīng)過(guò)離心、過(guò)濾等方法將污泥中的水分清除干凈，完成深度脫水。

　　1.2 優(yōu)缺點(diǎn)

　　該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用范圍比較廣，針對(duì)那些通過(guò)一般方式進(jìn)行脫水的污泥也很適且具有很好的脫水效果。雖然，現(xiàn)在有很多的專家學(xué)者開(kāi)始研發(fā)應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)絮凝劑缺陷的方式，但是，絮凝劑的生產(chǎn)技術(shù)還處在起步階段，不是特別成熟，且還要花費(fèi)較高的成本。加之，部分絮凝劑是有毒的，生物降解存在很大的難度，一旦在某種環(huán)境中應(yīng)用，可能會(huì)出現(xiàn)二次污染，帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患問(wèn)題。總的來(lái)說(shuō)，采用化學(xué)調(diào)理的方式可以達(dá)到良好的脫水效果。

　　2、物理預(yù)處理脫水技術(shù)

　　2.1 超聲波機(jī)械脫水技術(shù)

　　對(duì)污泥進(jìn)行脫水也就是將物理顆粒表層所吸附的水去除掉，而超聲波機(jī)械脫水技術(shù)就可以達(dá)到這一效果。其在具體使用時(shí)，主要是應(yīng)用頻率為20×103~10×106Hz的超聲波，以能量傳輸?shù)姆椒▉?lái)脫水。

　　蘇趙軍等認(rèn)為當(dāng)某頻率的超聲波連續(xù)作用某一液體體系時(shí)，液體中原先有的很多微氣泡就會(huì)振動(dòng)，并形成很多大小不一樣的氣泡。如果這些氣泡破裂了，會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)高強(qiáng)度的壓力脈沖，這時(shí)，在氣泡與氣泡間的微小空間中就會(huì)出現(xiàn)熱點(diǎn)，同時(shí)，該熱點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生高溫、高壓，并產(chǎn)生的剪切力，擊穿微生物細(xì)胞壁。在不加入任何化學(xué)藥劑的條件下，連續(xù)作用的高頻率超聲波能夠?qū)⑽⑸锛?xì)胞快速地溶解掉，以此增強(qiáng)物理脫水效果。齊浩等在通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，使用該項(xiàng)脫水技術(shù)可以出現(xiàn)某種海綿效應(yīng)，這時(shí)，水分就會(huì)經(jīng)過(guò)海綿通道通過(guò)，增加物理顆粒粒徑，當(dāng)其粒徑達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，立刻會(huì)進(jìn)行熱運(yùn)動(dòng)，而顆粒間就會(huì)相互碰撞、甚至粘貼起來(lái)，最后沉淀。該項(xiàng)術(shù)在短期使用的過(guò)程中，能夠使污泥結(jié)構(gòu)性質(zhì)發(fā)生變化，讓污泥脫水效率提高。但若是工作時(shí)間太長(zhǎng)，污泥結(jié)構(gòu)會(huì)被損壞，甚至?xí)沟妙w粒全部破碎，讓污泥顆粒粒徑變得越來(lái)越小，影響脫水效果。

　　2.2 污泥熱水解脫水技術(shù)

　　該項(xiàng)技術(shù)同上述處理技術(shù)相比，脫水效果更高。將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到污泥脫水過(guò)程中，有一些特殊要求，如，熱水解要控制在150℃~170℃，壓力值不能小于1.25kPa，將需要熱水解的污泥和飽和蒸汽融合起來(lái)發(fā)，在壓力容器中發(fā)生反應(yīng)，在受熱的情況下，污泥中所存在的微生物就會(huì)破裂或釋放出來(lái)，以此達(dá)到脫水效果。

　　符于偉等的研究顯示，物理熱水解最適應(yīng)的溫度應(yīng)該控制在170℃~190℃，反應(yīng)時(shí)間控制在半個(gè)小時(shí)作用。對(duì)污泥進(jìn)行熱水解時(shí)，最適應(yīng)采用熱板框壓濾的方法來(lái)脫水，經(jīng)過(guò)壓濾處理，污泥含水量會(huì)減少一半左右。通過(guò)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研究丁志國(guó)，趙紅磊，等人發(fā)現(xiàn)在污泥進(jìn)行熱水解的過(guò)程中，將其溫度控制在150℃以上可以使污泥的脫水性能得到，溫度控制在180℃左右脫水。另外，還可以通過(guò)加入酸等化學(xué)藥劑輔助污泥進(jìn)行熱水解，如，可以將Ca(OH)2，加入到污泥中。

　　3、生物調(diào)理脫水技術(shù)

　　3.1 生物瀝浸調(diào)理技術(shù)

　　該項(xiàng)技術(shù)是在生物濕法冶金原理的基礎(chǔ)上研發(fā)出來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，主要是利用嗜酸性硫桿菌等處理污泥。通過(guò)對(duì)污泥進(jìn)行瀝浸調(diào)理后，其重金屬含量會(huì)逐步降低，含水率也會(huì)隨之降低。

　　通過(guò)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)對(duì)污泥脫水效果的研究，發(fā)現(xiàn)污泥離心脫水率、污泥過(guò)濾比等都會(huì)對(duì)污泥脫水效果造成影響。結(jié)果顯示，將亞鐵離子當(dāng)作復(fù)合能源物質(zhì)時(shí)，通過(guò)對(duì)污泥做瀝浸處理后，其離心脫水率會(huì)顯著提高，比其他污泥處理技術(shù)的效果更好，不需要加入絮凝劑等，就能夠?qū)崿F(xiàn)污泥深度脫水。

　　3.2 酶預(yù)處理脫水技術(shù)

　　相關(guān)研究表明，該項(xiàng)技術(shù)對(duì)絮體的高水合及黏附作用，判斷其不能達(dá)到良好的脫水效果，但也有研究顯示，采用該項(xiàng)技術(shù)能夠讓污泥保持穩(wěn)定，具有過(guò)濾性質(zhì)。

煤化工行業(yè)的工藝路線不同，產(chǎn)生的廢水類型也存在一定差異，主要可分為煤制油廢水、煤氣化廢水與焦化廢水，廢水的類型不同使得廢水的水質(zhì)也不同。

　　1.1 煤制油廢水

　　以廢水的濃度差異可以將煤液化廢水分為低濃度廢水與高濃度廢水。前者包括生活污水與不同裝置排出的低濃度含油廢水。后者則包括煤液化過(guò)程中產(chǎn)生的含酚污水、含硫污水。煤制油廢水中的主要污染物包括苯系物、多環(huán)芳烴、揮發(fā)酚、硫化物、油類、氨氮以及COD以及這些物質(zhì)的衍生物等，煤制油廢水的處理難度較大。

　　1.2 煤氣化廢水

　　煤氣化廢水來(lái)源于煤氣溫度的冷卻過(guò)程，采用循環(huán)水將造氣爐出口的煤氣溫度降低，這一過(guò)程中煤氣中含有的焦油、未分解的水蒸氣、能部分溶于水或溶于水中的有機(jī)雜質(zhì)等與水共同給冷凝，同時(shí)洗滌煤氣中含有的灰分，進(jìn)而產(chǎn)生煤氣化廢水。同時(shí)，對(duì)煤氣予以凈化時(shí)，除氨、提取精苯、除硫等步驟也將產(chǎn)生部分廢水。煤氣化廢水的制取工藝不同將導(dǎo)致污染物的種類與含量不同，但是煤氣化廢水中普遍存在的污染物包括焦油、甲酸化合物、氨、以及COD等。

　　1.3 焦化廢水

　　焦化廢水中污染物的主要來(lái)源于煤干餾煤氣冷卻過(guò)程、煤氣凈化過(guò)程以及精制過(guò)程。煤干餾煤氣冷卻過(guò)程中的產(chǎn)生的氨水是焦化廢水中污染物的主要來(lái)源，總量占到總污染量的50%以上;焦?fàn)t中的煤氣的凈化與冷卻過(guò)程中產(chǎn)生的廢水中含以后較高濃度的洗油、揮發(fā)氰以及揮發(fā)酚;粗苯與焦油的精制過(guò)程中產(chǎn)生的廢水的主要污染物包括、苯以及高濃度焦油，焦油由乳化油、輕油以及重油組成，包含的污染物有酚類、多環(huán)芳香化合物如萘、蒽等，含氮雜環(huán)化合物如吡啶等。

　　2、煤化工廢水處理技術(shù)分析

　　2.1 MMO技術(shù)

　　MO技術(shù)屬于厭氧氨于氧技術(shù)。通常在進(jìn)行廢水處理時(shí)，多采用普通活性污泥，能夠?qū)崿F(xiàn)碳、氮脫離。其實(shí)質(zhì)是因普通活性污泥含有微生物，在硝化、反硝化中作用顯著。它一直以來(lái)就被煤化工企業(yè)作為廢水處理分解的重要手段之一。在實(shí)際的操作過(guò)程中，在對(duì)廢水預(yù)處理后，利用MO技術(shù)中普通活性污泥進(jìn)行脫碳、脫氮處理。實(shí)驗(yàn)表明，能夠有效降低COD濃度至16%，氨氮濃度可降低到0.5%。MMO技術(shù)就是對(duì)MO技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，加入?yún)捬跆幚?，能夠?qū)ξ鬯幸恍╇y以降解的有機(jī)物進(jìn)行分解處理，從而確保廢水分解效果得到有效提升。MMO技術(shù)主要是將廢水中難以降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)為成為能夠進(jìn)一步分解的鏈狀化學(xué)物。

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2.2 CBR技術(shù)

　　CBR技術(shù)屬于生物流化床技術(shù)，主要結(jié)合了當(dāng)前比較常見(jiàn)的活性污泥法和生物膜法兩種廢水處理原理。在進(jìn)行廢水處理時(shí)，主要采用的是比重與水接近的生物材料。由于生物填料具有低成本、體積小以及脫碳效果佳的特點(diǎn)，同時(shí)對(duì)負(fù)荷沖擊具有較強(qiáng)的抵抗力，因此在廢水處理中應(yīng)用前景廣闊。但是，生物填料密度較低，需要操作人員具備嫻熟的操作手法和技術(shù)，就能夠充分發(fā)揮出自身在廢水污物處理中的功效。在采取CBR技術(shù)吹動(dòng)生物原料時(shí)需要借助篩網(wǎng)、風(fēng)管等設(shè)備，只有這樣才能進(jìn)行更深層次的廢水處理。

　　2.3 UASB技術(shù)

　　UASB技術(shù)又稱之為上流式厭氧污泥床技術(shù)。該技術(shù)自1997年研發(fā)至今一直都被廣泛應(yīng)用。借助該技術(shù)進(jìn)行廢水處理時(shí)，主要依靠的其厭氧生物處理法，能夠?qū)U水中多種有機(jī)物進(jìn)行分解，也可以分離一些液體、固體和氣體，不僅能夠提高廢水處理效果，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)資源的再利用。

　　3、煤化工廢水的處理技術(shù)及應(yīng)用方式

　　3.1 預(yù)處理技術(shù)的應(yīng)用

　　在預(yù)處理技術(shù)實(shí)施過(guò)程中，主要的作用對(duì)象是前期除油和除酚等內(nèi)容。首先，在除油預(yù)處理過(guò)程中，主要涉及的方式有兩種，一種是隔油法，另一種為氣浮法。在使用隔油法時(shí)，工作人員應(yīng)提前做好廢水中輕質(zhì)油等分類工作，借助生物處理將油類濃度降低到20mg/L左右。氣浮法主要作用對(duì)象是廢水中的懸浮顆粒物和油類物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)二者的分離操作，具體方式有加壓、真空以及電解等。其次是脫酚預(yù)處理，該項(xiàng)操作主要是容積萃取脫酚工藝的應(yīng)用，由此可以看出，所選擇的萃取劑類型、濃度、pH值等參數(shù)均會(huì)對(duì)整個(gè)脫酚效率產(chǎn)生巨大影響。

　　3.2 生化處理技術(shù)的應(yīng)用

　　生化處理技術(shù)主要是借助微生物新陳代謝作用，最終實(shí)現(xiàn)污染物的處理和分解。首先是好氧生化處理工藝的應(yīng)用，該工藝的應(yīng)用范圍極廣，其中涉及SBR和PACT等內(nèi)容。SBR是流化床反應(yīng)池的代表，當(dāng)除氟、除油等預(yù)處理操作完成后，廢水中的CODCr濃度可以降低67%左右，氨氮化合物濃度也會(huì)降低43%。其次是厭氧生物處理工藝，煤化工業(yè)所產(chǎn)生的廢水含有很多難以降解的物質(zhì)，如喹啉等，該類降解操作在好氧條件下難以進(jìn)行。為此，厭氧生物處理工藝的應(yīng)用顯得尤為重要，可以避免喹啉等物質(zhì)出現(xiàn)。整體來(lái)看，生化處理技術(shù)的應(yīng)用，可以讓煤化廢水處理效果變得更為明顯，如果使用兩級(jí)外循環(huán)厭氧反應(yīng)器，總酚處理效率能夠達(dá)到52%，促使廢水可生化特性全面提升。

　　3.3 泡沫的消除方法

　　煤化工廢水含有大量的脂肪烴、表面活性劑等成分，正是由于這些物質(zhì)的作用，煤化工處理設(shè)備在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量泡沫。為了避免對(duì)整個(gè)工藝流程產(chǎn)生影響，工作人員需要在預(yù)處理階段開(kāi)展泡沫消除操作。但從實(shí)際操作角度來(lái)說(shuō)，倘若使用一般的泡沫消除方式，空氣中的氧氣會(huì)讓廢水色度提高，與此同時(shí)，多元酚氧化也會(huì)通過(guò)相關(guān)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成苯醌等物質(zhì)，該類物質(zhì)的降解難度更高，為后續(xù)處理工作的開(kāi)展制造了不小的困難。為此，研究人員對(duì)整個(gè)煤化工廢水的特點(diǎn)進(jìn)行了充分研究，最終借助惰性氣體實(shí)現(xiàn)廢水除油，讓整個(gè)煤化工廢液中油脂成分全面降解，避免預(yù)氧化等反應(yīng)問(wèn)題出現(xiàn)，這也為后期泡沫處理操作提供了極大便利。

等人研究表明在對(duì)污泥進(jìn)行處理時(shí)，采用該項(xiàng)技術(shù)后，所抽濾泥餅的含固率比原有污泥的含固率高出一半作用，然而在中試過(guò)程中，進(jìn)行離心脫水試驗(yàn)時(shí)，所得出的污泥含固率要比原有的污泥含固率要低，這說(shuō)明，酶處理可以有效提升污泥的脫水效果，但僅僅只是適用于壓濾脫水，這是由于污泥經(jīng)過(guò)酶處理后，污泥絮體強(qiáng)度被削弱了，經(jīng)過(guò)過(guò)濾，可以提升脫水效果。

通過(guò)在污泥中添加蛋白酶等來(lái)分析污泥脫水效果的影響分析發(fā)現(xiàn)，原有污泥中毛細(xì)吸水時(shí)間是9.5s，在增加了蛋白酶等物質(zhì)后，毛細(xì)吸水時(shí)間明顯增加了，變成了10.5s。同時(shí)，經(jīng)過(guò)蛋白酶等調(diào)理后，污泥的粒徑也隨之減小了。污泥毛細(xì)吸水時(shí)間的增加與粒徑的減小，污水脫水效果變差，這是因?yàn)榈鞍酌傅仍氐耐度?，使污泥中EPS板(可發(fā)性聚苯乙烯板)中的蛋白質(zhì)等成分被溶解，其黏附性也隨之變差，這表明證污泥中EPS對(duì)污泥的過(guò)濾是非常有用的。

　　4、結(jié)論

　　本文所提到的集中污泥深度脫水技術(shù)，都有其優(yōu)勢(shì)和不足，在具體應(yīng)用的過(guò)程中，相關(guān)人員在根據(jù)實(shí)際情況靈活地選擇，對(duì)于深度脫水技術(shù)的研究，行業(yè)人員還可以在如下方面下功夫院

　　(1)現(xiàn)如今，有關(guān)物理的深度脫水機(jī)制還沒(méi)有得到系統(tǒng)全面的闡述，還應(yīng)該根據(jù)污泥粒徑、zate電位等多個(gè)角度出全面分析物理深度脫水機(jī)理。

　　(2)從目前的情況看，國(guó)內(nèi)有關(guān)污泥深度脫水技術(shù)的研究還停留在脫水藥劑使用層面，但有些藥劑本身就是有毒有害的，若是應(yīng)用到環(huán)境中，會(huì)二次污染環(huán)境。處于環(huán)?？紤]，在日后的研究工作中，行業(yè)人員可以重點(diǎn)開(kāi)發(fā)綠色無(wú)污染的物理脫水技術(shù)，如，如生物質(zhì)粉末等都可以應(yīng)用，不存在二次污染問(wèn)題，同時(shí)，行業(yè)人員在研究的過(guò)程中，還要對(duì)其生產(chǎn)成本加以考慮。