南通高浓度废水处理设备工程方案点击咨询

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　污泥深度脱水技术指的是通过对物理进行脱水处理后，使其含水率降低。该项技术在国外应用的比较多，在国内该项技术起步晚，但发展速度比较快，这与我国物力积压量的日益增加有关。相关研究表明，在对污泥进行深度脱水时，还有一些限制因素会影响脱水结果，因此，在具体实践过程中，相关人员应该对可能会出现的影响因素进行分析，提高污泥深度脱水效果。

　　1、化学调理污泥脱水技术

　　1.1 原理分析

　　该项污泥脱水技术是通过增加带有正电的絮凝剂，在对双电层的压缩，电荷中和等方式的综合应用下，使固液分离开来，并在重力沉降的作用下，使污泥的含水量减少。该项技术在前期使用阶段是借助化学调理剂对污泥粒径大小、电荷等性质交易改善，之后经过离心、过滤等方法将污泥中的水分清除干净，完成深度脱水。

　　1.2 优缺点

　　该项技术应用范围比较广，针对那些通过一般方式进行脱水的污泥也很适且具有很好的脱水效果。虽然，现在有很多的专家学者开始研发应对传统絮凝剂缺陷的方式，但是，絮凝剂的生产技术还处在起步阶段，不是特别成熟，且还要花费较高的成本。加之，部分絮凝剂是有毒的，生物降解存在很大的难度，一旦在某种环境中应用，可能会出现二次污染，带来严重的安全隐患问题。总的来说，采用化学调理的方式可以达到良好的脱水效果。

　　2、物理预处理脱水技术

　　2.1 超声波机械脱水技术

　　对污泥进行脱水也就是将物理颗粒表层所吸附的水去除掉，而超声波机械脱水技术就可以达到这一效果。其在具体使用时，主要是应用频率为20×103~10×106Hz的超声波，以能量传输的方法来脱水。

　　苏赵军等认为当某频率的超声波连续作用某一液体体系时，液体中原先有的很多微气泡就会振动，并形成很多大小不一样的气泡。如果这些气泡破裂了，会出现瞬时高强度的压力脉冲，这时，在气泡与气泡间的微小空间中就会出现热点，同时，该热点会产生高温、高压，并产生的剪切力，击穿微生物细胞壁。在不加入任何化学药剂的条件下，连续作用的高频率超声波能够将微生物细胞快速地溶解掉，以此增强物理脱水效果。齐浩等在通过研究发现，使用该项脱水技术可以出现某种海绵效应，这时，水分就会经过海绵通道通过，增加物理颗粒粒径，当其粒径达到某一数值时，立刻会进行热运动，而颗粒间就会相互碰撞、甚至粘贴起来，最后沉淀。该项术在短期使用的过程中，能够使污泥结构性质发生变化，让污泥脱水效率提高。但若是工作时间太长，污泥结构会被损坏，甚至会使得颗粒全部破碎，让污泥颗粒粒径变得越来越小，影响脱水效果。

　　2.2 污泥热水解脱水技术

　　该项技术同上述处理技术相比，脱水效果更高。将该项技术应用到污泥脱水过程中，有一些特殊要求，如，热水解要控制在150℃~170℃，压力值不能小于1.25kPa，将需要热水解的污泥和饱和蒸汽融合起来发，在压力容器中发生反应，在受热的情况下，污泥中所存在的微生物就会破裂或释放出来，以此达到脱水效果。

　　符于伟等的研究显示，物理热水解最适应的温度应该控制在170℃~190℃，反应时间控制在半个小时作用。对污泥进行热水解时，最适应采用热板框压滤的方法来脱水，经过压滤处理，污泥含水量会减少一半左右。通过对该项技术的研究丁志国，赵红磊，等人发现在污泥进行热水解的过程中，将其温度控制在150℃以上可以使污泥的脱水性能得到，温度控制在180℃左右脱水。另外，还可以通过加入酸等化学药剂辅助污泥进行热水解，如，可以将Ca(OH)2，加入到污泥中。

　　3、生物调理脱水技术

　　3.1 生物沥浸调理技术

　　该项技术是在生物湿法冶金原理的基础上研发出来的一项新技术，主要是利用嗜酸性硫杆菌等处理污泥。通过对污泥进行沥浸调理后，其重金属含量会逐步降低，含水率也会随之降低。

　　通过对该项技术对污泥脱水效果的研究，发现污泥离心脱水率、污泥过滤比等都会对污泥脱水效果造成影响。结果显示，将亚铁离子当作复合能源物质时，通过对污泥做沥浸处理后，其离心脱水率会显著提高，比其他污泥处理技术的效果更好，不需要加入絮凝剂等，就能够实现污泥深度脱水。

　　3.2 酶预处理脱水技术

　　相关研究表明，该项技术对絮体的高水合及黏附作用，判断其不能达到良好的脱水效果，但也有研究显示，采用该项技术能够让污泥保持稳定，具有过滤性质。

煤化工行业的工艺路线不同，产生的废水类型也存在一定差异，主要可分为煤制油废水、煤气化废水与焦化废水，废水的类型不同使得废水的水质也不同。

　　1.1 煤制油废水

　　以废水的浓度差异可以将煤液化废水分为低浓度废水与高浓度废水。前者包括生活污水与不同装置排出的低浓度含油废水。后者则包括煤液化过程中产生的含酚污水、含硫污水。煤制油废水中的主要污染物包括苯系物、多环芳烃、挥发酚、硫化物、油类、氨氮以及COD以及这些物质的衍生物等，煤制油废水的处理难度较大。

　　1.2 煤气化废水

　　煤气化废水来源于煤气温度的冷却过程，采用循环水将造气炉出口的煤气温度降低，这一过程中煤气中含有的焦油、未分解的水蒸气、能部分溶于水或溶于水中的有机杂质等与水共同给冷凝，同时洗涤煤气中含有的灰分，进而产生煤气化废水。同时，对煤气予以净化时，除氨、提取精苯、除硫等步骤也将产生部分废水。煤气化废水的制取工艺不同将导致污染物的种类与含量不同，但是煤气化废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 焦化废水

　　焦化废水中污染物的主要来源于煤干馏煤气冷却过程、煤气净化过程以及精制过程。煤干馏煤气冷却过程中的产生的氨水是焦化废水中污染物的主要来源，总量占到总污染量的50%以上;焦炉中的煤气的净化与冷却过程中产生的废水中含以后较高浓度的洗油、挥发氰以及挥发酚;粗苯与焦油的精制过程中产生的废水的主要污染物包括、苯以及高浓度焦油，焦油由乳化油、轻油以及重油组成，包含的污染物有酚类、多环芳香化合物如萘、蒽等，含氮杂环化合物如吡啶等。

　　2、煤化工废水处理技术分析

　　2.1 MMO技术

　　MO技术属于厌氧氨于氧技术。通常在进行废水处理时，多采用普通活性污泥，能够实现碳、氮脱离。其实质是因普通活性污泥含有微生物，在硝化、反硝化中作用显著。它一直以来就被煤化工企业作为废水处理分解的重要手段之一。在实际的操作过程中，在对废水预处理后，利用MO技术中普通活性污泥进行脱碳、脱氮处理。实验表明，能够有效降低COD浓度至16%，氨氮浓度可降低到0.5%。MMO技术就是对MO技术进行优化升级，加入厌氧处理，能够对污水中一些难以降解的有机物进行分解处理，从而确保废水分解效果得到有效提升。MMO技术主要是将废水中难以降解的有机物转为成为能够进一步分解的链状化学物。

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2.2 CBR技术

　　CBR技术属于生物流化床技术，主要结合了当前比较常见的活性污泥法和生物膜法两种废水处理原理。在进行废水处理时，主要采用的是比重与水接近的生物材料。由于生物填料具有低成本、体积小以及脱碳效果佳的特点，同时对负荷冲击具有较强的抵抗力，因此在废水处理中应用前景广阔。但是，生物填料密度较低，需要操作人员具备娴熟的操作手法和技术，就能够充分发挥出自身在废水污物处理中的功效。在采取CBR技术吹动生物原料时需要借助筛网、风管等设备，只有这样才能进行更深层次的废水处理。

　　2.3 UASB技术

　　UASB技术又称之为上流式厌氧污泥床技术。该技术自1997年研发至今一直都被广泛应用。借助该技术进行废水处理时，主要依靠的其厌氧生物处理法，能够对废水中多种有机物进行分解，也可以分离一些液体、固体和气体，不仅能够提高废水处理效果，同时也能够实现资源的再利用。

　　3、煤化工废水的处理技术及应用方式

　　3.1 预处理技术的应用

　　在预处理技术实施过程中，主要的作用对象是前期除油和除酚等内容。首先，在除油预处理过程中，主要涉及的方式有两种，一种是隔油法，另一种为气浮法。在使用隔油法时，工作人员应提前做好废水中轻质油等分类工作，借助生物处理将油类浓度降低到20mg/L左右。气浮法主要作用对象是废水中的悬浮颗粒物和油类物质，实现二者的分离操作，具体方式有加压、真空以及电解等。其次是脱酚预处理，该项操作主要是容积萃取脱酚工艺的应用，由此可以看出，所选择的萃取剂类型、浓度、pH值等参数均会对整个脱酚效率产生巨大影响。

　　3.2 生化处理技术的应用

　　生化处理技术主要是借助微生物新陈代谢作用，最终实现污染物的处理和分解。首先是好氧生化处理工艺的应用，该工艺的应用范围极广，其中涉及SBR和PACT等内容。SBR是流化床反应池的代表，当除氟、除油等预处理操作完成后，废水中的CODCr浓度可以降低67%左右，氨氮化合物浓度也会降低43%。其次是厌氧生物处理工艺，煤化工业所产生的废水含有很多难以降解的物质，如喹啉等，该类降解操作在好氧条件下难以进行。为此，厌氧生物处理工艺的应用显得尤为重要，可以避免喹啉等物质出现。整体来看，生化处理技术的应用，可以让煤化废水处理效果变得更为明显，如果使用两级外循环厌氧反应器，总酚处理效率能够达到52%，促使废水可生化特性全面提升。

　　3.3 泡沫的消除方法

　　煤化工废水含有大量的脂肪烃、表面活性剂等成分，正是由于这些物质的作用，煤化工处理设备在工作时会产生大量泡沫。为了避免对整个工艺流程产生影响，工作人员需要在预处理阶段开展泡沫消除操作。但从实际操作角度来说，倘若使用一般的泡沫消除方式，空气中的氧气会让废水色度提高，与此同时，多元酚氧化也会通过相关反应转变成苯醌等物质，该类物质的降解难度更高，为后续处理工作的开展制造了不小的困难。为此，研究人员对整个煤化工废水的特点进行了充分研究，最终借助惰性气体实现废水除油，让整个煤化工废液中油脂成分全面降解，避免预氧化等反应问题出现，这也为后期泡沫处理操作提供了极大便利。

等人研究表明在对污泥进行处理时，采用该项技术后，所抽滤泥饼的含固率比原有污泥的含固率高出一半作用，然而在中试过程中，进行离心脱水试验时，所得出的污泥含固率要比原有的污泥含固率要低，这说明，酶处理可以有效提升污泥的脱水效果，但仅仅只是适用于压滤脱水，这是由于污泥经过酶处理后，污泥絮体强度被削弱了，经过过滤，可以提升脱水效果。

通过在污泥中添加蛋白酶等来分析污泥脱水效果的影响分析发现，原有污泥中毛细吸水时间是9.5s，在增加了蛋白酶等物质后，毛细吸水时间明显增加了，变成了10.5s。同时，经过蛋白酶等调理后，污泥的粒径也随之减小了。污泥毛细吸水时间的增加与粒径的减小，污水脱水效果变差，这是因为蛋白酶等元素的投入，使污泥中EPS板(可发性聚苯乙烯板)中的蛋白质等成分被溶解，其黏附性也随之变差，这表明证污泥中EPS对污泥的过滤是非常有用的。

　　4、结论

　　本文所提到的集中污泥深度脱水技术，都有其优势和不足，在具体应用的过程中，相关人员在根据实际情况灵活地选择，对于深度脱水技术的研究，行业人员还可以在如下方面下功夫院

　　(1)现如今，有关物理的深度脱水机制还没有得到系统全面的阐述，还应该根据污泥粒径、zate电位等多个角度出全面分析物理深度脱水机理。

　　(2)从目前的情况看，国内有关污泥深度脱水技术的研究还停留在脱水药剂使用层面，但有些药剂本身就是有毒有害的，若是应用到环境中，会二次污染环境。处于环保考虑，在日后的研究工作中，行业人员可以重点开发绿色无污染的物理脱水技术，如，如生物质粉末等都可以应用，不存在二次污染问题，同时，行业人员在研究的过程中，还要对其生产成本加以考虑。