化工企業污水處理技術研究

時間:2022-01-26 10:01:24

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化工企業污水處理技術研究

摘要:介紹化工企業污水處理、污泥脫水技術,重點介紹普遍運用的機械脫水技術、發展及其它輔助性污泥脫水技術方法,比較近年化工企業采用的各種污泥脫水技術的優缺點,提出污泥脫水處理技術發展趨勢,為化工企業污水處理、污泥脫水提供新的發展方向。

關鍵詞:化工企業;污水處理;污泥脫水;機械脫水技術

0引言

化工生產會產生大量污泥,是由污水處理工作中不可降解的物質及生產中的落塵造成的。隨著中國對環境問題的日益重視,對化工產業污水處理環節的要求也越來越高,化工企業需要妥善處置污泥。過去化工企業采用傳統自然風干方法進行污泥脫水,隨著生產效率提高,這一方法顯然太局限、落后。目前,大多數化工企業采納的污泥脫水技術是機械脫水技術,但是,機械脫水技術脫水效率、效果、處理成本都有待改善,這也正是本文的立意所在。

1傳統污泥脫水技術概述

污泥脫水流程工藝分為四部分:a)污泥濃縮,這一步驟是初步對污泥脫水,減少后續工作污泥的占地面積;b)化學處理,化工企業污水、污泥中含有大量有毒有害物質,通過投放化學試劑使其發生化學反應,有機物分解為小分子;c)進一步濃縮,減少污泥體積;d)污泥最終處理。經過以上四部分工藝流程處理后,污泥基本分為固體與污水液體,采用污水處理技術處理污水,即完成化工企業污泥脫水、污水處理工作。傳統污泥脫水技術是自然干化法,該方法具有成本低、操作流程簡單的優點,同時具有耗時長、污泥脫水不徹底、危害有毒物質殘留多的缺點。自然干化法受化工企業所在地氣候影響較大,氣候干燥地區適合采用該方法,如中國西北地區化工企業往往采用這種方法。自然干化法流程為:污泥→污泥濃縮(視情況決定存在必要)→無毒處理→干化場自然干化→處置(農用、焚燒或填埋)。干化場為一塊寬敞平坦空地,根據化工廠所在地土壤滲透能力決定是否鋪設石子。如果當地土壤滲透性差,需要鋪設30cm~40cm厚的石子,下面鋪設輸水管道。自然干化法一般需要4周~5周時間,耗時較久。第一周自然干化可使污泥脫水至60%左右,4周~5周后污泥含水量一般低于10%。不過要保證自然干化法的脫水效果,化工企業必須位于氣候較干燥地區。

2機械脫水技術概述

采用機械脫水技術污泥脫水時需要對化工企業產生的污泥進行前期處理。前期處理工作需要先濃縮污泥,減小污泥體積,改善污泥脫水性。改善污泥脫水性所使用的方法為熱處理法或投放化學試劑(混凝劑、無機鹽)。經過前期處理后的污泥便可以進行機械脫水了,污泥機械脫水法有過濾法和離心機離心法。a)過濾法是通過濾布、濾紙作為過濾層過濾污泥,將污泥分為固液兩種狀態,固體部分還需進一步干化,液體部分需進行污水凈化處理;b)離心機離心法是利用污泥中不同組分密度不同,在高速旋轉的離心機中,向心力大小不同,因此會分別位于離心機的不同位置,離心機上有不同排出口,可以將污水分離。過濾法和離心法都需要大量機器設備,前者過濾效果較好,污泥脫水率高,一般可以脫去60%~70%,但是不足之處是生產效率極低、設備占地面積大、操作復雜、需要較多工作人員;后者自動化較強,設備相對過濾法要少,脫水效果達80%左右,不足之處是污泥脫水成本較高,而且對污泥前期處理工作要求較高,需要高效濃縮,使污泥體積量盡可能減小,離心法污泥脫水技術對離心機設備的損耗較嚴重。

3機械脫水技術發展淺談

機械污泥脫水技術有兩大發展空間:a)污泥脫水流程工序精簡化;b)機械設備更新換代。

3.1機械脫水技術精簡流程

污泥脫水需要做到四方面:減量化、穩定化、無害化、資源化。所以,要以這四個要求為出發點研究精簡流程工序。污泥機械脫水技術傳統流程是:污泥→污泥濃縮(機械脫水技術的前期處理工作)→無毒處理(投放化學試劑)→過濾設備進行過濾/離心機進行離心→處置(農用、焚燒或填埋)。從中可以看出污泥濃縮及無毒處理兩個環節有較大精簡空間。隨著科技發展,化學試劑研發日益進步,所以未來有望研發出高效化學試劑對污泥進行高效濃縮和無毒處理。

3.2污泥脫水機械設備更新換代

隨著科技發展,污泥脫水設備更新換代速度也越來越快。原先設備占地面積大、脫水效率低、脫水效果差,現在設備占地面積小、易操作、脫水效率高、脫水效果好。由此可見,未來污泥脫水機械設備必將會有新發展。工欲善其事,必先利其器,機械設備更新,必將大大改善污泥脫水現狀。

4污泥脫水技術發展趨勢

21世紀是生物技術飛速發展、廣泛運用的時代。生物領域的研究成果很多,其中微生物領域的研究成果可以運用于化工企業污水處理、污泥脫水中。將生物技術融于污泥脫水技術中,可以提高污泥脫水效率及脫水效果。不同微生物具有不同特性,化工企業污泥中含有大量有機物,這種環境很適合微生物作業。微生物可以將污泥中的有機物大分子分解為小分子,將有毒高分子轉化為無毒或低毒性的小分子物質。此外,微生物可以改善污泥脫水性,使機械脫水法中過濾法的過濾環節及離心法的離心環節更容易進行。總之,污泥脫水技術的未來發展趨勢必將是有機整合生物技術,采用生物技術能夠更高效、更低成本。污泥脫水后的副產品將有更廣泛應用,實現資源再利用。化工企業產生的污泥中有機物含量大、營養成分多,在經過無毒、降低毒性工序處理后,干化污泥具有很高的利用價值。現在,已有化工企業將其運用于農田施肥,實踐證明施肥效果優良;有的化工企業將干化后的污泥作進一步加工,使其能夠作為能源燃燒,為化工企業提供動力能源;干化后的污泥是很好的充填材料,可以用來充填地基,加固建筑等。總而言之,隨著工業水平不斷提高,化工企業的實力水平也將不斷提高,對脫水后的污泥再利用的途徑也將越來越廣泛,化工企業能夠更好地發揮廢物再利用價值,創造更高的經濟收益。

5結語

化工企業污水處理工作是化工企業需要重點處理的一項工作。目前國家對化工企業污水處理工作越來越重視,要求也越來越高。污泥脫水是污水處理工作的一個重要環節,如何妥善處置含水污泥,既不污染環境,又能高效、低成本完成化工企業處理廢水任務是每一個化工企業的研究發展方向。由于現代化工企業產生的污泥含水量很高,僅靠機械脫水技術還遠遠達不到國家要求標準,所以,現在越來越多的化工企業采用機械脫水技術為主、多種輔助性技術為輔的污泥脫水技術,隨著時展,這種結合的技術也越來越行之有效。

作者:祝晶晶 單位:潞安集團煤基合成油有限公司