
1 引言
化工生產(chǎn)會產(chǎn)生大量污泥,是由污水處理工作中不可降解的物質(zhì)及生產(chǎn)中的落塵造成的。隨著中國對環(huán)境問題的日益重視,對化工產(chǎn)業(yè)污水處理環(huán)節(jié)的要求也越來越高,化工企業(yè)需要妥善處置污泥。過去化工企業(yè)采用傳統(tǒng)自然風干方法進行污泥脫水,隨著生產(chǎn)效率提高,這一方法顯然太局限、落后。目前,大多數(shù)化工企業(yè)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。
2 傳統(tǒng)污泥脫水技術概述
污泥脫水流程工藝分為四部分:
(1)污泥濃縮。這一步驟是初步對污泥脫水,減少后續(xù)工作污泥的占地面積。
(2)化學處理。化工企業(yè)污水、污泥中含有大量有毒有害物質(zhì),通過投放化學試劑使其發(fā)生化學反應,有機物分解為小分子。
(3)進一步濃縮。減少污泥體積。
(4)污泥處理。
經(jīng)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(yè)污泥脫水、污水處理工作。
傳統(tǒng)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(yōu)點,同時具有耗時長、污泥脫水不徹底、危害有毒物質(zhì)殘留多的缺點。自然干化法受化工企業(yè)所在地氣候影響較大,氣候干燥地區(qū)適合采用該方法,如中國西北地區(qū)化工企業(yè)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(nóng)用、焚燒或填埋)。干化場為一塊寬敞平坦空地,根據(jù)化工廠所在地土壤滲透能力決定是否鋪設石子。如果當?shù)赝寥罎B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(yè)必須位于氣候較干燥地區(qū)。
3 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(yè)產(chǎn)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(jīng)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。
(1)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(tài),固體部分還需進一步干化,液體部分需進行污水凈化處理。
(2)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(zhuǎn)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(chǎn)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。
4 機械脫水技術發(fā)展淺談
機械污泥脫水技術有兩大發(fā)展空間:污泥脫水流程工序精簡化,機械設備更新?lián)Q代。
4.1 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(wěn)定化、無害化、資源化。所以,要以這四個要求為出發(fā)點研究精簡流程工序。污泥機械脫水技術傳統(tǒng)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(nóng)用、焚燒或填埋)。從中可以看出污泥濃縮及無毒處理兩個環(huán)節(jié)有較大精簡空間。隨著科技發(fā)展,化學試劑研發(fā)日益進步,所以未來有望研發(fā)出高效化學試劑對污泥進行高效濃縮和無毒處理。
4.2 污泥脫水機械設備更新?lián)Q代
隨著科技發(fā)展,污泥脫水設備更新?lián)Q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(xiàn)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(fā)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(xiàn)狀。
5 污泥脫水技術發(fā)展趨勢
21世紀是生物技術飛速發(fā)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(yè)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(yè)污泥中含有大量有機物,這種環(huán)境很適合微生物作業(yè)。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(zhuǎn)化為無毒或低毒性的小分子物質(zhì)。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(huán)節(jié)及離心法的離心環(huán)節(jié)更容易進行??傊?,污泥脫水技術的未來發(fā)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(chǎn)品將有更廣泛應用,實現(xiàn)資源再利用?;て髽I(yè)產(chǎn)生的污泥中有機物含量大、營養(yǎng)成分多,在經(jīng)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(xiàn)在,已有化工企業(yè)將其運用于農(nóng)田施肥,實踐證明施肥效果優(yōu)良;有的化工企業(yè)將干化后的污泥進一步加工,使其能夠作為能源燃燒,為化工企業(yè)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??偠灾?,隨著工業(yè)水平不斷提高,化工企業(yè)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越來越廣泛,化工企業(yè)能夠更好地發(fā)揮廢物再利用價值,創(chuàng)造更高的經(jīng)濟收益。
6 結語
化工企業(yè)污水處理工作是化工企業(yè)需要重點處理的一項工作。目前國家對化工企業(yè)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(huán)節(jié),如何妥善處理含水污泥,既不污染環(huán)境,又能高效、低成本完成化工企業(yè)處理廢水任務是每一個化工企業(yè)的研究發(fā)展方向。由于現(xiàn)代化工企業(yè)產(chǎn)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(xiàn)在越來越多的化工企業(yè)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,隨著時代發(fā)展,這種結合的技術也越來越行之有效。