化工生產(chǎn)會(huì )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(zhù)中國對環(huán)境問(wèn)題的日益重視,對化工產(chǎn)業(yè)污水處理環(huán)節的要求也越來(lái)越高,化工企業(yè)需要妥善處置污泥。
過(guò)去化工企業(yè)采用傳統自然風(fēng)干方法進(jìn)行污泥脫水,隨著(zhù)生產(chǎn)效率提高,這一方法顯然太局限、落后。
目前,大多數化工企業(yè)采納的污泥脫水技術(shù)是機械脫水技術(shù),但是,機械脫水技術(shù)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。
化工企業(yè)污水處理系統分析
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一般化工企業(yè)污水處理系統分析
首先,化工企業(yè)的污水極容易形成氣體爆炸混合物。化工企業(yè)的廢水在排放過(guò)程中,不可避免的和其他依然液體或氣體進(jìn)行接觸、反應,如氨氣和硫化氫等。
所涉及的情況包括以下幾種:
(1)生產(chǎn)設備的密封性被破壞或者操縱者違規操作,容易造成物料泄漏,原料直接進(jìn)入污水處理管道。
(2)污水系統由于在高溫環(huán)境下不斷的作業(yè),導致可燃性氣體蒸發(fā),形成混合型爆炸物或有毒氣體。
(3)氣體在吸收和吸解過(guò)程中進(jìn)入排污通道,如氯堿廠(chǎng)在進(jìn)行吸收氯化氫的過(guò)沉重,吸收塔的液體出口發(fā)生泄漏,與鹽酸一起進(jìn)入下水道系統,進(jìn)而與空氣混合形成爆炸物。其次,一旦發(fā)生危險所設計的范圍較大。污水處理系統一般有管網(wǎng)系統組成,污水進(jìn)入官網(wǎng)之中需要一定的反應時(shí)間,而四通八達的管網(wǎng)將危險物料輸送的范圍很廣,一旦發(fā)生爆炸或毒氣泄漏,將會(huì )發(fā)生連鎖式的反應。
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煤化工業(yè)污水的特點(diǎn)
煤化工業(yè)對水資源的利用率很大,廢水的來(lái)源主要經(jīng)過(guò)了煤煉焦過(guò)程和煤氣凈化過(guò)程,以及其他相關(guān)的化工產(chǎn)品回收過(guò)程。經(jīng)過(guò)現階段的研究分析,煤化工業(yè)的污水,主要污染物為酚和氨兩類(lèi),一方面產(chǎn)生的污水量很大,利用率較低,另一方面毒性大,污染物濃度高,在現有的技術(shù)條件下很難進(jìn)行分解,通過(guò)地表排放的過(guò)程中,對人畜和農作物的危害很大。
化工企業(yè)污泥脫水技術(shù)
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傳統污泥脫水技術(shù)
傳統污泥脫水技術(shù)對環(huán)境的要求非常高,因此一般適用于氣候干燥的地區,但由于使用傳統污泥脫水技術(shù),即使在加長(cháng)干燥處理時(shí)間的情況下,依然會(huì )出現污泥脫水不徹底的情況,造成大量的有毒物質(zhì)殘留。
具體的操作流程是使用自然干化法對污泥進(jìn)行濃縮處理,并將其運輸到干化廠(chǎng)讓其自然風(fēng)干,最后需要對干化的污泥進(jìn)行掩埋或是焚燒處理。
一般來(lái)說(shuō),傳統污泥脫水技術(shù)的干化廠(chǎng)需要設置在光源充足、地勢平坦的地方,一方面,在進(jìn)行濃縮處理之前,需要寬敞的平地用于污泥的自然干化。另一方面,需要在干化廠(chǎng)鋪設石子,防止污泥中的有害物質(zhì)滲入土地,對土壤造成污染。
通常干化廠(chǎng)的石子要超過(guò)三十五毫米,并將輸水管道設置在石子之下。污泥的自然干化通常需要三周到五周的時(shí)間,當然具體的情況要根據干化廠(chǎng)的氣候情況、光照的情況而定。
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機械脫水技術(shù)
在通過(guò)機械脫水法處理污泥時(shí)應當提前使污泥獲得前期處理,也就是使污泥得到濃縮,以使污泥的體積得到縮小,并優(yōu)化污泥脫水性,一般可以通過(guò)化學(xué)試劑的使用或者是熱處理法來(lái)提升污泥脫水性能,其中常用的化學(xué)試劑有無(wú)機鹽以及混凝劑兩種。
通過(guò)機械脫水方式來(lái)處理污泥,過(guò)濾法以及離心機離心技術(shù)是現在常見(jiàn)的兩種污泥機械脫水技術(shù),其中過(guò)濾法主要是將濾紙以及濾布制作成濾層,對污泥進(jìn)行過(guò)濾,可以使污泥被分解為兩部分,也就是污泥固體以及污水液體,需要利用污水凈化技術(shù)處理液體部分,并對污泥固體實(shí)施進(jìn)一步干化處理;由于污泥中各個(gè)組分具有不同的密度,離心機離心法主要是根據這一特性來(lái)分離污泥,隨著(zhù)離心機的不斷高速旋轉,污泥中的不同物質(zhì)會(huì )被甩到離心機的不同區域,由于離心機中設置了不同排出口,所以即可以分別排除污泥以及污水。
無(wú)論是過(guò)濾法還是離心法均需投入眾多機械設備,并且從過(guò)濾效果上來(lái)看,過(guò)濾法具有較為顯著(zhù)的效果,可以保證污泥脫水率,通過(guò)統計分析后可以得知過(guò)濾法可以脫去大約百分之七十的污水,但是這種方法需要眾多操作人員,并且操作具有一定的復雜性。
離心法的脫水效果可以達到百分之八十,并且自動(dòng)化程度高,不需要投入過(guò)多的設備,但是使用離心法的造價(jià)成本高,并且在前期處理期間需要對污泥進(jìn)行高效濃縮,盡量的縮小污泥體積。
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絮凝脫水技術(shù)
絮凝脫水技術(shù)利用了污泥帶有負電離子的特點(diǎn),通過(guò)對污泥膠粒雙層電進(jìn)行不斷的壓縮,將泥漿中的液體以及固體快速的分離,并利用污泥的沉淀的特性,減少污泥中的含水量。
角蛋白助劑是提高絮凝劑吸附能力的一種有效途徑,一般來(lái)說(shuō),正負電荷會(huì )在泥水中發(fā)生反應,而角蛋白助劑的主要作用正是生成大絮體,從而使泥水中的污泥顆粒迅速脫穩,這是加快沉降速度最好的一個(gè)手段。
同時(shí),利用了吸附架橋作用,從根本上將污水中的膠體降至原本的一半左右。改變污水的溫度能夠在一定程度上調節污水的酸堿度,從而在化學(xué)性質(zhì)上影響污泥脫水處理技術(shù)的使用效果。
一方面,能夠提高沉降的速度,另一方面,能夠將廢水污泥中的 pH 值調節到適合污泥脫水處理技術(shù)開(kāi)展的區間,一般來(lái)說(shuō),這個(gè)區間在5到7之間,能夠形成較為良好的污泥脫水技術(shù)的實(shí)施環(huán)境。
絮凝劑的使用量也是影響污水處理效果的關(guān)鍵要素,要求相關(guān)工作人員仔細調查污泥的沉淀效果與成分,從而提高絮凝脫水技術(shù)的處理效果。
污泥脫水技術(shù)發(fā)展趨勢
21世紀是生物技術(shù)飛速發(fā)展、廣泛運用的時(shí)代。生物領(lǐng)域的研究成果很多,其中微生物領(lǐng)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(shù)融于污泥脫水技術(shù)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,將有毒高分子轉化為無(wú)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(guò)濾法的過(guò)濾環(huán)節及離心法的離心環(huán)節更容易進(jìn)行。總之,污泥脫水技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢必將是有機整合生物技術(shù),采用生物技術(shù)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(shí)現資源再利用。
化工企業(yè)產(chǎn)生的污泥中有機物含量大、營(yíng)養成分多,在經(jīng)過(guò)無(wú)毒、降低毒性工序處理后,干化污泥具有很高的利用價(jià)值。現在,已有化工企業(yè)將其運用于農田施肥,實(shí)踐證明施肥效果優(yōu)良;有的化工企業(yè)將干化后的污泥作進(jìn)一步加工,使其能夠作為能源燃燒,為化工企業(yè)提供動(dòng)力能源;干化后的污泥是很好的充填材料,可以用來(lái)充填地基,加固建筑等。
總而言之,隨著(zhù)工業(yè)水平不斷提高,化工企業(yè)的實(shí)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(lái)越廣泛,化工企業(yè)能夠更好地發(fā)揮廢物再利用價(jià)值,創(chuàng )造更高的經(jīng)濟收益。
近年來(lái)的研究證明,煤氣化工業(yè)的有機污水有很高的回收利用價(jià)值,這不僅要求企業(yè)具有更高的環(huán)境保護意識,還需要有“變廢為寶”的技術(shù)手段,最大程度的利用資源,減輕污染,變廢為寶。