硅藻精土系列在印染廢水處理中的應(yīng)用

1、隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展， 水資源危機已成為世界各國共同面對的全球性問題。 我 國水資源十分貧乏， 北方是水源性“貧水”，南方是水質(zhì)性“貧水”，它嚴(yán)重 制約著我國經(jīng)濟和社會的持續(xù)發(fā)展， 多年來工廠、 企業(yè)有不斷改革生產(chǎn)工藝， 節(jié) 約用水，技術(shù)人員在開發(fā)海 水淡化技術(shù)，環(huán)保戰(zhàn)線在進(jìn)行廢水處理資源化研究 等。實踐證明，依靠科學(xué)技術(shù)是解決水資源危機 最有效的途徑。廢水處理資源化研究更是環(huán)保行業(yè)面廣量大的工作， 其中水處理劑是廢水處理中 必不可少的材料，以往所用的水處理劑解決水污染可達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，但不徹底， 同時還會帶來一些新 的污染。而新型環(huán)保硅藻精土系列水處理劑開發(fā)與應(yīng)用不 僅使污水凈化，還可滿足回用

2、要求，它已成為水處理領(lǐng)域新的熱點和亮點。1硅藻精土系列的來源、特性及作用1.1 來源硅藻是生活在湖泊和海洋中的微體硅質(zhì)生物。 天然硅藻土是古代單細(xì)胞植物硅藻 的遺骸，經(jīng)多年成巖作用而形成的具有多孔性生物硅質(zhì)沉積巖。 中國硅藻土資 源 占世界第二位。我國在 1935年發(fā)現(xiàn)硅藻土礦，從60年代開始研究硅藻土， 用在工業(yè)上作保溫材 料和過濾材料。在工業(yè)上人們是將硅藻土中 AI2O3、Fe2O3 CaO MgO等作為雜 質(zhì)除去， 保留硅藻的多孔性， 將其作為過濾材料， 在許多領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。 但將硅藻土改性后的新材料用于廢水處 理尚屬新的嘗試。用于廢水處理時 AI2O3、Fe2O3 CaO MgO

3、等這些所謂“雜質(zhì)”恰恰需要保留，因為這些“雜 質(zhì)” 金屬氧化物都是凈化水質(zhì)所需的有效成份。在我國硅藻土礦分布很廣，但不是什么硅藻土都可以用來作水處理劑，優(yōu)質(zhì)天然硅藻土的主要成份為非晶質(zhì)約占 65 %90 %其次為AI2O3 （約占15 % 20 %，另外還有少量 Fe2O3 CaO MgO等，僅有那些非晶質(zhì) SiO2 含量高的優(yōu)質(zhì)硅藻土經(jīng)過系列加工，方可作為水處理劑應(yīng)用。天然硅 藻土中還有粘土、石黃砂、碎礦屑等，通過選礦去除這些雜質(zhì)，再經(jīng)活化處理， 添加一定量改性 物質(zhì)，形成用于廢水處理時所需的各種類型的硅藻精土，也即 本文所介紹的新型水處理劑。1.2 特性及作用改性硅藻土（硅藻精土）形狀為圓

4、藻內(nèi)有無數(shù)篩網(wǎng)狀，故又稱圓篩藻，pH=7左右，粉末狀。表觀密度為0.30.4 g/cm 3,比表面積為5060 m2/g,數(shù)量為22.5億個/g,孔徑為7125nm0物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定了它的性能， 硅藻土經(jīng)過活化和改性后不僅比表面積大， 微孔極 多，對有機和無機膠體顆粒具有很強的吸附性，其吸附能力是自身質(zhì)量的34倍。同時因為硅藻土中Fe2O3 CaO MgO等金屬氧化物存在，與酸反應(yīng)后生成 可溶性鹽類， 水解后具有很好的混凝作用， 混凝時所形成的硅藻泥層具有很好的過濾作用。正因為硅藻精土同時具有混凝、吸附 和過濾三大作用，所以在廢水 處理時在特定的設(shè)備中充分發(fā)揮硅藻土的作用，可有效地降解廢水中的C

5、OD去除SS及細(xì)菌，使出水水質(zhì)達(dá)到高度凈化目的，其效果會優(yōu)于一般靠單一作用 的水處理劑的效果則不難理解了。2 項目應(yīng)用 在廢水處理中針對不同水質(zhì)，采用不同類型硅藻精土水處理劑。在處理工藝中， 硅藻技術(shù)所 處定位不同，可發(fā)揮作用的側(cè)重點也不同。它與其他物化工藝或與 生化工藝的有機組合可以收到高效時間短、 效果好；低耗占地少、 投資 省、運行費用低的 綜合效果，同時解決許多常規(guī)工藝難于解決的技術(shù)難點。2.1 在印染廢水處理中的應(yīng)用 原來印染廢水常用的A/ O法工藝，即水解酸化+好氧生化+物化處理工藝一般 可以達(dá)到綜合污水排放GE 8978 1996的二級標(biāo)準(zhǔn)，即出水要求 COD:r< 150

6、 Mg/L即可； 但要達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn)，即 COOr < 100 Mg/L，則有難度。因 為剩下的COD差不多是生物很難降解的物質(zhì)，再延長生化時間意義也不大，常常 事倍功半。為確保達(dá)一級標(biāo)準(zhǔn)，需增加一級深 度處理工藝，如：用生物活性炭、 生物濾池、二氧化氯氧化、 光催化氧化等方法。 而這些方法或因 處理效率不佳、 或因費用高昂、或因設(shè)備質(zhì)量問題，或因管理不夠嚴(yán)格，常要維修，在具體項目 中 較難實施?，F(xiàn)在采用硅藻技術(shù)代替原工藝中的一般物化工藝， 即作為印染廢水生化處理后的 深度處理， 真正起到把關(guān)作用，出水很容易達(dá)到一級排放標(biāo)準(zhǔn)。1）凈化原理在經(jīng)過生化處理后的印染污水中投入微量改性硅藻土，在機

7、械（或 其他形式）攪拌作用下， 使其迅速分散于污水中， 硅藻表面的不平衡電位與污 水 中的帶電離子產(chǎn)生“范德華”引力和鍵橋作用， 促使膠體“脫穩(wěn)”， 污水中污染 物迅速絮凝、沉淀，加上改性硅藻土具有巨大表面積、孔隙和吸附力，把超細(xì)微 粒 物質(zhì)吸附到硅藻土表面，形成鏈?zhǔn)骄W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)污水在特制的一體化專業(yè)設(shè) 備中順利完成混凝、 吸附、過濾 3個過程， 同時還在設(shè)備中通過最終的固液分離 后，使廢水中難以降解的CODSS、色素等進(jìn)一步去除，從而使出水水質(zhì)達(dá)到 高度凈化目的，出 水：COOrV 100 Mg/L，色度48倍，SSV 10Mg/L。2）改性硅藻土在印染廢水中的使用效果據(jù)南京嘉慶科技實業(yè)有限

8、公司在多家綜合性印染廠運行入硅藻土凈水設(shè)備， 將經(jīng) 生化處理后的廢水（COOr為140210 Mg/L ）進(jìn)入硅藻土凈水設(shè)備， 出水COOr為6090 Mg/L，去除率為40 % 66.6% 這是一般物化工藝很難達(dá)到的。印染廢水經(jīng) 過系列處理后，最后余下的污染物很難降 解，一般深度處理工藝的 COOr去除率V 30 %對幾種印染廢 水深度處理 工藝的效果進(jìn)行比較，結(jié)果如表 1 所示。k 1 IIL卬東啞木深巴處艸兒忡藝比恢|'': 瘵娜'嘔/麗彥山21140“ W尚妗L堆捋忡】尚爐存應(yīng)樣性）尚好f毎迭擇件占地般小牧小牧小較K.九對術(shù)蚯的適應(yīng)件適件大水址適fr中和水

9、9;V齢卩小水耶適弁中小水艙注,11蟲【燦 <.20 r-E . L達(dá)標(biāo)豎求1 GBtcm翱護 皺，削水<1口屋luu itie/L由表1可見：從CODfc除率、脫色效果、達(dá)標(biāo)可靠性、對水質(zhì)水量適應(yīng)性、投資、 運用費用、管理簡便性等方面綜合考慮，改型硅藻土工藝為首選。2.2在噴水織機廢水處理中的應(yīng)用噴水織機廢水是紡織行業(yè)在織造過程中產(chǎn)生的廢水，這類廢水中含有帶丙烯酸酯的漿料及纖維等雜質(zhì)，其水質(zhì)COD:r約500 Mg/L，最高有時達(dá)800 Mg/ L,這類水若不經(jīng)處理排入水體，則水體會很快被污染。為治理污水，江、浙一 帶多 年來一直采用生化+物化二級處理工藝，占地投資均較大，運行費

10、用也高，還常常達(dá)不到一級標(biāo)準(zhǔn)，更談不上水回用。而現(xiàn)在采用硅藻技術(shù)一級處理即可達(dá)一級排放標(biāo)準(zhǔn)。出水COQr V 70 Mg/L,SSV 10 Mg/L。其作用原理：除硅藻土含 AI3 +、Fe2+等在水中具有 混凝作用外，硅藻的微孔吸附作用，在此產(chǎn)生了很好的效用，在一體化專門設(shè)備 中，硅藻的混凝、吸附、過濾三種作用同時產(chǎn)生，其出水效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于生化加 物化的二級效果。經(jīng)處理后水質(zhì)清沏透明，出水可直接回用于生產(chǎn)中。以處理能力Q= 1 000 m 3/d為例：投資僅需60多萬元（常規(guī)二級工藝處理 需150萬元），運行費用約為0.35元/t水（常規(guī)工藝運行費用約為 0.6元/ t水）。水資源利用后1年收

11、回全部投資，運行費用低于當(dāng)?shù)刈詠硭M。采用硅 藻精土 處理工藝既解決了水污染問題，又充分利用水資源，這既是清潔生產(chǎn)又 符合循環(huán)經(jīng)濟，節(jié)約成本、提高效益，是一種一舉多得的好方法。3問題討論使用硅藻精土所產(chǎn)生的污泥出路是用者十分關(guān)心的問題。硅藻精土投加量為90100 ppm, 80 %含水率的污泥量為0.5 kg/t水。經(jīng) 濃縮后 的污泥有以下出路：1）集中提煉處理后硅藻土可重復(fù)使用，價格便宜，效果可保持不變；2）與水泥及粘土混合處理后，做人行道磚;3）與電廠煤混燒后，制成建筑用磚;4）用于城市生活污水產(chǎn)生的污泥通過生物發(fā)酵，作有機肥料此外，當(dāng)將硅藻精土與生物菌結(jié)合后形成的生物菌硅藻， 在水處理的領(lǐng)域中又將 產(chǎn)生新的飛躍。南京嘉慶科技實業(yè)有限公司中試（2 m 3/L）已成功，目 前 正在進(jìn)行項目應(yīng)用。4