改性硅藻精土在污水處理中的應(yīng)用

1、第23卷第4期非金屬礦Vol 23N o 4 2000年7月Non M etallic M ines July,2000改性硅藻精土在污水處理中的應(yīng)用鄭水林(武漢工業(yè)大學(xué)北京研究生部,北京 100024 王慶中(云南大理慶中硅藻土有限公司摘 要 介紹了硅藻土污水處理劑的制備方法、處理工藝及應(yīng)用實(shí)例。關(guān)鍵詞 硅藻土 污水處理 環(huán)境保護(hù)人類在生產(chǎn)和生活中產(chǎn)生的大量生產(chǎn)廢水和生活污水的治理,已成為環(huán)境保護(hù)最重要的課題之一?，F(xiàn)今污水處理的主要方法,有物理化學(xué)法(即混凝法和生化法兩大類?；炷ú捎酶駯懦辽?、絮凝沉淀的簡單工藝流程,其優(yōu)點(diǎn)是投資小、占地少、設(shè)備簡單,去除重金屬、磷,色度效果好;但缺點(diǎn)是對(duì)有

2、機(jī)物和氮的去除不理想,特別是各種絮凝劑的加入在水底形成濃液不能徹底分離取走,最終排放仍然造成二次污染。生化法以采用氧化法A2/O、AB、ICEAS、SBR工藝為主,其優(yōu)點(diǎn)是工藝較為成熟,去除污水中的有機(jī)污染物及營養(yǎng)物質(zhì)氮、磷等有良好效果;但缺點(diǎn)是COD去除率低,脫色效果差,而且投資大、占地多、耗電高、設(shè)備復(fù)雜,此外大量污泥難于處置,仍易產(chǎn)生二次污染。因此,這二種工藝都不是處理污水的理想工藝。要徹底治理污水,就必須尋求簡單可靠、建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)營費(fèi)用均較低的新技術(shù)和新工藝。這種工藝,應(yīng)該是處理后出水水質(zhì)好、投資少、耗電低、占地小、運(yùn)營成本低、污泥能徹底分離并能綜合利用的工藝。大理慶中環(huán)境工程有限公司

3、,采用物理選礦法得到的硅藻含量 92%的硅藻精土,通過加入表面處理劑,改性制成處理各種水質(zhì)的硅藻土水處理劑。工業(yè)試用結(jié)果表明,這種改性硅藻精土具有強(qiáng)烈的吸附性,能將污水中的有機(jī)物和無機(jī)物吸附后很快絮凝沉降至底部并形成餅狀,獲得可循環(huán)使用的清水,而餅狀的沉渣可徹底分離。這種硅藻土污水處理技術(shù),不僅克服了傳統(tǒng)污水處理工藝的不足、具有傳統(tǒng)工藝的綜合優(yōu)點(diǎn),而且具有各傳統(tǒng)工藝所做不到的沉渣可徹底分離并回收利用的特點(diǎn)。這種工藝投資小、占地少、耗電和成本低(<0 3元/m3污水、污染物脫除率高,而且適應(yīng)性強(qiáng)、設(shè)備簡單、操作方便、能連續(xù)處理。1 硅藻土污水處理劑制備硅藻土污水處理劑的制備工藝,包括硅藻土

4、選礦提純和表面處理。選礦提純,采用純物理濕法選礦工藝。工藝過程為:原土加水,用特制的擦洗機(jī)擦洗制成濃礦漿。再給入高速分散機(jī),加水稀釋成低濃度礦漿。在用除粗砂設(shè)備除去粗砂后,礦漿進(jìn)入高速攪拌機(jī),同時(shí)加入硅藻土選礦專用重磁水,然后除去細(xì)粒晶體二氧化硅、碎屑礦物,最后進(jìn)入硅藻土富集設(shè)備,排出粘土和雜質(zhì),得到硅藻含量 92%的硅藻精土。該硅藻精土再加入一定量的表面處理劑,改性制成處理各種污水的硅藻土水處理劑1。這種硅藻土水處理劑顏色為白色或灰白色,堆密度0 30 4g/ml,比表面積5060m2/g,孔體積0 60 8cm3/g,孔半徑20004000A,吸水率為自身重量的34倍,硅藻數(shù)量22 5億個(gè)

5、/g。2 硅藻土污水處理劑處理污水的工藝硅藻精土污水處理劑處理污水工藝,見圖1。圖1 污水處理劑處理污水工藝流程方框圖硅藻精土污水處理劑經(jīng)加水預(yù)攪拌后,加入到污水池中,在高速攪拌或抽吸污水的泵機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)下,分散于水體之中,硅藻表面的不平衡電位中和懸浮離子的帶電性,使其相斥電位受到減弱,而與硅藻形成絮團(tuán)或凝集成較大的絮花,加上硅藻土巨大的比表面積、孔體積和較強(qiáng)的吸附力,能將污水中的微細(xì)和超微細(xì)物質(zhì)吸附到硅藻表面或孔隙內(nèi)。這些吸附了污水中雜質(zhì)并形成絮團(tuán)的硅藻土顆粒,借重力沉降作用迅速沉淀至池底,并與處理后的清潔水體分離,沉渣含水率58%62%,成餅狀袋裝取走,從而達(dá)到將污水處理為清水的目的。處理污

6、水后獲得的沉渣,可再利用或回收其中的硅藻土2。3 硅藻精土污水處理劑的應(yīng)用1996年9月,采用云南大理慶中硅藻土有限公司生產(chǎn)的硅藻精土污水處理劑,在昆明明通河上進(jìn)行了治理城市污水的試驗(yàn),由云南省環(huán)境監(jiān)測中心站檢測的結(jié)果,見表1。表1 昆明明通河污水處理試驗(yàn)結(jié)果項(xiàng) 目pH色度( BOD5COD cr SS TN T P進(jìn)水水質(zhì)7 1340154 4340696033 518 58出水水質(zhì)6 82511 4718 5未檢出7 120 79去除率/% 92 695 499 978 790 8同年9月,采用云南大理慶中硅藻土有限公司生產(chǎn)的硅藻精土污水處理劑,在昆明自祥飯店一體化污水處理設(shè)備上,取得去除

7、率COD cr91 0%、BOD92 5%、SS99 9%的效果(表2。表2 昆明自祥飯店污水處理試驗(yàn)結(jié)果項(xiàng) 目pH色度( BOD5COD cr SS TN T P進(jìn)水水質(zhì)6 3140150 683771211 516 314 14出水水質(zhì)6 87410 7833 7未檢出7 780 39去除率/% 92 89199 952 391 2由表2檢測結(jié)果可見,COD cr從406mg/L減少到18 5m g/L,去除率95 4%;BOD從154 43mg/L 減少到11 47mg/L,去除率92 6%;SS從960mg/L 到未檢出;TN從33 51mg/L減少到7 12mg/L,去除率78 7%

8、;TP從8 58mg/L減少到0 09mg/L,去除率90 8%。表3 盤龍衛(wèi)生巾廠污水處理結(jié)果項(xiàng) 目pH色度( BOD COD cr SS800m3/d進(jìn)水水質(zhì)出水水質(zhì)去除率/%6 666 97105151 6218 128872234 995395 212 896 81200m3/d進(jìn)水水質(zhì)出水水質(zhì)去除率/%7 357 15105319 7841 6287276286 795143035 497 5GB8979 88污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)6910080200250造紙行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)150350200同時(shí)采用該公司生產(chǎn)的硅藻精土污水處理劑,處理昆明盤龍衛(wèi)生巾廠污水,經(jīng)云南省環(huán)境檢測中心檢測(表3。結(jié)

9、果表明,BOD、COD cr、SS的去除率分別達(dá)到88%、95%、96 8%。出水水質(zhì)顯著好于國家有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。1998年3月,用該技術(shù)建成澄江祿充風(fēng)景區(qū)污水處理站。同年6月,用該技術(shù)建成貴州省六盤水市礦務(wù)局老鷹山煤礦8000m3/d廢水處理工程。1996年以來的污水處理工程運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)踐表明,與傳統(tǒng)污水處理工藝相比,硅藻精土污水處理工藝具有基建投資和占地面積小、單位處理成本低等顯著優(yōu)點(diǎn)(表4。表4 處理劑處理污水工藝與傳統(tǒng)方法的比較方法1萬m3/d占地面積畝基建投資萬元單位處理成本元/m3優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)生化法2015000 50適應(yīng)性強(qiáng),有成熟可靠的設(shè)計(jì)參數(shù)和運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)投資大,占地多,耗電高,工藝

10、流程復(fù)雜,操作嚴(yán)格,污泥處置困難,色素和COD去除率低物理化學(xué)法1010000 70投資小,占地少,耗電低,設(shè)備簡單,去除重金屬、磷效果好投藥量大,混凝速度慢,處理成本高,有腐蝕性,污泥處置困難,造成二次污染,對(duì)有機(jī)物和氮去除效果差硅藻精土法1,是生化法的1/20、混凝法的1/10500,是生化法投資的1/3、混凝法投資的1/20 20,是生化法的40%,混凝法的28 6%出水質(zhì)量比他法好,水質(zhì)穩(wěn)定,運(yùn)營成本低,污泥能全部取走,并再利用,出水能循環(huán)使用,適應(yīng)性強(qiáng)不能用硅藻原土作處理劑,必須采用硅藻精土改性后配制處理劑4 結(jié)論硅藻土經(jīng)選礦提純和改性后,可配制高效污水處理劑。這種硅藻精土污水處理工

11、藝,基建投資和占地面積小、單位處理成本低、出水質(zhì)量好且穩(wěn)定、污泥能全部取走并再利用,適于各類污水的處理。主要參考文獻(xiàn)1 王慶中 超低品位硅藻土純物理選礦方法及設(shè)備 中國專利CN11847182 王慶中 用硅藻精土處理劑處理污水的工藝及設(shè)備 中國專利CN1184082收稿日期:2000 04 01新書征訂超細(xì)粉碎 (27 5元、 中國非金屬礦工業(yè)叢書 (共計(jì)12冊(cè)、每冊(cè)暫定價(jià)50元、 非金屬礦工業(yè)手冊(cè) (98元、 非金屬礦行業(yè)指南 (78 2元、 國內(nèi)外非金屬礦產(chǎn)品市場信息專集 (57 5元、 非金屬礦產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)匯編 (1、2冊(cè),每冊(cè)69元、 全國非金屬礦開發(fā)應(yīng)用科技成果匯編 (34 5元、 全國非金屬礦招商、引資與技術(shù)、市場信息交流會(huì)會(huì)議資料 (1999