常州一级污水处理设施勇于创新

常州一级污水处理设施勇于创新

我国城镇污泥处理以土地填埋为主，各主要城市填埋场均已接近饱和，逐渐形成了“污泥围城"现象。随着城市环保政策的日益严格，会逐步降低城镇污泥直接填埋处理的比例。同时由于大多市政的工业和生活污水共用同一管网，导致污泥中各种重金属含量较高，土地利用受到限制。相比之下，污泥焚烧不仅能消灭有害物质，而且将大幅减小污泥体积，能够实现污泥的无害化处理，是景的污泥处置方式之一。

　　燃煤机组耦合污泥发电作为一种污泥焚烧利用形式，具有处理能力大、适应性强、系统效率高等优势，近年来得到了广泛的关注。国家能源局在2017年提出“重点在直辖市、省会城市、计划单列市等36个重点城市和垃圾、污泥产生量大，土地利用较困难或空间有限，以填埋处置为主的地区，优先选取热电联产煤电机组，布局燃煤耦合垃圾及污泥发电技改项目"，并准了42个污泥耦合发电示范项目。

　　1、污泥干化

　　大多数城市污水处理厂浓缩脱水后的污泥中全水在80%左右，需要对污泥进行干化处理，将全水降至40%以下，使污泥由流动状态转化为颗粒状或粉状，通过辅助燃料或外来热量才能实现燃烧。

　　污泥的干化技术主要有热干化、自然干化或太阳能干化、生物干化、加钙干化等。热干化是目前比较成熟的污泥干化技术，可以分为直接干化、间接干化、直接-间接联合干化等。直接干化是通过向干化设备提供热烟气或热风等干燥热源，使污泥与干燥热源直接接触，使污泥中水分吸热蒸发，污泥外部水分挥发，而内部水分在水分梯度推动力的作用下，从内向外传递，然后在污泥表面释放;间接干化是采用蒸汽或导热油等作为热源通过加热管与污泥间接接触，通过传热使污泥水分在接触表面因受热而蒸发，同时温度梯度推动污泥水分从接触面向空气传递，在污泥表面进行释放;直接间接联合干化是直接接触加热和间接接触加热两种方式相结合的干化技术，如流化床干化技术。

　　污泥的干化过程不仅有水分的蒸发，还伴随着污染物恶臭气体的释放，主要包括含硫气体H2S、SO2、COS、CS2、CH3SH等(其中H2S、SO2占82.4%)、少量含氮气体NH3、HCN、NOx等以及其他挥发性有机物，如果直接排放会造成巨大危害。因此，污泥干化的同时还需同步考虑恶臭气体的无害化处理。研究表明，污泥调理技术和低温干燥能降低污泥干化过程中污染物的释放。

　主要用途：用作中和药剂，可去除磷酸盐、氟离子、硫酸盐等

　　其它理化性质：无

　　2.2 反应机理

　　铅酸蓄电池行业铅酸污水日常pH值在2.0-2.5左右，铅浓度在5ppm-10ppm,处理流程为传统的化学混凝法，即采用烧碱(液碱)中和提高pH值形成氢氧化铅，在絮凝剂(如聚合氯化铝PAC)、混凝剂(聚丙烯酰胺PAM)共沉淀的作用下，来脱除污水中的铅离子。为了达到国家要求的铅排放浓度，往往需要将污水的pH值调高至10以上进行沉淀，固液分离后再对出水用稀硫酸反调pH至6-9。由于氢氧化铅的两性氢氧化物特性，其在pH>l0时会反溶，因此使用烧碱(液碱)处理含铅废水时，出水中铅的浓度不稳，存在一定波动。其次由于使用烧碱中和后，水中增加了钠盐，处理后的出水直接作为回用水，存在设备盐蚀、路面稍白等现象，往往需要通过反渗透或纳滤系统进行深度处理方能进行回用。

　　新型水处理剂以(膨润土提取物)为主要架构，兼具中和及吸附功能，A药剂对水中的铅进行高效吸附处理，B药剂对污水进行迅速中和，同时取代絮疑剂，如聚合氯化铝PAC或PAFS等。

常州一级污水处理设施勇于创新

　作为一种2:1型层状粘土矿物结构，层与层间没有共用的氧或羟基，因而层与层之间的结合力很弱。由于组成的八面体片中发生类质同象置换使结构层具负电荷，层间必然出现相应数量的阳离子和水分子，具有很强的吸附能力和离子交换能力。利用改性为主要原料制成的A药剂,采用弱碱性阴离子交换树脂改性并柱撑，既使得具备一定弱碱性，可以调节溶液的pH至4-5利于铅离子吸附，又可大幅扩大的层间距，大幅度提高其吸附交换容量。吸附剂对离子的吸附强度受吸附体系pH值的影响，在进行吸附处理时体系的pH值是必须考虑的重要参数之一。当溶液pH≤6.0，溶液中90%的铅以Pb2+形式存在。当溶液的pH=7.0时溶液中Pb2+形式下降至76%。当溶液pH=8.5时溶液中Pb2+形式下降至4%，而Pb(OH)+则增加到55%以上。故使用A药剂吸附铅时，一般将其工作pH设定为3.0-4.0。而采用弱碱性阴离子此时溶液中铅主要以Pb2+形式存在。此pH下A药剂对铅的吸附效率约为98%以上。

　　在使用A药剂铅酸废水吸附处理后溶液中Pb2+形态的铅98%以上被吸附去除,尚余极微量的Pb(OH)+。再使用B药剂对溶液中残余的微量Pb(OH)进行针对性吸附。为了提高Pb(OH)+的被吸附活性，B药剂采用了强碱性阴离子树脂改性，其工作pH一般为在7.0-8.0，在此情况下其对Pb(OH)+的吸附效率可达90%以上。

　　以上为A、B药剂吸附脱除铅的原理说明，相较烧碱单纯的中和沉淀，其脱除效率要明显优异。

　　3、新型环保药剂优势

　　(1)材料本身对重金属吸附的优异性能，出水中铅含量优于国家标准。

　　(2)材料改性后的疏水性，可以使得污泥含水率较低，污泥产生量低于烧碱和PAC联用。

　　(3)由于阴离子交换树脂可与铅酸污水中的硫酸根离子进行交换，起到脱盐的作用，因此处理后出水的电导率大大低于烧碱处理出水，较烧碱处理出水电导率可降低50%以上。

　　附：某电池厂原水分别使用液碱及药剂处理实验记录：酸铅废水原水；处理项目Pb<0.5ppm;；日期2019.06.04；原水数据值：pH0.75，Pb(ppm)24.207。