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张家港一体化农村生活废水处理设施品质为本

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  • 更新时间:2024-03-27

简要描述:张家港一体化农村生活废水处理设施品质为本由于亚硝酸最后转化为氮气,故使用亚硝酸预处理污泥使系统同时发生发酵和反硝化,使污泥减量的同时提高系统的反硝化效率。另外,亚硝酸作为一种污水处理的副产物,通过亚硝化很容易获得,故在实际工程中具有很高的应用价值。

产品详情

张家港一体化农村生活废水处理设施品质为本

  当前,污泥的最终处置方式主要包括焚烧和土地填埋处理等。污泥焚烧所需的设备和运行费用都比较高,且焚烧过程中会对周围大气带来很大程度的污染。而污泥用于填埋处理时要求比较高,很多污水处理厂对污泥进行处理后,污泥稳定化和干化率较低,若不对其进行有效处理,必将对环境造成严重的污染。

  活性污泥中含有大量的糖类、脂肪和蛋白质等有机物质,这些有机物能够在厌氧条件下发生水解,生成易生物利用的溶解性小分子物质,如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸和戊酸等挥发性短链脂肪酸。这些物质可作为有机碳源补充加入污水处理过程中,不仅降低了投资成本,还减少了污泥产量,故污泥发酵产酸成为当前研究的热点。

  1、亚硝酸预处理对污泥发酵产酸性能的影响

  亚硝酸作为一种很强的杀生剂,能够分解糖、蛋白质、脂肪和脱氧核糖核酸等有机絮体,亚硝酸在随后的脱氮过程中转化为氮气,是一种环保性较好的物质。

  马斌等通过用亚硝酸预处理污泥对其发酵产酸进行研究,结果表明,当亚硝酸含量从0mg/L增加到2.04mg/L时,可溶性化学需氧量产量持续增加。与未经处理的污泥相比,内部碳源的产量增加了50%,反硝化效率提高了76%,污泥量减少了87.5%。

  由于亚硝酸最后转化为氮气,故使用亚硝酸预处理污泥使系统同时发生发酵和反硝化,使污泥减量的同时提高系统的反硝化效率。另外,亚硝酸作为一种污水处理的副产物,通过亚硝化很容易获得,故在实际工程中具有很高的应用价值。

  2、表面活性剂对污泥发酵产酸性能的影响

  表面活性剂不但具有"两亲"作用,而且还有"增溶"作用。表面活性剂能够使一些脱离污泥表面的大分子物质的水溶性增强,使糖类和蛋白质等大分子有机物溶解,这些物质通过微生物产生的水解酶进一步水解,形成小分子的有机物。微生物的水解过程不断往复进行,直到水解产物可以直接被微生物所吸收。被微生物吸收的有机物进入酸化发酵阶段,最终被转化为脂肪酸。因此,表面活性剂可以用来提高污泥的水解速率,为产酸菌提供更多的发酵底物,从而大幅度地提高水解产物在微生物作用下生产有机酸的量。

  罗静阳等将烷基糖苷应用到污泥发酵过程中。结果表明:在APG的作用下,不仅增加了挥发酸的产生量,同时也缩短了发酵时间。当APG量为0.3g/gTS时,短链脂肪酸在第4d时达到最大,产酸量为空白样的7.9倍。

  吴庆林等将表面活性剂鼠李糖脂用于污泥发酵产酸,结果表明,单独鼠李糖脂存在条件下,挥发酸在第4d时达到最大,比污泥空白产算量多出75%,极大提高了污泥产酸率。

  3、过硫酸盐对污泥发酵产酸性能的影响

 电镀废水处理期间会产生许多固体废弃物,而这些固体废弃物就是电镀污泥。现阶段,我国大部分电镀厂处理废水时都添加碱液,而后就产生了沉淀,这就是电镀污泥的来源。而将碱液加入电镀废水中,使其沉淀,其间会产生大量的金属氢氧化物,经过压滤、脱水就出现了电镀污泥。除了加碱液以外,还可以添加酸、碱、还原剂等,由于可加入的药剂有很多种,所以电镀污泥的成分比较复杂。

  1、电镀污泥的危害

  电镀废水含有复杂的物质,想要降解也比较难,其性质又不稳定,使电镀行业成为重度污染的行业之一。如果不能科学、合理地对电镀污泥进行处理,电镀污泥会带来人们难以想象的危害。例如,电镀污泥中的有毒、有害重金属物质严重影响土壤质量,水资源受到污染,危害动植物的健康。

  1.1 危害土壤

  电镀污泥中有许多有害重金属物质逐渐向土壤渗透,会使许多微生物逐渐被杀死,这就会导致土壤质量下降,使农作物出现减产甚至枯死等现象,也破坏了生态平衡。除此之外,土壤当中的有害重金属物质,还可能会被农作物吸收,而后通过食物链进入人体,直接影响人体健康。

  1.2 危害水资源

  如果电镀厂没能妥善处理电镀污泥,大量污染物会逐渐渗入自然水体中,直接影响许多水体生物。同时,电镀污泥中的重金属会以食物链或大气等方式进入人体,威胁人体健康,可能会导致呼吸道、皮肤等方面的病症,甚至严重影响神经系统。

  2、电镀污泥的处理工艺

  2.1 固化处理技术

  在电镀污泥处理中,固化处理技术往往应用在最后的环节,其目的是将重金属控制在惰性状态,从而降低其危险性,而后进行填埋处置。所谓固化就是使用大量添加剂,让电镀污泥处于比较紧凑而无法流动的固体状态,通过改变电镀污泥的强度和渗透性等来实现。常用的添加剂有石灰、水泥、玻璃等。其中,水泥固化最为常见,其对电镀污泥和重金属废物的处理效果好,材料廉价,相关投入和运行的成本比较低,操作相对简单,稳定性较好,使得人们对固化处理技术的关注度随之增加。

  固化处理技术操作流程如下:提前运用干燥、破坏氧化物等方法对电镀污泥进行处理;在电镀污泥中添加大量固化剂;等待其凝固,而后将其混合;最后对其进行处理,也就是填埋处理。

  电镀污泥处理技术发展呈现多样化,其固化效果也比较稳定,但是占地面积较大,重金属在固化体中具有不稳定性。因此,对于危险废物,人们已经提出用高效稳定剂来进行无害化处理的理念。

  2.2 热处置技术

  对电镀污泥进行热处置,就是熔融和深度氧化的过程,而利用热处理能够降低电镀污泥中的部分有毒物质,实现对电镀污泥的有效治理。热处置技术主要利用焚烧法,使电镀污泥体积减小,同时将电镀污泥对环境的危害降到。但是相关研究表明,热处置技术的能耗比较高,还需要特定的焚烧设备,许多小型电镀厂无法承担高额的费用,所以热处置技术的推广效果不是很好。

  2.3 铁氧体化处理技术

  铁氧体化处理技术是指在电镀废水中加入铁盐,调节pH值,同时加入絮凝剂,以产生沉淀物,所以电镀污泥大多含有铁离子。人们可以运用适当的技术,将其变成复合铁氧体,将铁离子束缚在Fe3O4上,实现消除二次污染的目的。

 

张家港一体化农村生活废水处理设施品质为本


 3、电镀污泥资源化利用技术

  资源化利用技术,是一种操作简单、效果好、成本较低的电镀污泥资源化回收方式。其中比较常见的有浸出提取、火法提取、制造建材法和电解法等。

  3.1 浸出提取

  浸出提取就是运用化学反应,将电镀污泥中的重金属物质进行有效分离,保持重金属的稳定性。常见的浸出剂有酸、碱、中性三种。电镀污泥中的重金属常以氢氧化物的形式而存在,因此中性浸出液的应用不常见。碱性浸出液(如碳酸钠和氨水)的应用率反而比较高,其缺点是无法使所有金属浸出;常见的酸性浸出液主要有盐酸、硫酸,由于酸度不同,所以浸出结果也不同,这就说明电镀厂要按照电镀污染的实际特点,选择适合的浸出液,使浸出提取法的效果达到最佳。其在电镀污泥重金属回收中的应用也比较广泛,例如,电镀污泥经过处理,镍的回收率能够达到92%。

  3.2 高温提取

  通过高温处理电镀污泥,人们能回收其中的重金属。常用的方法有煅烧法、微波法、焚烧法和碳加热法等。高温处理能使电镀污泥的体积有效减少,同时能降低部分有害物质。除此之外,通过高温处理,重金属物质会发生反应,形成单质化合物。综合运用浸出法和高温法,可以显著提升电镀污泥中重金属的提取效果。但要注意的是,高温提取要通过加热来实现,其间会产生严重的大气污染,所以电镀厂一定要高度重视这一点。

  3.3 制造建材法

  制造建材法就是将电镀污泥有效转换为建筑材料。例如,电镀污泥可以用作水泥原料,这不影响水泥的使用性能,而且成本较低,但目前还没有实现推广应用。之前,已经有人将电镀污泥应用到红砖制作中,但是红砖中重金属的毒性能否达到相关标准,这直接影响制造建筑法的实际应用。

  3.4 电解法

  电解法是指运用电流将电镀废液中的金属离子还原成金属。值得注意的是,人们要根据电镀溶液中的金属离子析出电势的差异性,控制施加电压的大小,从而达到还原效果。与浸出提取相比,电解法不需要添加任何药剂,操作流程比较简单,设备占地面积较小,但是回收的金属纯度丝毫不会受到影响。

  向污泥中加入过硫酸盐,系统中会产生硫酸根自由基,硫酸根自由基的强氧化性能够使污泥絮体结构遭到破坏,进而将污泥所包含的水分进行浓缩,极大地提高了污泥脱水性能。研究发现,过硫酸盐不仅对污泥脱水有很强的效果,还可促进污泥发酵。这是由于过硫酸盐能够破解污泥絮体中的细胞壁,使絮体胞内的多糖、蛋白质和脂肪等有机物质释放到胞外,为污泥进行厌氧消化提供较为充足的有机物质。贞光音等通过使用二价铁激活过硫酸盐来处理污泥,结果发现,污泥经二价铁和过硫酸盐处理后,消化过程中产生的甲烷气体大幅度减少,这是过硫酸盐能够被二价铁激活产生硫酸根自由基,硫酸根自由基具有很强作用,能够破坏产甲烷菌的细胞膜,从而间接地提高系统产算量。

  4、发展前景

  污泥中含有很多易生物降解的有机物,其主要成分是蛋白质、多糖等,它们作为微生物生存所必需的营养物质,能够在特定的环境条件下,通过微生物的的分解形成有机酸。且在污水脱氮除磷工艺中,若进水COD浓度较低,不能达到反硝化菌和除磷菌生存所需时,就必须在生化处理系统中投加额外的碳源。而污泥发酵过程中产生的短链脂肪酸可作为碳源直接加入系统中,不仅减少了额外碳源的投资成本,也减少了污泥的排放量,具有非常重要的研究价值。

  今后的研究中,应试图将两种或多种物质结合应用到污泥发酵产酸过程中,进一步缩短污泥发酵时间,同时提高系统中短链脂肪酸的产生量。

 

 
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