改性硅藻精土在污水处理中的应用

1、第23卷第4期非金属矿Vol 23N o 4 2000年7月Non M etallic M ines July,2000改性硅藻精土在污水处理中的应用郑水林(武汉工业大学北京研究生部,北京 100024 王庆中(云南大理庆中硅藻土有限公司摘 要 介绍了硅藻土污水处理剂的制备方法、处理工艺及应用实例。关键词 硅藻土 污水处理 环境保护人类在生产和生活中产生的大量生产废水和生活污水的治理,已成为环境保护最重要的课题之一。现今污水处理的主要方法,有物理化学法(即混凝法和生化法两大类。混凝法采用格栅沉砂、絮凝沉淀的简单工艺流程,其优点是投资小、占地少、设备简单,去除重金属、磷,色度效果好;但缺点是对有

2、机物和氮的去除不理想,特别是各种絮凝剂的加入在水底形成浓液不能彻底分离取走,最终排放仍然造成二次污染。生化法以采用氧化法A2/O、AB、ICEAS、SBR工艺为主,其优点是工艺较为成熟,去除污水中的有机污染物及营养物质氮、磷等有良好效果;但缺点是COD去除率低,脱色效果差,而且投资大、占地多、耗电高、设备复杂,此外大量污泥难于处置,仍易产生二次污染。因此,这二种工艺都不是处理污水的理想工艺。要彻底治理污水,就必须寻求简单可靠、建设费用和运营费用均较低的新技术和新工艺。这种工艺,应该是处理后出水水质好、投资少、耗电低、占地小、运营成本低、污泥能彻底分离并能综合利用的工艺。大理庆中环境工程有限公司

3、,采用物理选矿法得到的硅藻含量 92%的硅藻精土,通过加入表面处理剂,改性制成处理各种水质的硅藻土水处理剂。工业试用结果表明,这种改性硅藻精土具有强烈的吸附性,能将污水中的有机物和无机物吸附后很快絮凝沉降至底部并形成饼状,获得可循环使用的清水,而饼状的沉渣可彻底分离。这种硅藻土污水处理技术,不仅克服了传统污水处理工艺的不足、具有传统工艺的综合优点,而且具有各传统工艺所做不到的沉渣可彻底分离并回收利用的特点。这种工艺投资小、占地少、耗电和成本低(<0 3元/m3污水、污染物脱除率高,而且适应性强、设备简单、操作方便、能连续处理。1 硅藻土污水处理剂制备硅藻土污水处理剂的制备工艺,包括硅藻土

4、选矿提纯和表面处理。选矿提纯,采用纯物理湿法选矿工艺。工艺过程为:原土加水,用特制的擦洗机擦洗制成浓矿浆。再给入高速分散机,加水稀释成低浓度矿浆。在用除粗砂设备除去粗砂后,矿浆进入高速搅拌机,同时加入硅藻土选矿专用重磁水,然后除去细粒晶体二氧化硅、碎屑矿物,最后进入硅藻土富集设备,排出粘土和杂质,得到硅藻含量 92%的硅藻精土。该硅藻精土再加入一定量的表面处理剂,改性制成处理各种污水的硅藻土水处理剂1。这种硅藻土水处理剂颜色为白色或灰白色,堆密度0 30 4g/ml,比表面积5060m2/g,孔体积0 60 8cm3/g,孔半径20004000A,吸水率为自身重量的34倍,硅藻数量22 5亿个

5、/g。2 硅藻土污水处理剂处理污水的工艺硅藻精土污水处理剂处理污水工艺,见图1。图1 污水处理剂处理污水工艺流程方框图硅藻精土污水处理剂经加水预搅拌后,加入到污水池中,在高速搅拌或抽吸污水的泵机叶片旋转下,分散于水体之中,硅藻表面的不平衡电位中和悬浮离子的带电性,使其相斥电位受到减弱,而与硅藻形成絮团或凝集成较大的絮花,加上硅藻土巨大的比表面积、孔体积和较强的吸附力,能将污水中的微细和超微细物质吸附到硅藻表面或孔隙内。这些吸附了污水中杂质并形成絮团的硅藻土颗粒,借重力沉降作用迅速沉淀至池底,并与处理后的清洁水体分离,沉渣含水率58%62%,成饼状袋装取走,从而达到将污水处理为清水的目的。处理污

6、水后获得的沉渣,可再利用或回收其中的硅藻土2。3 硅藻精土污水处理剂的应用1996年9月,采用云南大理庆中硅藻土有限公司生产的硅藻精土污水处理剂,在昆明明通河上进行了治理城市污水的试验,由云南省环境监测中心站检测的结果,见表1。表1 昆明明通河污水处理试验结果项 目pH色度( BOD5COD cr SS TN T P进水水质7 1340154 4340696033 518 58出水水质6 82511 4718 5未检出7 120 79去除率/% 92 695 499 978 790 8同年9月,采用云南大理庆中硅藻土有限公司生产的硅藻精土污水处理剂,在昆明自祥饭店一体化污水处理设备上,取得去除

7、率COD cr91 0%、BOD92 5%、SS99 9%的效果(表2。表2 昆明自祥饭店污水处理试验结果项 目pH色度( BOD5COD cr SS TN T P进水水质6 3140150 683771211 516 314 14出水水质6 87410 7833 7未检出7 780 39去除率/% 92 89199 952 391 2由表2检测结果可见,COD cr从406mg/L减少到18 5m g/L,去除率95 4%;BOD从154 43mg/L 减少到11 47mg/L,去除率92 6%;SS从960mg/L 到未检出;TN从33 51mg/L减少到7 12mg/L,去除率78 7%

8、;TP从8 58mg/L减少到0 09mg/L,去除率90 8%。表3 盘龙卫生巾厂污水处理结果项 目pH色度( BOD COD cr SS800m3/d进水水质出水水质去除率/%6 666 97105151 6218 128872234 995395 212 896 81200m3/d进水水质出水水质去除率/%7 357 15105319 7841 6287276286 795143035 497 5GB8979 88污水综合排放标准6910080200250造纸行业排放标准150350200同时采用该公司生产的硅藻精土污水处理剂,处理昆明盘龙卫生巾厂污水,经云南省环境检测中心检测(表3。结

9、果表明,BOD、COD cr、SS的去除率分别达到88%、95%、96 8%。出水水质显著好于国家有关排放标准。1998年3月,用该技术建成澄江禄充风景区污水处理站。同年6月,用该技术建成贵州省六盘水市矿务局老鹰山煤矿8000m3/d废水处理工程。1996年以来的污水处理工程运转实践表明,与传统污水处理工艺相比,硅藻精土污水处理工艺具有基建投资和占地面积小、单位处理成本低等显著优点(表4。表4 处理剂处理污水工艺与传统方法的比较方法1万m3/d占地面积亩基建投资万元单位处理成本元/m3优 点缺 点生化法2015000 50适应性强,有成熟可靠的设计参数和运行管理经验投资大,占地多,耗电高,工艺

10、流程复杂,操作严格,污泥处置困难,色素和COD去除率低物理化学法1010000 70投资小,占地少,耗电低,设备简单,去除重金属、磷效果好投药量大,混凝速度慢,处理成本高,有腐蚀性,污泥处置困难,造成二次污染,对有机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,是生化法投资的1/3、混凝法投资的1/20 20,是生化法的40%,混凝法的28 6%出水质量比他法好,水质稳定,运营成本低,污泥能全部取走,并再利用,出水能循环使用,适应性强不能用硅藻原土作处理剂,必须采用硅藻精土改性后配制处理剂4 结论硅藻土经选矿提纯和改性后,可配制高效污水处理剂。这种硅藻精土污水处理工

11、艺,基建投资和占地面积小、单位处理成本低、出水质量好且稳定、污泥能全部取走并再利用,适于各类污水的处理。主要参考文献1 王庆中 超低品位硅藻土纯物理选矿方法及设备 中国专利CN11847182 王庆中 用硅藻精土处理剂处理污水的工艺及设备 中国专利CN1184082收稿日期:2000 04 01新书征订超细粉碎 (27 5元、 中国非金属矿工业丛书 (共计12册、每册暂定价50元、 非金属矿工业手册 (98元、 非金属矿行业指南 (78 2元、 国内外非金属矿产品市场信息专集 (57 5元、 非金属矿产品标准汇编 (1、2册,每册69元、 全国非金属矿开发应用科技成果汇编 (34 5元、 全国非金属矿招商、引资与技术、市场信息交流会会议资料 (1999