全自動污水處理設備抓緊搶購
化工、石化、制藥等行業在生產過程中避免不了會產生含硫污水。污水中的含硫化合物因為具有毒性和腐蝕性,同時還伴有一定的臭味,對周邊的環境影響巨大,更嚴重的是還對污水構筑物腐蝕,導致污水進入飲用水源,因此,必須對產生的含硫污水進行凈化處理,不同領域產生的含硫污水中,含硫化合物的含量有所不同,所以處理所采用的方法也有所不同。基于此,本文將對含硫污水處理技術進行分析探討。
1、含硫污水的生產源頭
在石化公司開采石油的過程中,由于石油不斷地被開采到地面,導致地下油層壓力降低,如果想將石油全部開采出來,必須運用大型設備來為油層增壓,通常情況下,我國的各大油田會將
,這樣就能夠有效地解決污泥脫水的難題。
1、隔膜壓濾機的發展概況
在固液分離行業當中,隔膜壓濾機是非常重要的過濾設備,其比較適合用到對物料的過濾分離工作中。隔膜濾板誕生在歐洲,20世紀90年代初,德國的一家公司就研發出了隔膜濾板,而國內對隔膜濾板的研發工作起步比較晚。不過因為經濟和市場的需求,讓國內的隔膜濾板制造工作得到了迅速的發展,而且在技術以及質量方面也得到了很大程度的提升。目前,國內的壓濾機生產廠家生產的隔膜壓濾機已達到了較高的水平,滿足各種過濾工藝的需求。隔膜濾板的壓榨壓力能夠達到2.5MPa以上,這個壓榨壓力能夠在污泥脫水行業的需求。
2、污泥脫水隔膜壓濾機壓榨工藝
在污泥脫水技術當中,隔膜壓濾機是非常重要的組成部分。污泥脫水隔膜壓濾機壓榨工藝主要分為污泥預處理、污泥過濾和泥餅隔膜壓榨三個階段。
污泥的預處理,加藥和攪拌裝置是污泥污預處理的主要設備,污泥處理技術是,在污泥污水里加入適量的絮凝劑等預處理藥劑,容量保持在0.4%~0.5%,并通過攪拌均勻后加入污泥存儲池中,通過化學反應后,污泥污水的特征會得到改善,這樣污水里包含的污泥成分會迅速濃縮,而形成固體顆粒,使污水里的含固量達到過濾的要求,這樣就容易在濾室形成濾餅層,為提高過濾效率創造良好的條件。
污泥脫水過濾,采用進料泵將泥漿打入壓濾機,利用進料泵的壓力進行過濾并在濾板濾室內形成泥餅,進料壓力保持在1.0~1.2MPa的范圍內,通過泥漿濃度的實際情況來確定進料的壓力,過濾介質濾布截留污泥里所含有的固體顆粒,在濾室內形成泥餅,濾液通過隔膜濾板的出液孔排出,當泥餅充滿濾室內后過濾結束。
泥餅隔膜壓榨,在泥餅形成后,開始隔膜壓榨,此時將壓榨壓力設為2.0MPa給泥餅進行壓榨,壓榨保壓時間在10~15min,這樣就可以較好地改變污泥中水的狀態,從而減少泥餅里的含水量。采用隔膜壓榨工藝,能夠在厭氧消化期間解決細胞壁無法清除的難題。使用隔膜濾板壓榨工藝,能夠很大程度的提高污泥脫水的效率,通常情況下含水量不會高于55%。由于污泥含水量很高,體積很大,且呈流動性,經隔膜壓榨工藝脫水后,污泥體積減至原來的十幾分之一,且由液態轉化成固態,便于運輸和后續的處理和利用。
3、污泥脫水隔膜壓濾機的優點
隔膜濾板的可變濾室采用增強聚丙烯襯板和橡塑彈性體膜片整體熔焊結構,具有優良的耐化學性和抗疲勞性能。隔膜濾板雙面可鼓起的隔膜片采用模壓一次成型技術,其過濾流道為等距凸點呈散射狀分布,顯著增加膜片強度及鼓起行程,提高過濾速度,并可有效地防止濾液殘留。由于采用隔膜壓榨技術,提高了過濾效率,過濾周期縮短。采用隔膜壓榨技術,脫水污泥含水率可以達到50%~58%,使城市污泥脫水率提高,使污泥的二次處理量大大減少。
隔膜壓濾機的可變濾室隔膜壓榨技術,是利用濾板、隔膜濾板和濾布組成的可變濾室過濾單元,在油缸壓緊濾板的條件下,在進料泵的加壓下對物料進行固液分離,并在進料結束后,采用隔膜壓榨技術對濾餅進行壓榨,能夠顯著提高壓濾機的脫水效率,節能減排效果明顯。污泥脫水隔膜壓濾機具有過濾速度快、自動化程度高、性能穩定、操作方便、濾板耐高溫高壓、防腐及密封性能好、濾餅脫水率高、洗滌均勻、濾板無毒等優點。
4、污水處理廠隔膜壓濾機的技術指標及工作參數
城市污泥中的水分分為自由水、毛細水、表面黏附水及內部水。自由水,不受顆粒影響的水,約占70%,是污泥機械脫水的主要對象。毛細水,存在污泥顆粒間的毛細管中,約占20%,是高性能脫水機械的重要脫水對象。表面黏附水,粘附于顆粒或細胞表面的水,內部水,存在于污泥顆粒內部(包括細胞內的水)。
傳統的機械脫水設備如帶式壓濾機、離心機和普通板框壓濾機等只能將污泥脫水至含水率80%左右,而含水80%的污泥仍呈流態-流塑態,力學性能極差,抗壓強度低于20kPa。污泥含水率在60%~65%時呈黏漿狀,水分子被一層膠體包裹,這個區域稱之為污泥的“黏膠相區”,是污泥脫水最難的階段。60%以下含水率的污泥為固態,不產生滲濾液,可直接進填埋場。突破污泥的“黏膠相區”使污泥有較好的分散性,為污泥無害化處置和資源化利用奠定了基礎。此外,污泥含水率降至60%后,如果進行堆肥處理可減少一半的發酵周期,增加經濟效益。干泥餅還可以制作固體燃料,經調配后進行焚燒處理,回收能源,或作為制磚和水泥的輔料,污泥產生量減少50%以上,顯著提高污泥減量化水平,同時降低運輸難度,節約運輸成本。
全自動污水處理設備抓緊搶購 5、隔膜壓濾機在污泥深度脫水行業的應用
由于采用了的隔膜壓榨技術,顯著降低了濾餅含水率,一般濾餅含水率在50%~58%,濾餅較硬、呈塊狀,不需干化處理,可以直接填埋、焚燒、制磚和作綠化肥料等,顯著減少污泥堆放場地,大幅節約運輸費用,提高土地使用效率,實現了循環經濟。濾餅含水率顯著降低,被濾餅帶走的水分明顯減少,過濾后的水可以做中水回用,節約了寶貴的水資源。因此,隔膜壓濾機在污泥深度脫水行業必將得到有廣泛的應用。隨著技術以及市場的發展,特別是在信息發達的時代,所有的行業都非常看重經濟、環境等方面的收益,也讓人們全面的意識到了環保的重要性。而產品以及技術要想獲得用戶的認可,需要經歷很多的過程,而隔膜壓濾機要實現在污水污泥處理行業的廣泛應用更是如此。
由于進口隔膜壓濾機受整機價格高、交貨周期長、售后服務得不到保證、零配件供應不及時等因素的影響,在國內并沒有得到普遍的使用。現在我國大型污水污泥處理廠家主要采用國產隔膜壓濾機,由于國內壓濾機企業的制造技術快速進步,產品技術含量和質量大幅提高,與國外差距越來越小,大中型壓濾機的制造水平已接近或達到水平,隔膜壓濾機技術也得到了同步發展,國內隔膜壓濾機技術日趨成熟,并得到了較好的推廣。隨著國內隔膜壓濾機的技術和質量的提高,及污泥脫水行業的快速發展,隔膜壓濾機在大多數污水處理廠廣泛使用,根據用戶的反饋,使用隔膜壓濾機后,污泥的脫水效率得到了大幅提高,取得了較好的經濟效益,得到了廣大用戶的。
化學試劑或者水注入到油氣層中,以此來增加油氣層的壓力。因此,在開采石油的過程中,石油和水將會被一起開采到地面,然后經過輸送管路運輸到煉油廠進行除雜處理,在除雜過程中,水由于與底下的石油進行了接觸,使分離出來的不僅有鹽類物質、硫化物、懸浮物和泥沙,還有一定量的石油。其中的硫化物對煉油廠的設備和管路有很大的腐蝕,同時排放出來的污水還使環境中的水質惡化,因此為了保護環境,煉油廠必須對含硫污水進行凈化。天然氣在開采過程中,往往會產生含硫氣體和地下水,這些天然氣和地下水通常要進行氣水分離和有機物回收處理,在進行分離和二次回收過程中,不可避免的會產生含硫污水。氣田含硫污水主要有兩種:一是含硫廢堿液,主要是在進行天然氣脫硫和二次回收過程中產生的,另一個是普通無機物和含硫污水,其主要來源是天然氣脫水和氣田開采出來的地表水。
2、含硫污水產生的影響
廢水中的硫元素以多種形式存在,但是危害的是硫化氫。硫化氫溶解在污水中能夠產生以下幾種危害:
(1)腐蝕作用。
污水中的硫化氫能夠對設備及管路造成大面積腐蝕,主要原因是硫化氫與污水中的二價鐵離子發生反應生成硫化亞鐵或者氫氧化鐵,化學上稱之為無氧腐蝕。在許多情況下,
1.3 實驗方法
污泥室中裝入15cm高的脫水污泥,裝樣過程保證裝樣后沿電壓方向各段污泥性質均一。電壓梯度為6V•cm-1,實驗過程中,每隔30min取陽極、陰極和中部污泥樣品,測量1次,整個實驗周期120min。污泥結合水取原泥和電滲處理后陽極、中部、陰極污泥樣品進行測量。為保證實驗結果的準確性,上述所有指標均平行測試3次,最后結果取平均值。
1.4 分析方法
電滲流量使用質量差值法進行計算;含水率測定使用重量法;pH測定使用pH計;總氮測定使用堿性過硫酸鉀法;總磷測定使用鉬酸銨分光光度法;結合水含量采用美國TA公司生產的Q1000差示掃描量熱儀測定。
2、結果與討論
2.1 電滲脫水對污泥理化性質的影響
2.1.1 污泥含水率時空分布變化
圖2為污泥含水率隨通電時間的變化。如圖2所示,實驗初始階段,陽極、中部、陰極3處污泥樣品的含水率基本相同。隨著電滲脫水實驗的進行,可看出陽極污泥含水率下降趨勢較為明顯,由開始的84.7%降至50.4%;而陰極污泥含水率在30min處由開始的84.1%升至88.4%,而后又呈現下降趨勢,直至實驗結束,下降到68.4%;中部污泥含水率則持續下降,由初始的84.3%降至71.8%。在實驗過程中,固體物料在與極性水相接觸的界面上,由于發生電離或離子吸附作用,使其表面帶有正電或負電,帶電質點與液體中的反離子形成雙電層結構。通常情況下,污泥顆粒帶負電荷而污泥中的水分帶正電荷,在電場力的作用下,水合陽離子會向陰極移動負載電流,并帶動周圍的自由水向陰極移動,帶負電的污泥顆粒向陽極移動。因此,陽極在電滲過程中會富集帶負電污泥顆粒,使其含固率快速升高,含水率逐漸下降。
污水呈酸性,硫化氫能夠促進鐵離子和氫的析出。當運輸管路含有較多的微生物時,會產生較多的硫酸鹽還原菌,這種細菌可以將硫酸鹽和含硫有機物還原成硫化物或者硫化氫,生成的硫化氫與氧氣發生氧化反應生成具有酸性的化合物,從而對管路造成腐蝕。同時,硫化氫溶于水后,污水呈現出一定酸性,對生產設備也造成了一定的腐蝕。
(2)對生物的生長造成影響。
污水中溶解的硫化氫對環境中的生物會造成非常大的影響。2015版由環境規劃署聯合制定的環境衛生基準(18)中明確指出:污水中的硫化氫的濃度降低到0.06mg/m3,依然能夠影響地下水。民眾如果飲用含硫化合物的水源,會造成味覺反應慢、食欲不振和體重減輕,長期飲用甚至會造成器官的衰竭。當養殖水生物的水中硫化氫含量達到0.2mg/L時會造成水生物幼體大量死亡,超過0.6mg/L時會導致魚類出現死亡,高于0.9mg/L時引起水生物的滅絕。硫化氫對對環境中的植物也有很大的影響,當污水濃度達到5.5mg/m3,時便會對植物類的根產生影響。
(3)對微生物產生影響。
污水中厭氧微生物因為硫化合物含量的增加會導致其活性降低,降解有機物的能力也將會降低,水中的硫化物的含量是否對其他微生物造成影響,生物界還未同意說法。一些科學家認為:硫化物濃度超過150mg/m3就會破壞生態系統;含硫化合物濃度超過800mg/L就會阻礙硫酸鹽的反應。
3、含硫污水的凈化方法
3.1 化學沉降法
化學沉降的方法是污水中的金屬離子與硫離子經過反應生成含硫化合物沉淀,進而與污水分離,反應中運用的藥劑有含有鐵化合物、鈣化合物和含銅化合物等,由于生成的沉淀顆粒表面積較大,容易分散在在污水中,同時還不容易進行過濾,導致水質的二次惡化,因此經常進行沉降之后再絮凝反應。常用的絮凝劑有聚硅硫酸鐵、硫酸鋁和聚合氯化鋁等,該方法能夠起到很好的脫硫作用,但是在反應的過程中,生成的沉淀較多,處理沉淀物的價格較高,所以大型企業很少使用。但是對于小型企業來說,該方法是一種性價比較高的處理方法。
3.2 堿液吸收法
堿液吸收法即是酸性條件的條件下將硫離子經過反應生成硫化氫氣體,再利用堿性物質與硫化氫進行反應生成含硫化合物進行回收。我國一般采用強堿進行吸收,殘留的液體則可用單質鐵或者是含鐵化合物進一步處理,回收硫化亞鐵。而國外采用的是硫化鈉。硫化鈉在皮革制造業中可以進行重復利用。用堿性物質處理含硫廢水,需要加入酸性物質進行調整污水的酸堿度,這一過程會產生硫化氫氣體,容易對現場人員造成傷害,該方法除雜程度不理想,一般與其他除雜方法進行聯合使用。
3.3 真空除雜法
真空抽提法在酸堿度小于4的條件下進行,使污水中含硫化合物全部轉化成硫化氫,然后在一定溫度和壓力條件下使硫化氫與水分離。美國的企業運用此法較為普遍,污水溫度需要控制在60~80℃,酸堿度介于3~6.2,然后運用快速蒸餾法處理含硫污水,處理之后將硫離子降低到20mg/L.該方法能夠有效降低含硫化合物的含量,但是必須控制好污水的酸堿度,這種方法對設備的要求較高,前期投入較大。
3.4 電化學除硫法
電化學除硫有兩種方法對含硫污水進行處理。一是直接在電極上放電使硫離子轉換成高價硫,這就是化學上所說的電化學氧化法。二是通過電解,使含鹽污水生成氯氣,氯氣與硫離子發生氧化反應,生成單質硫或者含硫化合物。電化學氧化法可分為直接氧化和間接氧化。直接氧化的化學機理是被氧化物質與電極進行電子交換。間接氧化是通過試劑與反應物質進行反應生成氧化物。運用電化學除硫不會產生實質性的反應產物,除硫效果好。電絮凝法的反應機理是金屬單質在直流電的作用下,失去電子生成金屬離子,然后水解生成絮凝體,然后吸收污水中的污染物。
3.5 生物除硫法
生物法除硫法是利用微生物的代謝作用來使煉油廠、化工廠、制藥廠的含硫廢水轉換成含硫化合物或者單質硫,通過化合物反應來實現污水無害化處理,這個過程需要生物酶來進行催化。生物除硫法可分為有氧法和無氧法兩種反應類型,在進行生物有氧除硫過程中,氧化硫離子的微生物主要有硫細菌、光合菌和絲狀硫細菌。這種方法的運用不僅能夠降低含硫污染物對環境的影響,還能實現廢物的回收利用,在處理廢水的過程中,核心問題是如何選擇合適的細菌,只有選擇細胞外部能夠轉化成單質硫的細菌才能實現較好的脫硫效果,同時還要避免硫化合生成其他含硫物質。