成套生活污水處理設備
地埋式污水處理設備,適應性強,真誠服務,占地面積小,操作方便,處理過程中的各種問題,您的共同選擇
質保一年,免費維護,24小時在線客服,采用防水設計,穩(wěn)定耐用,系統(tǒng)操作簡便.
通常污水處理廠采用污泥濃縮和污泥脫水兩步工藝對污泥進行減容減量。含水率大于98%的污泥,一般要考慮濃縮,使含水率降至96%左右,以減少污泥體積,有利于后續(xù)處理。污泥濃縮主要通過重力濃縮池的方式提高出泥的含固率,但通過濃縮池,體積與濃縮時間成正比,且污泥長時間靜置濃縮,其中的有機物容易在微生物的作用下腐爛發(fā)臭,影響污水處理廠的衛(wèi)生環(huán)境。因此,一般通過重力濃縮將含水率降至94—96%后,需要一種脫水效率更高的機械脫水工藝對污泥進行進一步的處理,使污泥脫水失去流態(tài),含水率降至80%以下,便于污泥處置時的運輸。
一、脫水機的技術對比
1、帶式壓濾機
帶式壓濾機通過直接施加在濾布上產生的壓力或張力使污泥脫水,其消耗動力少,以成熟可靠的技術和較為低廉的投資運維費用為優(yōu)勢,取得了較高的*。
帶式壓濾機可將出泥含水率降至75~90%,對進泥的絮凝效果要求比較高,需加藥調理改性,增加物料滲透性,以達到污泥脫水效果,設備運行狀態(tài)受進泥含水率和加藥影響較大。其運行噪音為70-75dB,耗電量為0.8 W/m3,設備占地面積較大,對層高有要求,由于設備結構為敞開式,無法避免水和氣泄漏,車間工況較差。帶式壓濾機工藝的開發(fā)成功的關鍵是濾帶的開發(fā),是合成有機聚合物發(fā)展的結果。但其濾布結構需定期松弛保養(yǎng),不*制了設備不能連續(xù)運行,而且在運行過程中需持續(xù)消耗高壓水沖洗。單面脫水,脫水面積小。聚酯網材料濾帶只能承受10公斤/厘米的張力,zui高只相當于1公斤/厘米的壓強,難以承受瞬間高壓強造成的形變累計,導致濾帶鼓包,直至破裂。聚酯網網孔大,故絮凝劑用量較大,否則透濾。實際運行過程中存在進料不均勻引起的濾帶受力偏移,造成橫向和縱向的跑泥,從而影響脫水效果,因此對于操作人員的技術水平有要求,維護人工成本投入較高。
*,傳統(tǒng)商業(yè)化陰離子交換膜所帶基團大部分為季銨基團,季銨基團為強堿性基團,強堿基團在任何溶液中都是*解離的,親水性良好,這使得傳統(tǒng)的陰離子交換膜具有較高的含水率。由于氫離子在陰離子交換膜中的傳遞是以水分子為載體或媒介,膜中含水量的增加將使氫離子泄漏更為嚴重,使得電滲析或擴散滲析濃縮酸的效率大打折扣。因此,如能以相對疏水的弱堿胺基(仲胺、叔胺)取代親水的季銨基團作為陰離子傳導基團,在降低膜含水率的同時將達到阻酸的目的。通常來說,膜中固定離子濃度越高,膜對反離子就有更高的選擇透過性。引入疏水基團后,離子交換容量在不降低的情況下,膜的含水率下降,這將導致膜的固定離子濃度升高,進而提升膜對反離子選擇透過性。Sata等利用4-乙烯基吡啶、苯乙烯、二乙烯基苯構成的共聚物膜與長鏈烷基溴(辛基溴,十二烷基溴或十六烷基溴)反應,并通過季銨化反應將疏水基團引入,降低了膜的含水量,提升了膜的固定離子濃度,成功制備出了具有一定阻酸性能的陰離子交換膜。但試驗同時發(fā)現(xiàn),雖然酸的擴散系數(shù)降低明顯,膜的電阻卻有一定幅度的上升。美國一項專理報道了可將帶有季胺或叔胺基的功能單體、二乙烯基苯、氯甲基苯乙烯按35-45:45-55:10-15的摩爾比經活性自由基聚合來制備具有阻酸性能陰離子交換膜的方法。盡管電滲析試驗表明膜的阻酸性能得到了提高,但相較于商品化阻酸陰離子交換膜,膜電阻增大了5-10倍。
成套生活污水處理設備引入弱堿基團降低水合作用
離子在膜間的穿透取決于它的濃度和淌度。因此,降低氫離子在陰離子交換膜上的泄漏可從這兩方面同時考慮。半均相膜的研發(fā)是為了克服異相膜應用受限的弊端,盡管半均相膜的制造成本較高,但是半均相膜表現(xiàn)出了優(yōu)良的電化學性能。在這些半均相膜中,具有互穿聚合物網絡(interpenetrating polymer networks,IPN)形態(tài)的膜是典型的候選方法,其代表了一種提高混合聚合物之間兼容性的有效的方法。IPN聚合物通常具有良好的相容性、高的機械強度以及優(yōu)良的電化學穩(wěn)定性。Cheng等依靠疏水性的聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)、含弱堿叔胺的甲基丙烯酸二甲氨乙酯(dimethylaminoethyl methacrylate,DMAEMA)及二乙烯基苯(divinyl benzene,DVB)經聚合、交聯(lián)處理,通過引入弱堿基團叔胺以降低水合作用,成功制備出了擁有半互穿聚合物網絡結構(semi-interpenetrating polymer networks,sIPN)的阻酸型陰離子交換膜(制備過程如圖1所示)。研究者在該試驗發(fā)現(xiàn),膜的結構和阻酸性能可通過改變PVC及交聯(lián)劑的用量來實現(xiàn)。化學性質穩(wěn)定的PVC做為膜基體及形成的半互穿聚合物網絡結構,使得所制膜的熱力學及酸穩(wěn)定性良好。相較于商品化阻酸膜DF-120(氫擴散系數(shù)(UH)為0.009 m/h,分離因子(S)為18.5),所制膜的UH及S分別可達0.012~0.040 m/h和36~61(溫度為25℃)。這主要是由于該膜的疏水基團緊緊貫穿著親水基團形成一種相互交聯(lián)的大分子網絡結構,在增加膜的交聯(lián)度的同時有效降低水合作用。這種網絡結構為離子的遷移提供了高速通道,促進了膜阻酸性能的提升。
雖然Cheng等成功制備出了具有IPN結構的阻酸膜,但該膜的很多性能均有待改進,例如膜含水率及電阻高等問題??紤]到該方法本身具有的局限性,本課題組以疏水性的聚偏氟乙烯(polyvinylide fluoride,PVDF)為主鏈,親水性的DMAEMA為側鏈,經原子轉移自由基聚合法(atom transfer radical polymerization,ATRP)生成PVDF-g-DMAEMA聚合物,合成過程如圖2所示,再經涂刮相轉化的手段,成功制備出對酸具有阻隔效果的陰離子交換膜。該方法的創(chuàng)新之處在于,*采用弱堿基團(叔胺)作為陰離子傳導基團,而非當前為降低膜電阻而廣為采用的強堿或強堿與弱堿的混搭形式,這有效降低了陰離子交換膜的含水率,進而降低了氫離子在陰膜中的淌度。其次,該研究提出以主鏈疏水而側鏈親水的聚合物形式制膜,通過調整膜結構,即構建相分離以使離子遷移通道被剛性且疏水的PVDF骨架所裹夾,有效提高其荷電密度進而增大膜對氫離子的道南排斥。膜的相分離主要是由親、疏鏈段之間的極性差來形成,由于離子交換膜如一個膨脹的凝膠結構,通過該方法可使帶電通道被一定濃度疏水基團包圍,膨脹度不僅受到限制,其含水率也得到了進一步降低。
由原子力顯微鏡表征(圖3)可知,經該方法所制的膜展現(xiàn)出顯著的明暗相間差異。不難理解,明亮部分代表疏水組分,陰暗處則為親水組分,表明該阻酸型陰離子交換膜確實發(fā)生了親、疏水性基團間的微觀相分離現(xiàn)象。該現(xiàn)象使得決定離子遷移的區(qū)域親疏水部分連接良好且僅具有納米尺度,這種狹小的離子傳遞通道促進了反離子的遷移,達到了良好的阻酸效果。
水樣水質分析
實驗所選取水樣為該廠電鍍廢水不同時刻膜濃水外排水,其pH 7.3±0.2,COD 180——420 mg/L,總磷10.5——50.2 mg/L,正磷酸鹽2.6——10.2 mg/L,總鹽8 300——10 400 mg/L??芍蝸喠姿猁}等非正磷酸鹽含量占總磷的80%左右,而次亞磷酸鈣的溶解度為16.7 g,因此需要通過氧化法將其轉化為易于處理的正磷酸鹽。
臭氧投加量對非正磷酸鹽轉化率的影響
實驗所選取臭氧投加質量濃度為0、48、96、144、192 mg/L,反應60 min后測定水樣中正磷酸鹽和總磷濃度,結果表明,非正磷酸鹽的轉化率隨著臭氧投加量的增加而增加。當臭氧投加質量濃度由0增加至96 mg/L時,正磷酸鹽占總磷比例由16.2%提升到99%以上,剩余非正磷酸鹽質量濃度為0.47 mg/L。當臭氧投加質量濃度為192 mg/L時,正磷酸鹽占總磷比例為99.5%,剩余非正磷酸鹽質量濃度為0.2 mg/L。臭氧投加量提高1倍,但是非正磷酸鹽的轉化率提升卻十分有限,因此在實驗中選擇96 mg/L為臭氧*投加量。
臭氧反應時間對非正磷酸鹽轉化率的影響
實驗水質同2.2,考察臭氧投加質量濃度為96 mg/L時,廢水中正磷酸鹽占總磷比例和pH隨時間的變化趨勢。
反應開始前30 min,非正磷酸鹽迅速轉化為正磷酸鹽,30 min后,反應漸趨平衡,非正磷酸鹽轉化率提升緩慢。但是水樣pH變化趨勢正好相反,反應前30 min,pH變化較小,反應30 min后,pH迅速下降。這一現(xiàn)象的原因可能是開始階段,易于氧化的次亞磷酸根首先被氧化為正磷酸鹽。當次亞磷酸根*氧化后,剩余以其他形式存在的難以被氧化的磷元素繼續(xù)被氧化。同時,廢水中大分子有機物被氧化分解為小分子羧酸類等物質,導致水樣pH下降。廢水pH降低同樣會降低臭氧產生羥基自由基的效率,導致整個反應過程速率變慢。