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硅藻土在污水处理中的作用范文1
关键词：污水处理厂；絮凝；沉淀
中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：16749944（2013）04014302
1引言
上海市某郊区污水处理厂，设计规模为1万m3/d，采用具有脱氮除磷功能的氧化沟工艺，设计出水水质为《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）中的二级标准。
由于污水处理厂经常受到高浓度来水水质冲击，水质波动很大，以至于生化系统处于不稳定转运，污泥沉降性能差，出水水质时有超标发生，尤其是出水SS、氨氮指标存在不达标的现象，初步分析主要是由于污泥颗粒细小，不易在沉淀池沉淀，导致氧化沟污泥系统老化。
为尽快恢复生化处理系统的稳定运行，实现出水水质达标排放，在尽量不改变任何工程设计规模的前提下，选择投加硅藻善污泥沉降性能，提高污泥活性成份，通过实验室小试确定合适的硅藻土投加量，然后进行生产性试验，向曝气池出水口投加硅藻土[1]，实验分析投加硅藻土对城镇污水处理厂出水水质影响。
2材料与方法
2.1主要仪器
梅宇牌 SC2000-6 智能混凝试验机。
浊度仪，LP2000，精度 0.1NTU。
TARE，DE 系列，MODEL-1000 分析天平，感量0.1 mg。
2.2试验水样
试验水样为氧化沟好氧段出水口的混合液，试验期间，污泥浓度为1500～2000mg/L。
2.3主要试剂
本试验主要研究分析硅藻土对污水处理厂出水水质的影响。硅藻土是由硅藻及其他微生物的硅质遗骸组成的生物硅质岩，主要化学成分是无定型的SiO2，并含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO和有机质等。硅藻土具有独特的微孔结构，比表面积大，堆密度小，孔体积大，硅藻土颗粒可作为形成絮体的骨架，改善矾花的结构，即有助凝的作用，使形成的絮体密实而有较好的沉降性能[2，3]。
2.4试验方法与过程
将试验硅藻土 0.1 g，用蒸馏水稀释至 100 mL，得到浓度为 1000 mg/L 的药液。药液投加量按照硅藻土与污水投加浓度分别为10mg/L（100kg/万m3）、投加浓度分别为30mg/L（300kg/万m3）、投加浓度分别为60mg/L（600kg/万m3）加入混凝试验机，先快速混合 300r/min，1min，在慢速絮凝 50r/min，10min，速度梯度 G=143.5s-1。慢速搅拌 10 min 后，静止沉降 40 min，取上清液测定浊度和颗粒特征值。
3结果与分析
3.1投加量分析
按照絮凝试验方法， 絮凝剂投加量分别为 10、30、60 mg/ L 做絮凝沉淀试验。 混合液的污泥浓度为1500 mg/L，水温为 22 ℃，pH 值为 6.9搅拌强度为 180 r/min，搅拌时间为30s，试验结果如图1所示。
图1加药量对絮凝沉淀效果的影响
由图1可以看出，投加量为10mg/L时，混合液的沉降性能不明显，无实质改善作用；投药量大于 30 mg/L，水样的絮凝沉淀性能相比加药量为 30 mg/L 时没有明显改善，在经济上很不划算。因此，选择的最佳投药量在 30 mg/L 左右。
3.2污泥浓度对絮凝沉淀效果的影响
按照絮凝试验方法， 用稀释的方法分别调节各个小样的污泥质量浓度为2250、1500、750mg/L后做絮凝沉淀试验。 水样的水温为22℃，pH值为7.2，投药量为
图2污泥浓度对絮凝沉淀效果的影响
15mg/L，搅拌强度为180r/ min[4]，搅拌时间为 30 s。试验结果如图2所示。
由图2可知，在污泥浓度为750～2250mg/L的范围内，水样的污泥浓度越低，絮凝沉淀性能越好。
4生产性试验
4.1试验方法
根据实验室小试的结果，选择硅藻土的投加量为30mg/L，生产性试验时的实际进水量为 10500m3/d，氧化沟污泥浓度为1500mg/L。 加药量为30mg/L，加药点为好氧池出水口，二沉池的出水负荷达到 1.02 m3/（m2·h）。好氧池出水在管道经过约 60 s 的混合后进入二沉池。 试验进行了 7 d， 每日检测进、出水的 COD、SS、NH3N、TP，最终计算出 7 d 的平均进、出水水质。
2013年4月绿色科技第4期
徐 明：投加硅藻土对城镇污水处理厂出水水质影响研究环境与安全
4.2结果与分析
生产性试验的数据结果见表1。
表1生产性试验进出水水质
项目COD/（mg/L）SS/（mg/L）氨氮/（mg/L）TP/（mg/L）进水水质35828424.53.4出水水质38.51812.30.5
从表1可以看出， 投加硅藻土对出水SS、COD 的去除效果明显，对NH3N、 TP 的去除效果则不明显。 这是主要是因为该污水厂进水主要是生活污水，出水中SS 主要为有机性固体物，投加药剂去除SS的同时，也去除了此类有机物；而进水中TP含量较少，在不加药的情况下，出水TP已经较低，加药难以明显增加 TP 的去除率，同时加药对 NH3N的去除没有明显作用。 参考文献：
[1]马千里，宋锐，李浩然. 城镇污水处理厂好氧池出水加药絮凝试验[J]. 工业用水与废水， 2010（41）：49～52.
[2]张秋花， 黄进刚， 徐晓军. 硅藻土复配混凝剂预处理橡胶促进剂废水的研究[J]. 西南给排水，2009（31）：29～30.
硅藻土在污水处理中的作用范文2
关键词:医院污水处理;流化床工艺;废气处理;噪声处理
西安市某医院是一所集医疗、教学、科研、预防保健为一体的三级甲等综合性医院，由于搬迁新址，因此需新建污水处理站。医院目前共有700张床位，医院治疗区、住院区和家属区公用一套上水设施和废水排放管网。实际用水量700m3/d，最高用水量1200m3/d。污水主要来源于医院门诊、病房、手术室、各类检验室、病理解剖室、放射室等排出的医疗废水及家属区排出的生活废水。排放的污水中组分复杂，污水中除含有病原性微生物外，还含有许多无机物和有机物，这类污水未经处理排放，将对环境造成巨大损害并长期危害人体健康［1－3］。
1设计水质水量要求
1．1污水水量
经计算，确定设计规模为日平均处理量1200m3/d。1．2污水水质按照当地环保主管部门要求，出水水质达到《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466－2005)一级标准。处理站设计进、出水水质见表1。
2工艺选择及工艺流程
根据当地环保部门的标准要求及该医院现状，设计方案有两种。方案一:采用生化法－流化床处理工艺，工艺流程:污水化粪池格栅调节池好氧生物流化床气浮池消毒池排放。方案二:采用物理法－硅藻土处理工艺，工艺流程:污水化粪池格栅调节池硅藻土水力循环设施过渡池复合过滤设备消毒池排放。两种方案设计处理效果均能满足出水标准要求，比较方案一与方案二在污水处理系统投资水平、日常运行费用、总投资、占地面积等四个方面(流化床技术分别为:10.419元/吨水、0.481元/吨水、455.29万元、占地面积180m2;硅藻土技术分别为8.433元/吨水、0.560元/吨水、364.29万元、占地面积150m2)。通过上述对比及其它方面因素考虑，虽然方案二投资费用低，占地面积小，但同时存在以下一些问题:①硅藻土价格较高，导致水处理运行费用较高;②硅藻土工艺受操作人员素质影响大，且硅藻土原料需要库房;③硅藻土的化学稳定性不是很理想，在处理污水时会影响到污水处理效果［4］。根据上述方案主要问题，结合医院实际情况，院方选择方案一作为污水处理最终方案。工艺流程见图1。污水经化粪池进入格栅，对污水中的悬浮物进行拦截，经螺旋提升机输送、压缩打包至收集袋定期清理;格栅井的污水进入调节池调节水质、水量;调节池的污水经提升泵进入好氧生物流化床，大部分有机物被氧化分解成二氧化碳和水;污水自流进入气浮池，PAC水解后与水质的悬浮物互相作用，使SS、COD凝聚，形成较大的沉降性较好的胶团，可去除大部分的SS及COD，然后经二氧化氯消毒后达标排放。气浮池中一部分污泥回流至调节池，污泥自流至污泥池进行浓缩，在污泥清除前投加石灰杀灭污泥中的病原菌虫卵，最后抽吸外运。废水处理主要构筑物、设备及参数见表2。
3工艺可靠性及设备特点
3．1工艺的可靠性
3．1．1废水处理生物处理系统采用好氧生物流化床代替常规的生物接触氧化，采用比表面积较大的立体柱状空心填料代替常规的弹性填料，使填料上附着的生物膜量大大增加，从而提高有机物的去除效率，并同时具有脱氮功能［5］。曝气系统采用充氧效率极高的管式微孔曝气装置，使污水与填料充分混合接触，既提高了污水的处理效果，又节省了能耗。3．1．2消毒处理消毒采用二氧化氯作为消毒剂，二氧化氯具有高效、广谱、安全、快速、持续时间长，不生成且抑制生成具有致癌作用的三卤甲烷等特点而被世界卫生组织列为A1级消毒剂［6］。3．1．3污泥处理系统污泥主要包括栅渣、气浮浮渣、化粪池沉渣。污泥中含有大量的病菌和寄生虫卵。栅渣定时清理，可作为医疗垃圾处理;化粪池2～3年清理一次;气浮浮渣排入污泥池，经曝气后好氧硝化减容后，污泥量不大，投加石灰搅拌消毒［4］，通过定期抽吸外运处置。3．1．4废气处理微生物在氧化，尤其是厌氧水解过程中会产生一定量的CH4、H2S、NH3等有害气体，对周围环境造成二次污染［7］。该系统废气主要由污泥池、好氧生物流化床曝气产生，有一定异味，废气采用活性炭吸附后高空排放。3．1．5噪声处理噪声污染主要由生化处理系统曝气风机产生，采用安装消音器进行处理。
3．2设备的先进性
系统采用PLC作为中央控制器，采用中央集控和分散控制相结合，方便、直观、易操作，自动化程度高。调节池水泵采用2台，分工作泵和备用泵，水泵的启动、关闭受调节池浮球控制，调节池浮球分报警、正常、最低液位三只;机械格栅间隙自动运行，并在现场单位设置控制箱，根据现场运行情况可由手动控制格栅的启动/停止;风机与原水泵联动，自动运行，12小时切换一次;加药泵、气浮系统、二氧化氯发生器和废气引风机和进水泵联动，自动运行。
4运行效果分析
4．1调试运行
以附近污水处理厂的污泥为菌种进行培养、驯化和挂膜。污泥驯化初期采用间歇进水的方式，当好氧流化床的填料开始挂膜后，逐渐增加进水量和进水次数，然后以小流量连续进水，并根据出水情况和污泥形态逐渐提高进水量到设计负荷。在驯化过程中，好养流化床的填料生物膜逐渐成熟，床内污泥结团沉降性能增强，镜检发现有游动的纤毛虫(如草履虫)、轮虫等。待系统稳定后，将污泥回流一部分至调节池，以恢复微生物活性并进一步增强微生物适应性。经过一个月的调试，工程运行稳定，处理效果良好。4．2运行效果废水处理设施经过试运行，设备运行正常，整个工艺运行稳定(处理前后的水质情况见表3)。运行结果表明，处理后排放的污水优于《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466－2005)一级标准，并顺利通过当地环保部门的竣工环保验收。
4．3工程运行费用与环境效益
本工程运行成本包括人工费(0.083元/吨水)、电费(0.238元/吨水)、药剂费(0.16元/吨水)等，每吨废水的直接运行成本为0.481元。工程运行后，医院每年减少向水体排放COD105.5t，BOD554.2t，NH4－N6t，SS54t，环境效益十分显著。
5结论
(1)生化法－流化床工艺具有容积负荷高、生物降解速度快，运行费用低等优点，特别适用于中、低浓度工艺废水、生活污水的处理，且投资省、占地少、处理效率高，出水水质优于《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466－2005)一级排放标准。(2)该工程在确保出水水质同时，努力降低运行成本，节省基建投资;在设备选型上选用性能可靠、耗能低、效果好及维修方便的设备;充分考虑防止二次污染，噪声低、基本无异味，不影响周边环境;系统采用PLC作为中央控制器，采用中央集控和分散控制相结合，自动化程度高，操作简单，管理方便。(3)运行成本低，废水处理运行成本为0.481元/m3，在经济上合理可行。
参考文献:
［1］洪建功，李婉茹，潘喜平，等．综合性医院废水处理工程实例［J］．南阳师范学院学报，2015，9(14):45－48．
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［6］马玉梅，赵薇，刘红雁．医院污水处理方法应用进展［J］．职业与健康，2010，26(10):1180－1182．
硅藻土在污水处理中的作用范文3
浑江区矿产资源开发利用战略方针
基于白山市、浑江区的主体功能定位、资源环境承载力状况，遵循白山市总体发展战略，借鉴各地矿业城市转型发展经验，对照国家产业政策，对浑江区矿产资源开发利用提出以下战略方针：
1）突破区界，立足全市。
浑江区作为白山市的中心城区，矿产资源开发利用的发展战略同样要突破区界、立足全市，统筹谋划、充分发挥引领带动作用。除区辖范围内的矿产地以外，对于市辖各县市优势矿产资源的精深加工、产业升级、商贸物流也要统筹规划，谋求向中心城区集聚，以实现科技引领，激发规模效益。
2）点上开发，面上保护。
白山市发展战略的第一要义是生态立市，强调只有保持好生态，才能实现可持续发展、绿色发展和科学发展。同时白山的发展战略，又提出“产业强市，打资源牌、走特色路”，因为转型路径不能脱离当地资源禀赋的实际，仍然需要开发利用矿产资源，延长矿山服务年限。在处理保护环境与开发矿产资源这一对矛盾中需要辩证思维，在保护环境的前提下开发矿产资源，以点上的开发带动面上的保护。因为矿产资源开发对环境的扰动毕竟是点状的，其带来的经济效益、社会效益等则可以促进大面积生态环境保护。对于大片林区，经济欠发达的生态环境脆弱地区，尤其是这样，既要绿水青山也要金山银山。
3）精深加工，变废为宝。
发展矿业经济必须努力实现资源依赖向创新驱动转变，由粗放开发向高科技、高附加值、高端市场转变。一方面开拓精深加工之路，拉长产业链条，提高经济效益；另一方面加强废石尾矿的综合利用，发展循环经济，实现废弃物资源化，变废为宝，同时改善矿山生态环境。
4）突出特色，择优有序。
根据浑江区以及白山市矿产资源特色和当前国家产业政策，优选开发矿种和开发项目，实行差别化扶持政策，有所为有所不为，发扬特色，变资源优势为产业优势为经济优势。
5）筑巢引凤，科技引领。
如今的发展必须依靠科技，依靠人才，市场的竞争归根结底是科技和人才的竞争，提高矿产资源开发利用效益的出路在于精深加工，精深加工的难点在于占领科技制高点，必须依靠高科技人才。本地高端人才缺乏，需要从外地吸引，吸引力来自优势资源、优美环境、优质服务，来自事业成功的感召和灵活多样的合作形式。在筑巢引凤方面，要继续发扬白山的优良传统。
浑江区矿产资源开发利用战略建议
根据以上方针，将浑江区矿产资源开发利用划分3个层次：第1层次为持续开发煤铁等传统矿产，提升其综合利用水平；第2层次为做大做强矿泉水、硅藻土等优势矿产，延长精深加工及物流产业链；第3层次为积极开发金、钴、松花石等特色矿产，开辟新兴矿业增长点。
1持续开发传统矿产
浑江区矿业产值居前5位的矿种依次是煤矿、铁矿、金矿、白云岩、石灰岩，传统矿产主要是煤矿和铁矿。白山市是通化钢铁公司的主要原料基地，是全省煤炭基地之一，浑江区是白山市煤炭、铁矿的主产区之一。据区领导介绍，煤炭的保有资源储量为13亿t，占全市的1／3，铁矿石的保有资源储量为156亿t，尚有进一步扩大之远景。对于转型中的矿业城市，持续开采传统矿产剩余资源储量，延长服务年限，降低衰退速度，是维护地区产业稳定、矿山矿工稳定、城市社会稳定的重要因素，可以为接续产业的培育、发展赢得宝贵时间和安定环境。
对于煤矿、铁矿的基本政策导向应当是适度开发，延长寿命，严格控制开采总量增长，同时提高开发利用水平，限量提质，做强不做大。提高开发利用水平体现在3个方面：1）改进开采选矿方式方法，提高采选回收率和综合利用率，切实保护矿山环境，实现绿色开发。如大通矿业公司对赤铁矿石选矿工艺的改进，就具有开创性的典型示范意义。2）改变粗放利用习惯，实施精深加工，如八宝循环经济工业园区经验：原煤全部入洗，把洗精煤转化成焦炭和煤化工产品，形成煤炭—精煤—焦炭—煤化工产品产业链，洗后副产品煤矸石、中煤、煤泥等进行发电，形成洗后产品—矸石发电—粉煤灰制砖产业链。3）强化固体废弃物（废石、尾矿、粉煤灰）综合利用，促进二次资源深度转化，充分利用国家对资源枯竭城市的扶植政策，偿还矿山环境问题历史欠账。
关于白云石、金属镁的开发利用，市、区两级都比较重视。已经建设白山镁工业园区，全力打造“中国镁谷”，金属镁被列为两大新兴产业之一的新材料产业的重要内容。笔者建议适度降温，理由如下：1）资源优势具有遍在性。据介绍，白山市白云石主要分布在浑江区，已探明资源储量8920万t，远景资源量10亿t以上，白云岩资源规模大、质量优，主要有益组分MgO含量为2100％～2168％，CaO含量为2895％～3040％，接近白云石的理论值。但是，这样量大质优的白云石矿在我国许多地方都有，不具有稀缺性。2）白云岩炼镁属于高耗能高污染产业，国家产业政策列为限制类。3）白云岩炼镁产业利润有限，企业竞争力靠就近煤炭、交通便捷和宽松的环境承载力，浑江不具备比较优势。但是浑江镁业已有基础，天安镁业已在镁园试产，今后的基本政策导向也是规模适度，重点放在改进工艺降低成本、调整布局实现煤镁联动上。至于金属镁产业，以稀土镁合金为主打产品的系列镁合金板材和压铸件产品体系，有条件可以发展，因为其产品用镁量不大，不会受到上游开矿炼镁产业规模小的制约。多晶硅产业已经过饱和，全国大面积亏损，不宜发展，也不宜作为硅藻土加工利用方向。
2做大做强优势矿产
白山市有两大优势矿产，不但全国有名，在世界也有一定地位，可以说是世界级优势矿产，一个是硅藻土，另一个是矿泉水。前者产于白山市南部临江市、长白朝鲜族自治县，后者主产于白山市北部抚松县、靖宇县，浑江区也发现日流量在600m3（满足年产量10万t）以上的矿泉14处。硅藻土、矿泉水主产区虽不在浑江区，但浑江作为白山市首府和中心城区，应当对做大做强两大世界级优势资源，发挥特别的集聚和提升作用。
2.1浑江区硅藻土资源发展方向
我国硅藻土保有资源储量39亿t，分布于10个省（区）。白山市硅藻土资源丰富，在全国处于优势地位，主要分布在临江市和长白县范围内，探明资源储量约2亿t。硅藻土矿质量好，一级品率占30％以上，开发强度30万t／a。白山市硅藻土资源丰富，以储量大、质量好而闻名，不仅在全国领先，放眼全世界其质量也可以与美国加利福尼亚州硅藻土矿媲美，具有相对的独占性和垄断性。白山市硅藻土开发利用在全国有一定地位，主要产品为助滤剂，同样存在国内硅藻土行业产品档次偏低，品种单一，深度加工不足，没有充分发挥经济优势的问题。特别是二三级品开发利用较差，迫切需要寻找二级土和三级土的开发利用途径，开发研制新型建材和环保材料。
硅藻土的独特性能是绝大多数非金属矿物无法替代的，其用途十分广泛。除助滤剂以外，还可以作为天然的纳米材料制造微孔材料、各种载体等功能材料，以及供高级精密仪器使用的高级吸附剂等等，国际上都不断有新的研发成果。自20世纪90年代以来，国内对硅藻土开发应用也做了大量的工作，主要集中在矿物提纯、各种污水处理、食品药品载体、建筑材料等领域，取得了一定的效果。中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所（国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心）认为：只有对原矿经过精确的岩矿鉴定分析，进行恰当的提纯处理，才能正确选定精深加工的方向，制备附加值较高的各类产品；今后硅藻土开发应用的重点应放在硅藻土的高效综合应用方面，实现多品种、系列化，如开发新型材料、功能性材料、纳米材料等，这些领域的新应用将是今后硅藻土开发的重点关注方向。
要做大做强白山市硅藻土产业，首要任务是全面提高自主研发创新能力。建议浑江区采取下列措施发挥集聚引领作用：1）鼓励硅藻土新品种的开发，特别是高附加值硅藻土产品的开发，提高加工技术工艺，努力形成高端产品产业集群；2）强制二、三级土的综合利用，加强提纯处理能力，集约、节约开发利用资源、保护资源；3）与科研单位、大企业紧密合作，在浑江打造中国最大的硅藻土基地，集硅藻土产品加工、开发、检验检测、输出枢纽功能于一体，获得全行业的话语权、定价权、标准制定权。
2.2浑江区矿泉水资源发展方向
白山市天然矿泉水资源丰富，已探明矿泉水水源地130处，总流量为259万m3／d，允许开采量已达到1397万m3／d，水质独特，生态环境优越，是全国闻名的硅酸矿泉水和碳酸矿泉水产地。另外还有多种微量元素复合型矿泉水，可满足人们不同的消费需求，其水质可与世界知名矿泉水相媲美。2004年被国土资源部国家饮用天然矿泉水技术委员会命名为“中国白山市长白山天然矿泉水源可持续开发示范基地”，同年被国际饮水组织命名为“中国白山国际矿泉城”，是与阿尔卑斯山脉、北高加索齐名的三大矿泉水富集地之一。已拥有知名矿泉企业5家，但白山市没有打出属于自己的知名品牌。针对这一情况，白山市应将发展方向定位为：1）打品牌、扩总量、做高端、保护资源，打造高端水产业集群；2）全力打造成世界顶级国际矿泉城、长白山高端饮料及运动饮料基地和全国最大的优质矿泉水生产基地。3）靖宇、抚松为矿泉水开采基地，而浑江应成为高端水产业集群基地和物流集散地。
3积极开拓特色矿产
浑江有几种特色矿产资源，如金矿、铜钴矿、紫砂陶土、松花石等，当前开发规模不大，但有较好开发前景，值得积极开拓。金矿具有货币属性，市场好，开发效益高，占用场地不大，国家鼓励开发。浑江金矿算是新兴产业，现有2家企业开采，其中吉林板庙子矿业公司金英金矿，探明资源储量金26t，年产矿石66万t，人选品位4g／t，探采对比储量正变，经济效益好，管理理念先进，注重环保、安全与社区和谐，是很有发展前途的企业。更为可喜的是浑江区内板石沟—二道沟金矿成矿带找矿远景好，已经有所发现。
硅藻土在污水处理中的作用范文4
关键词：污泥；热值；含水率
Abstract: This paper describes the sludge composition, calorific value and moisture content of sludge, which until the relationship between calorific value and sludge water rate, through the experimental method is discussed to improve sludge calorific value and so on.
Key words: sludge; water ratio; calorific value
中图分类号：S141.6文献标识码：A 文章编号：
1. 污泥的成份及热值
污泥是污水处理过程产生物，主要由低级有机物如氨基酸、腐植酸、细菌及其代谢产物、多环芳烃、杂环类化合物、有机硫化物、挥发性异臭物、有机氟化物等组成，此外，还含有无机物和汞、镉、铅等重金属物质。污泥是污水处理产生的容积最大的副产品，一般含水率为80%左右，一般来说每万立方米生活污水处理量可产生5~6吨以上的含水率80%的脱水污泥。
2、污泥含水率
污泥是一种含水率高(浓缩污泥含水率为97％左右，脱水污泥含水率为80％左右)、呈黑色或黑褐色的流体状物质。污泥由水中悬浮固体经不同方式胶结凝聚而成，结构松散、比表面积与孔隙率极高。其特点是含水率高、脱水性差、易 腐败、颗粒较细，从外观上看具有类似绒毛的分支与网状结构。污泥脱水后为黑色泥饼，自然风干后呈颗粒状，硬度大且不易粉碎。
1.3水分分布特性
(1)间隙水又称为自由水，没有与污泥颗粒直接绑定。一般要占污泥中总含水量的 65％—85％，这部分水是污泥浓缩的主要对象，可以通过重力或机械力分离。
(2)毛细结合水，通过污泥颗粒间的毛细管束缚的水分。浓缩作用不能将毛细结合水分离，分离毛细结合水需要有较高的机械作用力和能量，如真空过滤、压力过滤、离心分离和挤压 可去除这部分水分。各类毛细结合水约占污泥中总含水量的15％—25％。 (3)表面吸附水，覆盖污泥颗粒的整个表面，通过表面张力作用吸附。 (4)内部结合水，指包含在污泥中微生物细胞体内的水分，含量多少与污泥中微生物细 胞体所占的比例有关。去除这部分水分必须破坏细胞膜，使细胞液渗出，由内部结合水变为 外部液体。内部结合水一般只占污泥中总含水量的10％左右。内部水只能通过热处理等 过程去除。
3、污泥的热值与污泥含水率的关系
污泥焚烧实现了城市污水处理行业污泥减量化、无害化和资源化处置的追求，取得了显著的环境效益、社会效益和经济效益，也为全国排水行业污泥处置开辟了一条全新途径。
污泥是污水处理过程中剩余微生物残体，污泥中含有大量的有机物和纤维木质素，具有一定的热值，可以采用焚烧方式进行处置，但由于污泥含水率太高导致低位热值较低。据统计，污泥干基热值范围为7482.1～17957.1kJ/kg(一般生活污水处理厂生化工艺产生的污泥热值14964.2kJ/kg左右)，但实际污水处理厂脱水污泥含水率为75%～85%，这些水分在污泥焚烧过程中转变为蒸汽，并以气化潜热的形式带走部分热量。研究数据表明，对于干基低位热值为9976.4kal/kg的污泥，水分含量达到79.9%时，其热值将全部用于污泥所含水分的蒸发，也即能量损失为100%。
大量研究表明，污泥自持燃烧的低位热值约3491.53kJ/kg，即，污泥自持燃烧的最高含水率为40～70%（根据污泥干基热值7482.1～17957.1kJ /kg计算所得）。生活污水处理厂的污泥高位热值为14964.2kJ/kg左右，要满足自持燃烧，污泥含水率需降至55%以下，显然，这已经超出了污泥机械脱水的能力，因此，从热值角度分析，污水处理厂污泥不宜直接燃烧，需要进行干化处理。本文拟通已有实验数据寻找一种热值提高物质、脱水剂等不同添加物的组合，综合考虑热值、含水率、灰分的关系，使其成为一种成本较低，所需时间相对较短的干化方法，充分利用污泥热能。
4、提高污泥热值的方法
污泥焚烧作为一种减量化、无害化、资源化水平最高的技术，慢慢成为污泥处理处置的主流技术的一种，但由于污泥含水率太高（75%~85%），其低位热值很低（低于1254kJ/kg），无法满足自持燃烧的热值，需要加入辅助燃料，导致处理费用比较高。如果能有效降低污泥含水率，提高污泥热值，就可以降低污泥的处理费用。
表1生物污泥和物化污泥的性质
从表1可以看出，生物污泥与物化污泥的含水率分别为84.46%和78.71%，可见物化污泥的脱水性强，含水率低，约低5%；但由于物化污泥加入了化学试剂———混凝剂，使VS含量低，从而导致干基热值物化污泥比生化污泥低，分别为16050.4、17168.9kJ/kg。
污泥燃烧过程中，所含水分转变为蒸汽，并以气化潜热的形式带走部分能量。1个标准大气压下100℃水的气化潜热为2257.2kJ/kg。虽然生物污泥的干基热值比物化污泥高1118.6kJ/kg，但由于含水率高，其低位热值反而比物化污泥的低位热值低892.4kJ/kg。
前期的大量研究表明，污泥自持燃烧的低位热值约3482kJ/kg，这2种污泥的低位热值远达不到维持自持燃烧的要求，因此，要实现经济焚烧处理处置，需要采取措施降低其含水率，或掺加高热值物质来提高污泥的低位热值。
42.2降低污泥含水率、提高污泥热值
试验所用污泥含水率81.46%，为生物污泥与物化污泥的混合物，调理剂含水率3%。按照5%、10%、15%的比例将调理剂添加到污泥中，搅拌后放置失水，含水率和热值随时间的变化如表2所示。
表2污泥含水率和热值随时间变化调理剂加入污泥的比例5%、10%
由表2可知，加入脱水调理剂后，污泥中的水分容易散失，而且随着调理剂量的增大，含水率降低的速率也加快；放置3d后，添加5%和10%调理剂的污泥体系含水率分别降至56.44%、53.38%和50.76%，热值分别提高至4509.8、4554.9kJ/kg，可以满足自持燃烧的需要，不需要再加入辅助燃料。放置6d后，含水率分别降至44.68%和39.90% ，热值分别提高至6402.1、6595.2kJ/kg，燃烧过程中还可以放出多余热量，进行热量回收。随着调理剂添加比例的增大，含水率降低速率加快，但热值并不是一直增大，这是由于调理剂是无机物，随着其添加量的增大，无机成分所占比例增大，导致热值降低，因此最后选定调理剂添加量为5%。
42.3木屑、餐厨垃圾、煤粉等对热值的影响
生物污泥具有较高的干基热值，但高含水率和强持水性限制了污泥焚烧和热能利用。研究木屑、餐厨垃圾、煤粉等热值提高物质与M1脱水剂（以镁盐为主的化合物）、硅藻土、高岭土、皂土等脱水剂对污泥含水率降低、热值提高的作用。结果表明，含水率与热值的变化呈负相关性，木屑、煤粉对于污泥含水率降低和热值提高作用较为明显：当木屑加入比例为5%，煤粉为20%时，5天内体系含水率由60.7%降至36.3%，污泥低位热值由2162kJ/kg上升至6685kJ/kg，完全满足自持燃烧的要求。四种脱水剂脱水作用的顺序为：硅藻土>高岭土>皂土>M1脱水剂。现场实验表明，当M1脱水剂、木屑、煤粉添加比为5：10：10时，均温10℃，自然通风条件下，5天后污泥含水率可以由81.3%降至28.0%，低位热值相应提高至10534kJ/kg，干基灰分产量减少至38.2%。
5、结束语
选用合适的脱水调理剂能够改善污泥的脱水性能，污泥脱水时在不大幅增加能耗（电耗转换成机械能）输入的前提下尽可能多的使污泥中的游离水去除，使干基热值不变的前提下提高污泥的低位热值；同时在污泥调理过程中使用其他行业废弃的具有较高热值的物料用作添加剂一方面使污泥容易去除水分，另一方便使污泥的低位热值升高，至少达到实现自持燃烧，满足焚烧处置的要求。
参考文献
[1] 尹军 谭学军 污水污泥处理处置与资源化利用.2005北京化学工业出版社.
[2] 张华 污泥改性及其在填埋场中的稳定化过程研究.2007同济大学
[3] 张小平 固体废物污染控制工程.2004北京:化学工业出版社
[4] 徐强 张春敏 赵丽君 污泥处理处置技术及装置［M］北京 化学工业出版社 2003
硅藻土在污水处理中的作用范文5
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硅藻土在污水处理中的作用范文6
关键词：市政 给排水 工程管理
一、做好前期市政给排水规划设计
给排水设计从微观层面上讲主要包括单项市政工程给排水规划和设计，它是将理想变为现实最直接的环节。一方面城市建设在发展过程中会遇到具体新课题，必须采用新办法、新材料、新产品去解决；另一方面，可持续发展要求我们不断创新，具体规划设计必须符合节能省地建设新理念。
1、污水处理新技术的发展
从可持续发展角度而言，采用延时曝气这种高资源占用（材料、土地）和高能源消耗低负荷工艺，以耗能方式取得污泥稳定的工艺是不适合中国国情的，从生活污水反应器发展趋势看是从活性污泥工艺和生物膜反应器向高效的移动床和流化床发展。
最近国内尝试使用一种高效载体生物强化a/o工艺，它是在a/o反应池的好氧池末端投加活性硅藻土，同时好氧硝化液和沉淀污泥回流至缺氧池，利用硅藻土的高效载体生物作用（流化床）和吸附，混凝及过滤等物化作用，实现生物脱n和物化除p，较好地解决了纯生物或纯化学污水工艺中脱n与除p相互矛盾的问题。
2、污水管道设计中新管材的推广
在给排水工程中推广pccp管、pvc-u管、pe管、聚丙烯（pp）等新型塑料复合管材，符合国家以塑代钢政策。同时管道摩阻小、排水量大、重量轻、施工方便，受到业主及施工方一致欢迎。但在具体使用过程中，应注意施工造成管道变形超标的问题，应确保管道两侧回填土的回填质量，必须分层夯实，使其密实度能够达到95%以上。
3、雨水管道设计新思路
在缺水地区或地下水较深区域，尽量使雨水不排人下水道，尽量通过设计施工，将雨水渗透或截留。一则可以减少排水负荷，减少雨水管道投资；二则增加地下水补给，涵养地下水，进行水生态修复。另外，也可以设置雨水贮水池截留雨水作中水使用，但这要根据项目的具体情况，因地制宜。
二、施工过程中应加强质量安全管理控制
市政给排水工程的施工质量管理与控制是一个重要的社会问题，而且关系到城市整体建设和发展。政府行政管理和市政部门一定要从为人民负责的角度出发，加强对于施工质量的全过程监督和立体化管理。而给排水工程项目施工单位则要深刻认识到加强质量管理的重要性，进而全面实现工程项目的经济收益与社会效益。
1、管道施工
1.1沟槽开挖与支护
开挖过程中应根据土壤类别及性质确定槽帮坡度，对于较深沟槽宜分层开挖，挖槽土方应合理安排堆放位置以防止塌方；根据槽底宽、槽深边坡坡度及层间留台宽度来确定开槽断面，根据管道结构宽度加两侧工作宽度确定槽底宽度；雨季施工应在沟槽四周叠筑土埂，必要时在埂外开挖排水沟以防止雨水流槽内，必要时加设集水井用泵抽水来防止槽底泡水；开挖过程中随时对槽底进行高程检验，采用机械开挖时在槽底高程以上20cm应改换人工进行清挖以防止超挖，若遇超挖应采用碎石回填到设计高程或填土夯实，并保证其密实度不低于天然地基密实度。
1.2管基施工
管道垫层应按照设计宽度、厚度进行摊铺，铺设完成后尽快浇筑混凝土以免对垫层造成破坏，基础混凝土浇筑一般采用钢模板立模，并应复核槽底标高和模板顶弹线高程，以确保平基厚度及高程，并防止支杆的支撑点不直接支在松散土层，采取加垫板或桩木的措施以保证其强度、刚度及稳定性；浇筑后应先用插入式振动器振实后用平板振动器振平及抹平，一般第一次先将基础浇筑成水平状之后浇筑管座。
施工中若遇到雨水或其它客水进入沟槽，应采取排水措施将其清除干净之后铺设砂垫层以保证沟槽施工防止带泥水浇筑平基混凝土。
2、管道安装
给水管一般采用从上向下安装，排水管采用自下游向上游安装，若管线质量较大应采用吊车吊装，吊车开行至沟缘2m处即应停止以避免沟壁坍塌，下管时应专人指挥，绑管子应找好重心，平吊轻放以免扰动基底管道相互碰撞，若施工：现场狭窄不宜采用机械施工则应采用人工压绳下管，管路进入沟槽时应防止其与槽壁支撑及槽底或槽内管道碰撞，并应严格控制水平与方向。
管道安装必须严格按照施工工艺进行施工，近年来管材尤其是给水管材多种多样，施工工艺也不尽相同，管道安装前必须垫稳，不能有倒坡现象，管道内不能存有泥土、砂浆等杂物，管道接口缝隙宽度应均匀。若需水泥砂浆抹带施工则应严格控制砂浆配合比，并保证砂浆搅拌均匀以确保其强度及和易性，抹带施工前应将管外壁凿毛并洗刷干净，之后根据管径进行抹带施工.，抹完后进行覆盖洒水养护以防止空鼓、开裂；对于直径不大于600mm的管路，在抹带施工的同时应配合用麻袋球等在管道内来回拖动以便将流入管路的砂浆托平，对于管径大于600mm的管路应勾抹内管缝；若需铺设钢丝网加强则应保证钢丝网与管缝对中并保证其搭接长度和插入管座深度不小于10cm。
3、检查井、截门井施工
市政给排水检查井施工容易出现基础尺寸及高程偏差较大，井壁砌砖通缝、砂浆不密实、不饱满，抹灰面起鼓发裂等质量问题，因此在检查井及截门井施丁中应尽量避免带水浇筑垫层和基础，并要保证基础的几何尺寸和高程符合设计要求，并待垫层混凝土达到一定强度后方可砌砖施工；井壁砖砌筑应保证竖直度，不得有通缝，灰浆饱满，砖缝平整，抹面要压光，不能有空鼓、裂缝现象；污水检查井雨水流槽高度应与主管内顶相平，下半部分是与主管半径相同的半圆弧，上半部分与两侧井墙平行，其宽度与主管管径相同，雨水流槽高度应与主管半径相平，流槽形状应为与主管半径相同的半圆弧；井内踏步若为灰口铸铁材质必须保证其安装牢固，污水井内踏步必须刷防锈漆，井盖安装时必须保证井圈座浆饱满，井盖与井圈配套，必要时采用重型井盖。
三、抓好试验与验收阶段管理控制
工程施工后期总承包单位应邀请建设单位有关人员积极参与工程收尾工作。
（1）碳钢金属管道在分段进行强度、严密性试验合格后，管段与管段相互联结的焊口和管段与管网联结的焊口，在无法做强度、严密性试验时，必须进行焊缝无损探伤检验，以确保联结焊口的质量。
（2）铸铁管道与非金属管道试验时，各施工单位在各自施工区分界线附近井下临时封闭管口，首先从排水管网中管底标高最高处井口注入水。打开相邻施工单位分界处井下被封闭的管口，使上游管段中的水向下游管段排放。直到排水管网全部试验合格为止。
（3）各施工单位在管线试验期间，应设专职人员设置、记录和拆除管线临时盲板。
（4）供水系统和循环水系统管网水冲洗，应与供水系统、循环水系统各种水泵试运转相结合，使两项工作同时进行。