生物沥浸对精对苯二甲酸化工污泥脱水性能的提高及其重金属脱除效果
摘要：通过摇瓶培养试验研究了生物沥浸处理对精对苯二甲酸(PTA)化工污泥脱水性能和重金属去除效果的影响.研究表明,PTA污泥经生物沥浸后脱水效果得到了较好的改善,且营养剂最佳投加量为5g·L-1.经生物沥浸2d后污泥的pH从7.37下降到2.29,比阻从62.64×1012m·kg-1下降到2.36×1012m·kg-1,降低了96.23%.在最佳处理条件下对该化工污泥进行多批次生物沥浸中试试验,并对沥浸后污泥采用厢式压滤机脱水.结果表明,经生物沥浸处理后污泥静置24h,污泥沉降率可从2%提高到33%,厢式压滤脱水后泥饼含水率下降到45.9%,与对照相比,污泥体积减少了91.1%.泥饼中Cu、Cd、Pb、Zn、Co的去除率分别为95.15%、85.20%、42.11%、82.59%和64.42%;滤液中COD和氨态氮去除率分别为42.82%和74.98%.可见,生物沥浸法不仅能够较好地改善化工污泥的脱水性能,还能脱除污泥中的重金属.这对生物沥浸技术在PTA化工污泥上的应用和推广具有重要意义.
关键词：化工污泥，生物沥浸，脱水性能，重金属，厢式压滤机
生物沥浸法是一种可以去除污泥固相中重金属,同时可以使污泥沉降性和脱水性得到明显改善的一种污泥处理新技术.课题组曾研究发现,制革污泥和城市污泥经过生物沥浸后比阻值下降80%以上,污泥可在不添加任何絮凝剂的条件下,直接厢式压滤脱水至含水率60%以下,这对大幅度减少污泥产量和有效解决污泥后续处置问题提供了非常好的途径.精对苯二甲酸(Pure Terephthalic Acid,PTA)是生产聚酯最重要的原料,而聚酯纤维(涤纶)是合成纤维最主要的品种,在世界合成纤维总产量中占将近80%的比例.然而生产PTA的企业在处理PTA生产废水中产生了大量的PTA污泥.据课题组对多个PTA生产企业的实地调查,发现该类PTA生产废水多采用普通活性污泥法处理,二沉污泥直接加PAM后带式或离心脱水.该类脱水污泥的主要特征是干基有机质含量高(85%以上)、含水率高(接近90%),并含有多种重金属尤其是Co及与PTA相关的有机污染物.若对此类污泥直接进行焚烧处理,则会由于水分较高,导致成本高昂,因此,应设法对该污泥深度脱水,去除有害物质,这对污泥的后续处置十分重要.为此,本文通过摇瓶试验,研究不同处理下生物沥浸对高有机质的PTA化工污泥脱水性能(用比阻γ表征)的影响,在最佳处理条件下进行规模为2m3的批次中试研究,并用厢式压滤机进行压滤脱水,以期为生物沥浸技术在PTA化工污泥上的应用提供科学依据.
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