脱硫废水处理系统污泥资源化除磷技术研究

针对脱硫废水水质和"三联箱"处理工艺的特点,提出了将脱硫废水处理系统污泥(脱硫污泥)用于除磷的方案。以模拟含磷废水为处理对象,对脱硫污泥除磷技术进行了深入研究,考察了不同污泥浓度及污泥含钙量对除磷效果的影响,通过吸附热力学和吸附动力学的研究探索除磷机理。结果表明,含钙污泥除磷主要通过化学反应和吸附作用共同实现,化学反应产物为CaHPO_4·2H_2O;在一定污泥浓度和含钙量条件下,磷去除率可达99%以上;污泥含钙量越高,对磷的吸附容量越大,所需污泥量越少;适当升高温度可以促进污泥对磷的吸附。由X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征分析可知,反应后的污泥表面有透钙磷石生成,进一步验证了实验结果。

电厂烟气脱硫废水零排放工艺中试研究

电厂烟气脱硫废水零排放是行业的热点和难点问题。本文通过脱硫废水水质特性分析,集成预处理、深度处理、预浓缩和蒸发结晶模块建立了脱硫废水零排放工艺,并进行了每天25 m^3的中试试验。结果表明:该工艺各模块可优势互补,高效稳定运行,实现脱硫废水零排放;由预沉池和序批式反应器构成的预处理模块通过投加石灰、氢氧化钠、碳酸钠和絮凝剂,实现了悬浮物、硬度、有机物和重金属的同步去除,悬浮物、Ca^(2+)、Mg^(2+)和有机物去除率分别达到97.3%、38.1%、98.5%和74.3%;深度处理模块包括过滤器、超滤(微滤)和纳滤单元,能够高效截留二价离子和有机物,纳滤单元出水Ca^(2+)、Mg^(2+)和硫酸盐质量浓度分别为5.2、0.4、84.3 mg/L,降低了膜结垢风险,并保证了工业盐品质;经电渗析单元、离子交换单元与蒸发结晶后,所得工业盐纯度达到《工业盐国家标准》(GB 5462—2015)中二级工业湿盐的要求。

钙矾石法去除脱硫废水硫酸根沉淀物沉降特性研究

硫酸根难以稳定高效去除,造成浓缩、蒸发单元结垢是工业废水零排放系统面临的主要难题之一。以脱硫废水为研究对象,开展了钙矾石法深度去除硫酸根与沉淀物沉降条件优化研究,系统分析了初始n(Ca^(2+))/n(SO_(4)^(2-))(ICS)、n(Al^(3+))/n(SO_(4)^(2-))(IAS)和混合条件的影响机制,利用扫描电镜、X射线衍射等手段对沉淀物进行了表征。结果表明,钙矾石沉淀法的硫酸根去除率可达99.5%;由于形成沉淀物的Zeta电位较高,静电斥力影响了沉淀物颗粒的聚集,造成沉降性能恶化。ICS和IAS的变化可以改变产物的结构、形貌与沉降特性。提升ICS有助于提高硫酸根去除率,并改善沉淀物的沉降特性;提升IAS会造成硫酸根去除率先增大后减小,沉降特性则能有效改善。投加聚丙烯酰胺能够有效改善沉淀物的沉降性能,离子度为39%的支链高分子阳离子型聚丙烯酰胺可将30 min沉降比降低至30.5%。

污泥水磷和有机物同步混凝去除的多目标优化技术研究

通过引入多响应值的归一化评分法进行了污泥水磷和有机物同步混凝去除的多目标优化,并利用响应面(RSM)技术考察了Al/P比、聚丙烯酰胺(PAM)投加量和悬浮固体(SS)浓度对污染物去除的单独效应和联合效应.结果表明,复合投加聚合氯化铝和PAM能同步去除污泥水中磷和有机物,并改善沉降效果.归一化后单目标RSM优化显示,对污泥水中磷和有机物同步去除的贡献为Al/P比>SS浓度>PAM投加量.在最优条件Al/P比为3、PAM浓度为1.22 mg·L^(-1)、SS浓度为3.58 g·^(L-1)的条件下,正磷和总有机碳去除率分别为93.1%和53.9%.与多响应变量优化相比,引入归一化评分法有效解决了变量间数值量级差异的问题,使结果的分析计算变得简单方便.

污水处理厂污泥水溶解性有机物的光谱特性分析

污泥水是污水处理厂污泥浓缩、稳定、脱水等环节产生的废水,具有污染物浓度高、成分复杂的特点.采用三维荧光光谱和红外光谱研究了污泥水中溶解性有机物(DOM)的光谱特性.污泥水荧光性DOM(FDOM)可利用平行因子分析划分为6个荧光组分,分别为类蛋白质组分C1(275/355 nm)、C4(235/350 nm)和C6(275/305 nm),及类腐殖酸组分C2(250,340/440nm)、C3(320/380 nm)和C5(250/465 nm).重力浓缩和机械浓缩污泥水中COD与所有类腐殖酸组分均正显著相关(P<0.01),类蛋白质组分对其影响不大.离心脱水污泥水中组分C1、C4和C5含量明显上升.深度脱水污泥水中FDOM荧光峰位置和强度与其它污泥水存在显著差异,C3和C6分别较离心脱水污泥水升高15.63和7.30倍.与浓缩污泥水相比,离心脱水污泥水中多糖和腐殖酸吸收峰增强,而深度脱水污泥水中蛋白质大量释放,金属离子会与腐殖酸和蛋白质络合引起DOM结构变化.