精选硅藻土在市政污水处理厂应用的可行性研究与分析
摘要：利用硅藻土处理工业废水或生产饮用水的技术已有将近 20 年的研究历史, 但将硅藻土用于处理城市污水是近几年才发展起来的。特别是对一些含有较高比例工业废水的城市综合废水的处理, 硅藻土处理技术以其独特的特征而受到业内人士的重视。
关键词：精选硅藻土性质 SBR+硅藻精土技术 城市污水厂的特征 污水处理厂可行性分析1 硅藻土的性能及在市政污水处理中的研究意义1.1 硅藻土特性
硅藻土是单细胞水植物硅藻的遗骸沉积所形成。这种硅藻的独特性能,在于能吸收水中游离硅形成其骨骼，硅藻土当其生命结束后沉积，在一定的地质条件下形成硅藻土矿床。硅藻土属非金属矿，主要化学成份为非晶体二氧化硅(或称无定形蛋白石)，伴有少量蒙脱石、高岭石等粘土杂质和有机质。在显微镜下观察，硅藻土呈显形态各异的各种藻类形状，单个藻体大小从几微米到几十微米不等，内外表面分布着众多纳米级微孔。因硅藻土具有密度低、多孔结构、比表面积大、悬浮性能好、吸附性能强、物化性能稳定、耐磨、隔音隔热、耐酸、无毒和无味等特殊性能,所以在污水处理中有广泛的应用价值及发展空间。
1.2 硅藻土处理市政污水的现实意义
近年，为了解决城市污水处理的资金不足和日益严格的环境质量要求的矛盾，化学强化一级处理技术（CEPT）受到国内外污水处理界人士的关注，成为研究的热点。目前用于城市污水处理的混凝剂主要有传统的铝盐、铁盐絮凝剂等，但随着研究的进一步深入和工业的迅速发展，不断有新型、高效、廉价的絮凝剂出现。
本文所讨论的改性硅藻土即是在硅藻精土中加入适量的上述混凝剂的一种或几种复合而成的改性产物。将硅藻土应用到污水处理领域，不但为我国丰富的硅藻土资源开辟了一个广阔的新市场，因硅藻土不同于其它的化学混凝剂是一种天然矿物，有利于缓解我国目前污染治理方面所面临的“二次污染”问题。
2 精选硅藻土处理市政污水的原理
2.1 市政污水的特征
（1）废水的有机质浓度低
其成因是多方面的，主要有：我国多数城市的排水系统不完善，导致雨水、地下水、河塘水和湖泊水等混入排水管网内，污水浓度被稀释，随着环保产业和体制的发展，要求工业废水经过适当的预处理达到有关的工业废水排放标准后，再排入城市排水管网中，与城市生活污水混合进入城市污水处理厂作进一步的处理， 而这些经过预处理的工业废水的有机质浓度已较低， 一般COD值在200mg/L 以下。
（2）废水的可生化性差
工业废水的初步处理也往往是采用生化的方法, 所以经过处理后, 留在废水中进入市政管网的有机质往往是难以生物降解的, 废水的BOD/COD值较低。因此含有大量工业废水的城市污水的可生化性变差, 不利于生化处理。
（3）废水的成分复杂
虽对排入城市下水道的工业废水有严格的控制, 要求抑制生物处理的有害物质不得超过排水设计规范规定, 但由于各工矿企业废水成分的复杂性和经济技术可能性, 控制的项目不可能是全面的。所以废水中可能会引入一些不利于微生物生长的有害物质或引起活性污泥膨胀的物质, 从而给污水厂的运行和管理带来不便。
（4）废水的水质、水量波动大
一般生化法要求废水的可生化性好, 各营养物比例协调、浓度适宜, 且其中抑制生物增长物质的浓度不高于微生物所能承受的范围, 可能由于废水中含有大量的生物抑制剂或水质水量的波动过大等方面的原因,其生物处理系统的运行有时会不大正常。而且, 生化法对温度的要求较高, 在低温时, 微生物的活性会变低, 有的甚至可能完全丧失活性, 从而导致某些生化处理单元不能正常运行。
2.2 精选硅藻土处理市政污水的机理
硅藻精土在污水处理过程中的作用主要表现在以下两个方面：
（1）集絮凝、吸附和过滤为一体，对污水中的COD、SS、BOD5、P有很强的去除能力。
硅藻表面的不平衡电位能中和悬浮粒子的电荷,使其相斥电位受到破坏而与硅藻形成胶羽并凝集成较大的矾花。另外由于其巨大的比表面积和较强的表面吸附性能,脱稳胶体极易被吸附到硅藻精上形成粒度和密度较大的絮体。在特制的专业设备中，絮体可形成一个稳定、致密的悬浮污泥滤层，污水经过拦截过滤后得到进一步净化。
（2）硅藻精土与微生物有良好的协同作用
硅藻精土是单细胞低等植物硅藻的遗骸,具有优良的生物相容性,可作为一种优良的生物载体,另外其内部孔隙多,巨大的比表面和合适的表面负电性可为微生物的生长提供良好且稳定的生存环境。硅藻精土的这种结构既延长了有机物与载体的接触时间,又有利于反应后的固液分离,缩短了污水处理所需时间。
3 可行性分析
3.1 技术可行性分析
硅藻土矿产的巨大储量和其提纯技术的发展，为开发廉价的改性硅藻土混凝剂提供了前提条件，与此同时，利用硅藻土与微生物的协同作用,不仅可使硅藻精土处理系统具有絮凝、吸附和过滤等功能,还将硅藻精土作为微生物的载体,提高了生化处，采用硅藻精土处理池取代传统工艺中的二沉池,表面负荷提高了近1倍,并改善了泥水分离的处理效果，使得理的效果。而且，SBR处理工艺，通过理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。
3.2 经济可行性
国内外对城市污水的强化一级处理的经济可行性已做了较多的研究和分析，认为强化一级处理城市污水工艺可以在保证较高的污染物去除率的基础上大大减少投资费用和运行费用。
改性硅藻土处理城市污水的药剂投加量一般为50mg/L左右，而改性硅藻土的市场价格为2000元/t。
参考文献
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