硅藻土的巨大比表面、強大吸附性以及表面電性, 使得其在污水處理過程中, 不但能去除顆粒態和膠體態的污染物質,還能有效地去除色度和以溶解態存在的磷(導致富營養化的主要污染物之一) 和金屬離子等。特別是對于含有較高工業廢水比例的城市污水, 其可能有較大的色度和較高濃度的金屬離子, 但對于改性硅藻土處理系統來說, 由于其表面帶負電, 能有效地吸附去除一部分帶正電荷的金屬離子。

硅藻土用于污水處理時的工藝設備對其處理效果也有很大的影響。通常水力澄清 池只用于給水處理領域, 而對于一般城市污水的處理, 由于污水中含有大量的有機物和微生物, 會在形成的污泥懸浮層發生厭氧反應而產生氣體, 從而會破壞懸浮層的穩定性。但最近的研究發現, 在澄清池中增設必要的設施或方法, 使懸浮污泥層保持缺氧狀態, 可有效抑制氣體的產生, 保證池內形成一個穩定的懸浮污泥層。此工藝相對于豎流式、平流式或輻流式沉淀池而言, 可大大減少用藥量和提高系統緩沖力。主要是因為污泥懸浮層有篩慮作用, 可截留絮體顆粒; 懸浮層中沒達到其飽和狀態的硅藻土, 還可進一步吸附絮凝未絮凝的膠體和水中的溶解態污染物, 使藥劑的潛能大到最大限度的發揮, 從而節省藥劑的用量。當投藥量不足或進水水質、水量有沖擊時, 反應器內的懸浮層可以幫助吸附、截留水中的污染物, 起到一定的緩沖作用, 從而提高系統的穩定性。

3   硅藻土污水處理技術的典型工藝及其特點

硅藻土處理單元對污水中SS、COD、BOD、TP 和重金屬離子等有很好的去除效果。根據該工藝, 我們在上海市曲陽污水廠進行了中試, 系統的進水水質為: CODCr為200～ 450mg/L ,BOD5 為130～ 250mg/L,氨氮為25～ 40mg/L ,SS為150～300mg/L : 采用的停留時間為: 硅藻土處理單元為1.5h, 后續生物處理單元為2h；采用的污水處理劑為大理慶中環境工程有限公司生產提供的改性硅藻土。運行結果表明: 硅藻土處理單元對于污水中COD 的去除率在70% 左右, 對BOD 的去除率在70%左右, 對SS的去除率> 90% , 對總磷的去除率>92% , 氨氮的去除率為30% 左右。而經過后續的生物處理后出水的CODCr則都在45mg/L 以下, 氨氮的硝化率也達到60% 左右。

硅藻土處理單元的出水中各項污染物的濃度已較低, 達到了國家二級排放標準, 所以對于出水要求不高的地區和采用深海排放系統的沿海城市, 該出水可直接排放。對于出水要求較高的地區, 增加一個二級的生物處理裝置即可, 考慮到一級出水中有機質濃度已較低, 二級生物處理系統可采用生物膜法或氧化塘法等, 以進一步降低水中的有機質濃度和去除氨氮。

將改性硅藻土用于城市污水的處理是一項新技術, 其主要的特點是:

(1) 硅藻土處理單元的耐沖擊負荷能力強, 處理效果十分穩定, 不易受到溫度、水質、水量變化等的影響, 適宜含有較多有毒物質或沖擊負荷較大的城市污水的處理。

(2) 該工藝技術先進, 所需設備少, 占地面積小, 工藝流程簡單, 操作管理方便, 可實現自動化操作, 而且該工藝的建設工期短。

(3) 硅藻土藥劑的用量少, 投加量為50ppm 左右時即可達到70%左右的COD去除率, 每t污水藥劑的費用不超過0.10元, 每t 污水的運行費在0.30元/m3左右。

(4) 硅藻土的脫水性能比一般的生物污泥和其它的化學污泥的要好, 可用離心法或板框壓慮機將其脫水至含水率為58%～ 60% 左右的泥餅。

(5) 硅藻土污泥的回收利用空間大, 因其是一種天然礦物,且穩定性好, 經適當的處理, 可回用到農業、污水處理或建材等領域, 所以是一項無二次污染的技術。