江陰高鹽廢水處理設備人氣爆棚

　現代生活已離不開工業。工業的發展豐富了我們的生活，如何改善人類生活的同時注意保護環境是當前所面臨的難點和重點。化工生產制造了大量的廢水、廢氣和廢渣(簡稱“三廢”)，將“三廢”進行有效處理是保護環境的根本途徑。化工環境保護是指減少和消除化工生產中的廢水、廢氣和廢渣對周圍環境的污染和對生態平衡及人體健康的影響，防治污染，改善環境，化害為利等工作。“三廢”中廢水量大、成分復雜，處理起來有一定的難度，本文主要針對廢水處理進行展開。

　　1、概念

　　化工生產對環境造成的污染以水污染較為突出。含有氰、酚、砷、汞、鎘和鉛等有毒物質生化需氧量(BOD)和化學耗氧量(COD)高，pH值不穩定，排入水中后會大量消耗水中的溶解氧，導致水域缺氧;廢水中有毒物質直接對魚類、貝類和水生植物造成毒害;有毒重金屬還會在生物體內長期積累造成中毒;含氮、磷較高的化肥生產廢水排入水中后，引起水域氮、磷含量增加，使藻類等水生植物大量繁殖，出現水域富營養化，造成魚類窒息而大批死亡。

　　2、化工廢水處理的基本思路

　　2.1 充分了解廢水的成分

　　化工廢水難處理主要是因為廢水中成分復雜，每類化工產品的副產物都不盡相同，掌握廢水中成分再進行重點治理能達到事半功倍的效果，從而減少廢水對環境的污染，實現廢水處理的目標。掌握廢水成分就需要企業的工作人員熟悉整個生產流程以及生產反應原理，根據實際工藝流程對接受池的水質變化規律進行仔細、確切的觀察，準備的判斷出廢水中有害物質的成分及含量，以便根據廢水中實際的成分與危害程度選擇合理的方法來進行處理，達到保護環境的目的。

　　2.2 選擇合理的處理方法

　　針對含不同成分的廢水有不同的廢水處理方法。一般采用物理處理法、化學處理法、物理化學法、生物處理法等方法，也有人通過研究發現缺氧水解工藝方法可以很好的處理廢水，并達到比較理想的效果。缺氧水解工藝方法處理廢水是通過化學作用來抑制好氧微生物的降解，從而使微生物無法存活，從而達到保護環境的目的。利用這一方法，可達到有效處理廢水中有毒物質的目的。通過采用一類生化工藝“水解酸化+缺氧+好氧”聯合工藝來處理廢水具有抗沖擊負荷能力高、污泥不易流失、效率高等特點，并且處理過的水可達到排放標準的要求，在環境保護方面起到了很大的作用，工藝穩定、可靠，并得到廣泛的應用。

　目前污泥產生的環境污染問題日益突出，已造成極大的安全隱患、環境壓力和經濟負擔。城市污泥既是一個重大的環境污染源，也是巨大的生物質資源與能源庫。污泥中的有機物、病原菌、重金屬等不經處理會對環境造成污染，但經妥善處理處置后的污泥能達到減量化、無害化和資源化的目的。因此，如何實現污泥快速穩定并進行資源的回收利用，是我國社會可持續發展所面臨的重大現實問題。

　　國內外許多文獻對污泥好氧發酵技術進行了詳細的闡述，從發酵菌的選擇到發酵過程中對物料的配比以及工藝參數的控制，這些都成為研究的熱點。雖然污泥好氧發酵制備有機肥的處置方式具有諸多突出的優點，但是由于傳統堆肥發酵技術生產的周期長、發酵溫度低難以達到土地利用的標準，且在發酵過程中臭氣污染嚴重、衛生條件差等因素，長期制約了污泥好氧發酵技術的實踐應用。本文以廣饒康達環保水務有限公司的污泥為研究對象，通過比選引進固態堆肥接種劑，研制出一套超高溫好氧發酵技術，探討了發酵過程中工藝參數的控制和各項指標的變化趨勢，為城市污泥資源化提供一定的依據。

　　1、材料與方法

　　1.1 堆肥材料

　　實驗采用的污泥為帶式壓濾脫水污泥，脫水后污泥的含水率約80%，堆肥輔料為花生殼粉、稻草秸稈，固態堆肥接種劑。

　　1.2 試驗方法

　　日處理脫水污泥量80t，含水率約80%，新鮮污泥、返混料、輔料的重量比為20：8：1，調節物料的含水率與碳氮比，按照物料總干重的0.5%添加固態堆肥接種劑，用鏟車拌合均勻，然后再裝入發酵槽進行好氧發酵。發酵槽長9.0m，寬6.5m，高3.5m，堆體的高度約3.0m，總物料量約110t。在發酵過程中，用高壓風機進行持續通風供氧，經過5次倒槽翻堆，溫度下降到50℃以下，水分降到30%以下，發酵結束。同時，另以等量已滅活的本固態堆肥接種劑按上述方法進行堆肥，作為對照

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2.1 溫度的變化

　　本研究中選用的固態堆肥接種劑含嗜熱菌，好氧發酵期間堆體平均溫度在70℃以上，達到90℃。在高溫范圍內，嗜熱菌大量繁殖，溫度明顯升高，堆肥中絕大多數的寄生蟲和病原菌被殺死，同時加速了腐殖質和氨態氮的形成，物料變得質輕且松散。

　　對于接種處理，隨著翻堆的進行堆體溫度呈波浪形的變化規律，在好氧發酵的第2d，堆體的溫度即能升高到70℃以上，經過第一次倒槽，物料變得更加均勻后，堆體溫度達90℃。后期堆溫的下降主要是隨著堆體中有機物的分解完畢，微生物通過降解有機物釋放的熱量逐漸減少。該超高溫好氧發酵技術受外界環境溫度變化的影響較小，即使在環境溫度為5℃的低溫情況下，物料仍能正常發酵，這也使得該技術在我國北方冬季氣溫較低的情況下仍然可以不間斷的處理污泥，具有更加普遍的推廣價值。從對照實驗看，好氧發酵溫度為60℃，維持在50℃以上的天數只有9d，并且當環境溫度下降到5℃左右時，物料發酵受影響較大。

　　2.2 pH的變化

　　pH值的變化可以反映堆肥進程，且在堆肥初期，pH值控制在中性偏堿性將有利于微生物的降解作用，縮短堆肥時間，提高堆肥進程。對于接種處理，pH在堆肥初期上升較快，到達值后逐漸緩慢回落，pH值8.45，7.80，最終腐熟物料的pH在7.95左右，呈弱堿性。而對照實驗中，pH值變化幅度較小，這可能是與微生物活性較小有關，氨、有機酸的產生量均少于接種處理。

　　2.3 含水率的變化

　　堆肥適宜的含水率一般在50%~70%，過高或過低的含水率都不利于好氧堆肥的進行，通過控制混合物料各組分配比以達到的堆肥效果。如果含水率太低，將會降低好氧微生物的活性，從而導致影響堆肥效果;如果含水率過大，將導致堆肥物料間的間隙充滿水分，造成空氣流通性差，形成厭氧環境，促使微生物厭氧發酵，產生大量惡臭氣體，減緩堆肥進度。

　　隨著堆肥時間的推移，堆體物料含水率呈下降趨勢。對于接種處理，進入發酵槽的混合物料含水率為58.1%，每經過一次翻堆，物料的含水率都有明顯的下降，這主要是因為在超高溫條件下，物料的水分變成水蒸氣在翻拋過程中大量揮發，堆體溫度越高，水分蒸發越快，遠大于有機物氧化分解產生的水分。經過5次倒槽，堆體的含水率下降到32.5%，污泥減量化。而對照實驗中，堆體最終含水率為40.1%，高于接種處理7.6個百分點。

　　2.4 有機質和DOC的變化

　　污泥接種后微生物數量大幅增加，總有機質含量隨堆肥的進行迅速下降，從最開始的49.8%最終下降到25.5%，降低幅度為24.3%;并且在第3次翻堆后(即堆肥16d)，降低幅度已達到19.6%，占總幅度的80.6%，說明有機質的降解主要發生在高溫期，而嗜熱菌的存在大大促進了這一過程的進行。而對照實驗中，堆體最終總有機質含量為30.6%，高于接種處理5.1個百分點。

　　由于微生物不能直接利用堆料中的固相成分，需通過微生物分泌胞外酶將堆料中的可降解成分水解為水溶性成分才能加以利用。污泥堆肥過程中，相對于固相組分，水溶性有機物的變化更能靈敏地反映堆肥的腐熟狀況，因此可以通過研究物料浸提液中DOC的含量，來判斷堆肥的腐熟度。隨堆肥的進行，微生物大量繁殖，堆料中的有機質在胞外酶的作用下發生水解，DOC含量升高;隨后由于有機質被微生物合成自身物質及轉化為CO2，DOC含量逐步降低。堆肥結束時，兩種處理DOC含量均低于堆肥腐熟指標(DOC<17 g/kg)，接種 處理較對照實驗略低。

　　2.5 氮素含量的變化

　　發酵物料中的全氮含量總體呈下降趨勢，氮素的損失主要是由于有機氮的礦化和持續性氨的揮發以及NO3-N的反硝化作用所致。在發酵前20天下降速度較快，后面趨于穩定，在接種處理的情況下，堆體的全氮含量由初期的42.7g/kg下降到30.5g/kg，全氮損失為28.6%;對照實驗中，全氮含量下降到32.9g/kg，全氮損失為22.9%。這表明超高溫發酵過程不僅會加速有機物的分解，也增加了氮的揮發損失。