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《新型综合污水、 废水高效处理技术》介绍
众所周知, 污水、 废水污染环境的问题日益凸显, 当前的多种工业废水和生活污水污染环境的现象有增无减, 日益严重的污染总是不断的见诸报端, 不见减少总是增多, 虽然现在很多厂家已经宣布已经安装了多种污水处理设施和采用了很多污水处理技术, 可是污水、 废水继续污染环境的现象愈演愈烈。
母庸置疑, 这种现象已经启示我们, 现行的污水处理技术已经无法招架当前的污水污染问题了, 无论是承认或者是不承认!
这里仅从技术层面进行分析探讨这个问题, 创新出一种更先进的、 更科学又成本更低能够真正解决问题的污水处理技术, 是我们这个技术的主要宗旨。
一、 当前所采用的技术的尴尬近况分析:
分析当前的占绝大多数的正在使用的传统的治理污水、 废水技术情况, 能够看到基本上是采用”化学药剂处理方式”和”微生物处理方式”两大类方式, 下面做一简单介绍。
化学药剂处理污水模式:
当前的现状是在被处理的污水、 废水中加入各种各样的”化学絮凝剂””化学氧化剂””化学分解剂””化学还原剂””化学高分子聚合物”等等, 最常见的是”聚合氯化铝””聚丙烯酰胺””漂白粉( 次氯酸钠) ””明矾”等, 这种化学絮凝剂处理废水后, 在水体中还含有微量的残留物, 如使用漂白粉处理后水体含有微量氯分子, 使用聚合氯化铝和明矾后水体含有微量的铝分子,
使用聚丙烯酰胺后水体含有微量丙烯酰胺分子, 以现代的环保观念来看都是对人体有毒有害的物质, 绝对不应该再继续使用了。可是不知道为什么现在都依然中大量使用, 比如自来水中还是中大量的使用漂白粉。
另外, 最大的问题是使用这些传统的化学絮凝剂药剂后产生的沉淀物( 污泥) 的残渣数量很多, 不但占用大面积的土地, 还呈不易干燥的胶体状, 如沥青一样发粘发臭, 是一种极难再处理利用的残留物俗称”毒泥”, 再要将其干燥需要花费巨大的”再处理”费用, 也是一个久未解决的”老大难”问题。( 见附件: 《毒泥围城》) 。
在制造、 生产这些众多的化学处理药剂的过程中不但需要消耗大量的化工原料、 大量的能源、 资源, 占用大量的土地使用大量的清水, 还会排出大量的废水、 废气污染环境有人称为”二次污染”。
这种技术现在是占到处理污水、 废水技术的主要方面, 当前从饮用水、 自来水、 医院排出水到各种工业和生活污水的处理中大多数是采用这种方法。
我们认为这种处理技术, 从宏观方面和整个地球环境大系统的方面来看, 这种传统的处理污水、 废水的方法从总体的环境方面看, 是一种”拆东墙补西墙”的办法, 为了处理这部分污水, 又污染了那部分环境, 俗称”污染搬家”, 更何况由于制造这种产品的很高的成本及昂贵的产品价格, 对使用者来说是一个沉重的负担, 因为价格太贵的原因, 不能够大量、 大面积的推广使用, 因此不能彻底的解决污水、 污泥的污染问题。
微生物处理方式:
又叫”生化处理”, 这种方式虽然不用加入化学分解剂、 絮凝剂等, 是在一个或者几个大池子( 或者是大罐) 中培养大量的微生物包括厌氧和喜氧微生物、 藻类、 植物等, 再将污水、 废水排放到这种池子中, 利用微生物、 藻类、 植物能够吸附、 分解有毒、 有害物质的特点进行处理, 可是其固有的分解速度慢、 设备投资大、 占地面积大而且受环境温度的影响太大的问题一直没有很好的解决。
比如在北方地区最少半年不能使用, 环境温度低于零上15℃就明显的降低微生物、 藻类的分解能力, 低于零上8℃时就基本停止工作了,这是微生物、 藻类、 植物等生命体的固有规律所决定, 无法突破这个规律如果在冬季保温或者是加热, 则需要消耗大量的能源, 保持处理罐的温度在35-55℃范围, 一千立方米的处理罐一个冬季需要500-800吨优质煤炭。
另外, 如果被处理的水中含有的有毒、 有害的成分过高时也不能进行处理, 会使微生物、 藻类、 植物被毒死, 因此使用这种方式只能是解决一部分问题, 不能完全解决污水、 废水的处理问题。投资大、 成本高、 处理速度慢是这类生化处理方法最致命的、 不可克服的缺点。
正因为上述的原因, 传统的污水和废水处理技术, 总的方面表现为, 处理污染的速度跟不上产生污染的速度, 处理的成本太大, 使用不起, 从而使废水和污水的处理成了一个长期难以解决的”老大难”问题, 日益严重的江河湖泊、 小沟小溪污染情况频发, 并没有逐步好转而是不断加重, 就是最实在的证明, 实际上就是无法解决这个问题。
然而废水、 污水对环境所造成的破坏和污染已经影响到我们每一个人的生命和健康了, 毋庸置疑, 传统的处理方法( 指现在正在使用的化学、 生化方法) 已经不能在实际上彻底解决问题了, 如果不改变当前的这种处理方式, 不研究能够解决问题的新的处理技术, 一味的强行推广这种并不能从根本上解决问题的传统技术, 将会因为投入太大的原因, 会使企业的利润不能负担, 其结果就是企业关门、 停产, 社会所需要的产品将出现短缺, 人员大量下岗闲置, 这是我们大家都不愿看到的现象!
既不能以牺牲环境为代价而图发展、 更不能因为环境问题停止生产而不发展! 社会的需要是对我们搞科研、 技术开发人员的最大的激励, 环境的保护是我们每一个公民的义不容辞的责任, 更是有执着的科技人员的研究方向!
在这种执着的研究态度和兴趣的基础上, 根据当前严重的环境污染现实, 经过不懈的努力, 我们近期推出了一种不同于传统的”电絮凝”技术的《新型综合电化学污水、 废水高效处理技术》, 是一种不添加任何化学药剂的纯物理方式的崭新的废水、 污水处理技术, 成本较低效果良好, 希望在当前的环境困局中有所突破。
《新型综合电化学污水、 废水高效处理技术》简介
这种新技术是在传统的”电絮凝、 吸附技术原理”基础上, 创新了独特的方式, 能够大幅度的节省耗电量, 能够使普通、 常规的电絮凝技术不能处理的多种污水进行快速的分离、 絮凝、 聚凝、 沉淀, 而且不使用任何有毒有害的化
学药剂, 完全是使用纯物理的方式来处理多种废水、 污水。
如生活污水、 各种工业污水、 含油、 醇、 重金属离子成分的多种废水和污水的处理, 能够将被处理的污水在很短时间内( 几十秒钟到十几分钟内) 就能够进行分离、 絮凝、 沉淀、 脱色、 脱臭、 消毒、 灭菌、 杀菌, 大幅度降低污水中的COD、 BOD、 SS达到国家的排放标准。
这种技术处理各种污水、 废水时仅仅是消耗极少量的电能, 而且不受环境温度影响, 无论是酷暑严寒一年四季都能够正常运行达到快速、 大量的处理废水和污水。
相比与传统的污水、 废水处理方式具有成本低、 占地少、 速度快, 南北地区皆宜, 最大亮点是使用的方式是一种全程”绿色环保”的方式, 处理污水的全程都是环保型方式, 是一种崭新的创新技术, 当前在国内还未见报道。
我们将最前沿的多种污水废水处理方面的新技术、 新方法, 根据不同性质的污水特点有机组合起来的”综合处理方式”更是鲜为人知, 完全是一个技术空白点, 经过我们近八年的上千次的试验, 探索认为它具有:
体积小占地特别少( 是传统方式的1/10甚至更少) ; 速度快( 处理时间仅几十秒至十几分钟, 处理很大的数量也很容易, 同时不受环境温度的影响) ; 投资小( 一般是传统电絮凝方式的1/5或者更低, 最低在1/10) ; 不用任何化学药剂; 环保性能好( 没有任何二次污染) 。
该技术综合了电化学方面; 物理学方面; 热力学方面; 吸附理论方面; 生物吸附方面的多种前沿技术的组合( 包括电解氧化、 电絮凝、 电气浮、 带电微渗滤、 超声波、 电脉冲、 微泡滞留技术、 超高压电处理技术、 高浓度臭氧分解技术等多种技术手段的有机组合) , 不但能够处理多种污水、 废水, 也能够处理高含量的重金属离子液体( 如电镀厂污水含有大量的六价铬、 氧化镍、 铬等重金属离子) , 特别是高毒性的废水( 如含砒霜、 氢化氰的废水) 处理后能够快速、 大幅度的降低毒性、 杀灭多种病菌直接转化为无毒物质。
产生的沉淀物( 污泥) 不含任何化学物质, 经过沉淀、 能够自然的固化成很干燥的固体物容易再利用, 能够作为燃料( 每公斤干燥污泥含热值3000千卡左右, 可视为”一种低热值煤炭”) 进行循环再利用, 工业金属废水形成的沉淀物还能够提炼出多种金属, 生活污水的沉淀物能够做有机肥使用, 含蛋白质的废水提出蛋白质能够做粗蛋白饲料等优点。
比如造纸厂废水能够实现”零排放”, 电镀厂废水中经过我们的这种方法能够低成本的回收大量的多种金属, 印染污水能够大幅度的降低有害物质, 多种化工厂的排放废液都能够进行快速、 低成本处理。
经过处理后的液体中的有机物、 COD、 BOD、 SS等污水指标大幅度的降低, 绝大部分都能够回收利用, 如某造纸厂的废水处理后接近纯净水( 见照片) , 沉渣是纯白色的纸浆, 将这些水和纸浆使用到生产中, 处理后的废水及沉渣得到完全充分的利用, 实现了”零排放”。
综合电化学污水、 废水高效处理技术与传统的电絮凝技术比较:
由于这种技术的处理设备体积小, 因此能够节省大量的传统处理设备的占用土地面积, 比如在传统的”生化处理”的基础上在前期采用”附加”我们的这种技术设备, 不但能够大大的减少总占地面积和总体积, 还能够大幅度的提高生化处理的速度和大幅度降低生化处理的成本。
这种低成本、 快速的处理方式有希望彻底( 或者说解决大部分) 废水、 污水污染环境的长期存在的”老大难”问题, 其明显的和潜在的巨大的经济效益和深远的环保效益是怎么评价都不过分的。
由于污水的成分相当复杂, 特性又差别极大, 因此必须根据具体的污水情况做先期的实验分析, 从上述的组合技术中进行不同的组合, 也是我们的技术的特点之一, 对待不同的污水使用不同的组合方法, 并非是一种组合解决所有的污水, 因此其过程是: 先做实验室小型实验做出最佳的组合配方, 再做中试, 直到实际的设备设计, 安装。
该技术从二〇〇五年四月八日起, 陆续做了”生活污水( 化粪池污水) ; 造纸厂污水、 油漆厂污水、 化工厂污水和制药厂等多种污水的处理( 见照片集) 。
甘肃欣庆环保科技有限责任公司总工程师郑尔历
04月12日
附件一:
”毒泥”围城
作者: 南方周末记者吕明合
发自: 浙江最后更新: -03-1917:29:32来源: 南方周末
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· 工业污泥
· 工业污染
· 污水处理
在经历中国快速城市化进程后, 污泥正让一座座城市陷入恐惧之中。这些含有重金属、 有毒有害物的污水处理厂的产物, 大量未经”清毒”, 变成一个个城市环境的定时炸弹。
”前方坑深五米, 车辆及行人禁止通行。”即使时隔许久, 唐成林依然清晰记得那噩梦般的场景——在位于松花江畔的一家污水处理厂院内, 突兀地竖立着一个巨大的警示牌。
警示牌旁, 则被人挖出一个大坑。吊车伫立, 拉送污泥的卡车进进出出, 厚厚的乌黑泥浆散落一地。巨大的泥潭上, 污浊的空气夹杂着东北黑土的味道, 令人窒息。
”这只是哈尔滨一家污水处理厂的污泥堆放点。”北京中科博联环境工程有限公司战略发展总监唐成林说, 在沈阳郊县, 一个同样巨大的泥潭上面已长满荒草, ”为怕人陷进去, 四周围上了铁丝网。”
在经历三十年的经济高速发展后, 中国污水处理产业正越来越受困于令人难堪的污泥问题。
据中国水网《 中国污泥处理处理市场分析报告》显示, 截止到 底, 全国城镇污水处理量有343亿立方米, 相当于一个三峡水库总库容。这座”水库”每年吐出的”脱水污泥”则接近2200万吨。”这其中有80％污泥未得到处理。”报告说。
作为污水处理的副产品, 污泥既含有氮、 磷、 钾, 同时又包含着重金属、 寄生虫卵、 病菌, 如果处理不当, 极易造成二次污染。
”这仅仅是城镇生活污水处理后的污泥量, 全国数千个各类经济或工业开发区的工业废水污泥大多数不在统计之列, 其情况同样不容乐观。”中国人民大学环境学院教授王洪臣说。

过去几年国内不断爆发污泥环境污染公共事件, 污泥”二次污染”形势严峻。图为污泥被污水处理厂排到湖北汉江沙滩上。( 东方IC/图)
污泥成灾
从 以来, 广州市政协委员田小群已是第三次提交污泥处理提案。
田小群关注污泥源于 。在一次与华南理工大学合作的污泥转化项目中, 她偶然发现, 中国的污泥处理率非常低下, 大多处于无序排放。”大量的污泥最终排放到哪里, 根本没人跟踪”。
”这些潜在的污染源一旦失控, 将对地下水、 江河水、 农田的环境安全, 造成极大威胁, 直接经过食物链危害人体健康。”田小群说。
田小群的发现, 恰是中国城市正在紧急面正确课题——污泥成灾。
”污泥围城”始于世纪之初。多位业内人士告诉南方周末记者, 经过”十五””十一五”期间污水处理大发展后, 最近几年, 污泥处理正变得越来越突出。
这些脏臭的污泥如何处理, 一直让水务部门感到头疼。”当时许多城镇污水处理厂, 都是找一个地方倾倒。”唐成林说。开始, 人们先是相互输送污泥。但很快, 大家发现打一枪换一个地方并不能解决污泥积累问题。”原来还能找到地方, 现在连山区都不欢迎了。”
江苏的一家污水处理厂甚至省略了填埋工作, 将污泥直接堆在江边, 等汛期来临时, 让滚滚长江水将其带往下游。在广东深圳, 因为污泥无处可去, 一些污水处理厂都选择夜间偷排污泥。
广东、 浙江、 北京、 上海、 贵州、 宁夏、 四川、 重庆……污泥问题甚至蔓延至最西部的乌鲁木齐。 , 位于米东区的乌鲁木齐市河东污水处理厂, 便因淤泥得不到及时的清理、 长期堆放而招致居民投诉。
在北京, 怀疑正受到污泥围困的市民一度制作了污泥堆放点地图。地图上, 星罗棋布于北京郊区的三十多个污泥填埋点被一一标明经纬度, 这些点连接起来, 恰如一座污泥长城, 围住了京城。
这是从未有过的事, 一堆堆污泥让城市陷入恐惧之中。
”毒”泥之祸
糟糕的现状源于过去太”重水轻泥”。”十一五”以来, 虽然中国的污水处理行业快速发展, 很快达到了与美国相当的污水处理能力, 但与国外污泥占污水处理设施投资40％～60％的比例相比, 中国污泥处理设施的投资一直处于滞后状态。
”当时根本没人有污泥‘二次污染’的意识, 根本没人提及污水处理后污泥怎么办。”浙江嘉兴市环保局固废管理中心主任孙潺潺回忆说。以其参与建设的嘉兴市联合污水处理厂为例, 当时30万吨处理能力的设计规划中, 根本没有预留污泥处理场地。
”由于浙江省污水处理率比较高, 经济比较发达, 土地资源比较稀缺, 污泥问题显得相对突出。”浙江省环保厅固废中心的一位官员说。
率先跨入日处理污水过千万吨的省份广东, 污泥处理处理方式仍以简易填埋和临时堆置为主, 无害化处理率很低。以广州为例, 截止到 8月, 广州市中心城区9座污水处理厂日产污泥量约1200吨, 但污泥的日处理量仅有565吨, 每天有一半的污泥无法处理。
人们试图将污泥掺入垃圾一起填埋, 但软塌塌的污泥, 很快使得大型机械陷在塌陷的垃圾填埋场内。
垃圾填埋场的垃圾是一层一层堆积并压实的, 但中国城镇污泥的含水量约为80％, 这样的污泥就像黏稠的汤, 即使填埋后变干, 也可能造成垃圾场的垮塌。 重庆三峡污泥困境正因此而生: 由于遭到垃圾填埋场拒绝, 上万吨污泥堆放在污水处理厂内或马路边, 成为城市环境的定时炸弹。
”污泥容易堵塞垃圾填埋场的渗滤液收集管道, 加上污泥堆积发酵产生的甲烷等气体, 不但散发恶臭, 还会引发安全隐患。”唐成林说。
深圳下坪固体废弃物填埋场由于填埋的淤泥过多, 地下水头压力过大, 大量的淤泥从地底喷涌而出、 流入河内, 最深处可达腰部。
”没有垃圾填埋场会喜欢污泥。”唐成林说。
被忽略的工业”毒泥”
”城镇污水处理厂处理的多是生活污水, 相对危害不大, 更应引起注意的是工业废水处理后的污泥。”王洪臣说, 石化、 冶炼、 制革、 印染等行业的污泥不少含有危险物质, 危害更大。而由于中国许多任务业开发区常常处于行政监管的边缘地带, 它们一旦无序倾倒, 对环境的威胁无疑更大。
发生在浙江平湖的皮革污泥倾倒事件是工业污泥的典型威胁。 9月, 一家毫无资质的”绿谊”环保公司, 将包括海宁蒙努集团在内的四家制革企业的五千多吨制革污泥运至平湖, 倒进了当湖街道大胜村一个池塘内。
平湖市环保局环境监测站副站长吴勤华向南方周末记者回忆说, 由于部分制革污泥残留有铬, 而池塘位属平湖市饮用水水源二级保护区, 平湖的官员当时不得不被紧急动员起来。”协调会不知开了多少次, 连公安都介入了。”
在经历台风、 汛期等诸多考验, 直到一年多后, 这座巨大的污泥山峰才被彻底铲除。
最新例证是 底, 广东佛山市高明区荷城街道杜江寨村发生的印染污泥案。5名犯罪嫌疑人将超过6万吨的印染污泥拉到该村直接倾倒。这也导致污泥堆放场污水与附近地表水氨氮含量指标、 总氮、 总磷等各项指标严重超标。而附近水和污泥的样品中更检出重金属铅、 汞、 铜、 镍、 锌超标。
污泥失控, 市场失序
事实上, 早在”九五”末期, 国家就已意识到污泥问题。
作为 出台的《城镇污水处理厂污泥处理处理及污染防治技术政策( 试行) 》的主要起草者, 王凯军已感到, 污泥处理热正在袭来。
一个例子是, 从 开始, 在全国水处理行业的专题会议中, 超过70％跟污泥处理有关。”中国排水协会每年就开4次会议, 最近4次会议, 主题全与污泥有关。”唐成林说。
成熟的、 不成熟, 实验室的、 外国的, 淘汰的技术, 甚至未来的污泥处理技术都涌进了这个市场。
”一位上海的主管官员跟我说, 如果打开门, 让10个污泥处理技术厂商进来聊, 她们每家都说自己的是全世界最好的。”一位多年研究污泥行业的学者说。
”污泥处理正在重复以前的歪路。现在的情况很像十多年的污水处理技术市场, 鱼龙混杂。”唐成林说。
”现在的关键问题不是有没有技术、 选择什么样的技术, 而是地方政府作为还是不作为。”王凯军说。
6月, 浙江嘉兴市曾规划到 , 嘉兴市本级的污泥处理率, 要达到80％, 县级市70％, 县城为60％。
”现在来看, 当时过于乐观了。”孙潺潺说, 由于投资没有利润, 政府又缺乏补贴措施, 罕有企业主动投资污泥处理, ”到现在, 嘉兴市一级的污泥处理率依然不过三分之一左右。”
为了增加积极性, 9月, 嘉兴市推出了最新的财政环保专项补助措施。”但这不是最大的动力。投资的企业更多看重的是符合‘综合利用政策’后, 能提高原有产业产能的空间。”孙潺潺说。
王洪臣说, 污泥问题的解决, 关键是决心。”过去污水处理厂为什么建设得这么快, 就跟减排压力下, 与各地核算COD( 化学需氧量) 考核指标挂钩有关。”
”如果没有明确的考核指标、 不能跟政绩挂上钩, 十二五期间, 污泥处理建设恐怕依然会步履蹒跚。”王洪臣说。
我们身边的污染物有什么?雾霾、 生活垃圾、 污水, 这些可能是人们最常说到的, 不过除了这些之外, 有一个污染物正在悄悄的对我们的城市进行着”围堵”, 却很少出现在人们的关注视野中, 这个污染物就是来自污水处理厂的废弃物——污泥。
据统计, 杭州平均每天产生污泥约1500吨, 北京平均每天污泥约2500吨, 全国每年产生各类污泥总量接近1亿吨……一串串触目惊心的数字表明, 关注污泥、 治理污泥已成为当务之急。
浙江大学能源工程学院热能工程研究所严建华教授课题组开发成功了”污泥搅动型间接热干化和复合循环流化床清洁焚烧集成技术”, 这项读起来很长又拗口的技术能够让污泥”减量”九成, 有效破解污泥围城的问题。借此, 课题组的这项技术获得了 国家科技进步二等奖。
附件二: 照片集