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泥水“分家”是湖泊治污的根本
http://www.100md.com 2021年11月19日 科普时报 2021.11.19
     水是生命之源。湖泊以及河流污染之后,再次净化是一个极其艰难而又复杂的过程。很多湖面的水体污染之后,仅仅更换成清澈的水是远远不够的。因为湖底部的污泥里面含有大量的污染物质,仅仅更换清澈的水,底部的污泥会再次导致水体污染,所以必须水体和污泥同步治理,才能收到彻底治理水质的效果。对于滇池、太湖这些占地面积庞大的湖泊,要想同步处理水体和污泥,并非易事,需要人力、物力,以及高科技的处理技术才能完成。

    污泥是污水处理过程所产生的固体沉淀物质,既含无机物质,也含有机物质。一般来说,污泥中的无机物成分越多,脱水越容易,相反有机物成分越多,脱水越困难。污泥中难脱水的有机物质,主要是多糖、蛋白质、脂肪和菌胶团等物质。这些物质以微细颗粒形式分散于污泥中,颗粒大小不均且很细小,具有胶体特性,和水有很大的亲和力,可压缩性大,过滤比阻值也大,因而过滤脱水性能较差。随着污泥浓度提高,这些具有胶体特性的有机物质集聚在一起使污泥黏度增大,脱水更为困难。

    传统的污泥处理方法包括冷冻熔融处理法、高温调理加压处理法、低温化学调理加压处理法、消化调理加压处理法,但这些传统处理方法存在着污泥含水率较高、设备投资大、能耗高、成本高等诸多弊端。

    目前,工业上常用的污泥化学调理方法是先加入无机调理剂,让其与污泥产生电中和作用,再加入有机高分子调理剂调理,让已经产生电中和作用的污泥进行架桥絮凝脱水,问题是滤饼含水率很难降低至50%以下,聚丙烯酰胺加入过量还会使泥饼发黏,难于从滤布脱落。

    当前,很多单位已经深刻认识到环保的重要性。比如,发电厂要求排放的污水处理后,污泥含水率要达到40%或以下,水中的氯离子要少于0.04%。之所以严格控制氯离子的含量,是因为处理污泥的过程当中,使用的污泥调理剂如果氯离子含量超标,就会腐蚀机械设备,尤其腐蚀污泥焚烧设备,造成损失。

    为了解决这一普遍存在的难题,长沙理工大学化学学院的科研团队经过长期研究,成功研发出不用加聚丙烯酰胺的污泥调理剂,只需用化学调理加压法就可以将污泥含水率降到50%,若采用低温化学调理加压脱水工艺,可将污泥含水率直接降到40%。这一成果性价比高,药剂不含氯离子,对后续污泥处置设备,特别是污泥焚烧设备的腐蚀性很小,从而在根本上解决高有机质污泥脱水难的问题,节省了大量污泥处理投资和运营费用,确保从根本上治理污染的水体。

    随着人们对生态环境要求越来越高,水污染的防治和处理对环保行业新技术研发也提出了新要求。而新的技术研发则要尊重科学,源头预防污染、过程减少污染、终端治理污染,每个环节都不能少,只有打出保护水资源、防治水污染、改善水环境、修复水生态“组合拳”,才能筑牢水生态安全屏障。

    (作者系长沙理工大学化学学院教授), http://www.100md.com(晏永祥)