新型沉淀、過濾技術填補高、低端費用間的空白

時間：2009-07-01 16:43

來源：中國水網

作者：周蕓

清華大學王凱軍教授主持新工藝、新技術單元

　　近些年膜技術發展迅速，但其在運行費用、投資成本上仍然很高，與低投資的傳統混凝沉淀技術、過濾技術存在鴻溝，實際上分離技術有很多，而膜技術只占了最頂端的一隅。2009年6月27日的“2009水業高級技術論壇”上，清華大學王凱軍教授與來自新型沉淀技術、過濾技術的企業家一起，細述了新型沉淀技術、過濾技術的原理與應用，王教授評價活性焦吸附技術、磁分離技術以及硅藻土微砂過濾技術和新材料的動態膜、轉盤過濾和濾布濾池等技術的不斷工程應用，使得我們在滿足出水以及過濾的要求下，在低投資、低成本與高投資、高成本之間有了很多選擇。

各種技術的投資成本與運行成本坐標圖

新型沉淀技術

　　磁分離技術：是利用強磁力將廢水中的導磁性絮團打撈分離出來，達到水質凈化的目的，四川環能德美的倪明亮董事長介紹其公司的微磁絮凝+超磁分離技術以及磁催化活性污泥技術在2006年開始已經應用于市政廢水、工業廢水、油田廢水領域，ReCoMag^TM超磁分離技術是利用永磁磁盤過濾吸附帶磁性的懸浮物達到固液分離的目的，整個混凝、絮凝和固液分離的時間為3分鐘左右，經過添加磁種、混凝、絮凝后的污水通過超磁分離設備的流速可達到300m/h~1000m/h；而源自于美國高梯度磁分離技術HGMS的坎布里奇水務科技（北京）有限公司黑國翔副總經理闡述了CoMag^TM沉淀技術及BioMag^TM生化技術的原理和應用，CoMag^TM沉淀技術是通過投加比重為5.2的磁粉，并使之與水中顆粒物緊密結合，從而提高混凝絮體的比重，大大加快沉淀速度，BioMag^TM生化技術是通過磁粉與生物處理相結合，提高污泥沉降性能，增加污泥濃度。

　　硅藻土技術：硅藻土是一種水生植物硅藻的遺骸沉積物經長期的地質成礦運動所形成的一種非金屬礦物，上海巴安水處理工程有限公司的張春霖總經理介紹了他們通過在線鋪膜技術，將粉末狀的硅藻土或陰離子交換樹脂粉末通過水力學的辦法，將其均勻地鋪設在過濾器濾元的表面作為過濾介質，形成1.5~3.0mm厚的膜，由此截留水中的懸浮物顆粒和其他微生物/細菌等，使過濾后的水達到飲用水標準。

專家評價一：沉淀技術發展的方向原理一致

　　傳統的沉淀原理非常簡單，顆粒如果在出水前沉淀到出水管之下即被去除，而沒有沉淀的顆粒就被水流帶走，因此導致初沉池的水力負荷為2-4m/h、二沉池的水力負荷是1-2m/h，磁分離(Comag)技術、硅藻土技術、ActifloTM技術都是通過載體增加了絮體的比重，強化了分離效果。磁分離技術主要是通過投加混凝劑和磁種，由于磁種的重力作用達到絮凝物高效沉淀；硅藻土具有兩個功能，一是微孔吸附（整個尺寸在30μm-50μm，且微孔尺寸小于1μm），二是硅藻土中含有鋁、鐵等重金屬元素具有混凝的作用；ActifloTM技術是在絮體間投加了微砂合成大顆粒絮體，加快污染物的沉淀速度；這三種技術的原理都是增加比重，可以說代表了沉淀技術方向的進展。

專家評價二：已走向實際應用與生物處理相結合是趨勢

　　這三種技術有些做為初級處理，有些與生物處理相結合發揮作用，比如說CoMag與生物處理相結合可以提高污泥沉降性能，增加污泥濃度，硅藻土技術目前也與活性污泥法相結合并有了進一步的發展。這種沉淀技術一方面在初級處理里面起了一定作用，二是在二級處理里面與二級處理技術相結合發展成為新的技術。磁分離技術已經應用于奧運期間清河污水處理廠應急處理以及目前正在改造的亦莊污水處理廠的一級處理；硅藻土技術也已經應用于國內十多家污水處理廠；ActifloTM技術在雨水處理方面應用于Acheres污水處理廠的雨污水處理。這些技術已經不止停留于實驗室階段，目前已經走向應用。

新型過濾技術

活性焦過濾吸附法工藝流程圖

專家評價三：不止停留在實驗室階段并走向大規模生產

　　活性砂過濾技術、濾布濾池和轉盤過濾器、過濾吸附法是三種新型的過濾技術，其中砂過濾解決了反沖洗自耗水量比較大的問題，是連續反沖洗，20年前在丹麥就已成熟，而中國是這幾年才熱起來；由于新材料和新加工方法的進步使得濾布濾池的材料編織孔徑可以達10μm；這些技術已不止停留在實驗室階段，并走向了大規模的生產，如流砂過濾或活性砂20年前在工業領域的應用已經很成熟；濾布濾池和轉盤過濾器在無錫地區污水處理廠升一級A的改造中已經應用很多，如浦華的濾布濾池、琥珀鋼材料的轉盤過濾器以及西門子的聚乙烯過濾器等都已經應用于5萬噸/天以上規模的污水處理廠。

　　近年間膜工業發展非常迅速，從微濾膜、超濾膜、納濾膜到反滲透膜發展都很快，但仍然是屬于高投資成本、高運行成本的高端產品，相比較非常低端的傳統沉淀過濾技術，這中間又存在著很大空白。作為新型的沉淀技術、過濾技術——活性焦吸附技術、磁分離技術以及硅藻土微砂過濾技術和新材料的動態膜、轉盤過濾和濾布濾池等等正在逐漸填補兩者之間的空白，使得我們可以根據出水以及濾的要求在低投資、低成本與高投資、高成本之間有很多選擇，下表為各種沉淀工藝比較。