新型沉淀、过滤技术填补高、低端费用间的空白

时间：2009-07-01 16:43

来源：中国水网

作者：周芸

清华大学王凯军教授主持新工艺、新技术单元

　　近些年膜技术发展迅速，但其在运行费用、投资成本上仍然很高，与低投资的传统混凝沉淀技术、过滤技术存在鸿沟，实际上分离技术有很多，而膜技术只占了最顶端的一隅。2009年6月27日的“2009水业高级技术论坛”上，清华大学王凯军教授与来自新型沉淀技术、过滤技术的企业家一起，细述了新型沉淀技术、过滤技术的原理与应用，王教授评价活性焦吸附技术、磁分离技术以及硅藻土微砂过滤技术和新材料的动态膜、转盘过滤和滤布滤池等技术的不断工程应用，使得我们在满足出水以及过滤的要求下，在低投资、低成本与高投资、高成本之间有了很多选择。

各种技术的投资成本与运行成本坐标图

新型沉淀技术

　　磁分离技术：是利用强磁力将废水中的导磁性絮团打捞分离出来，达到水质净化的目的，四川环能德美的倪明亮董事长介绍其公司的微磁絮凝+超磁分离技术以及磁催化活性污泥技术在2006年开始已经应用于市政废水、工业废水、油田废水领域，ReCoMag^TM超磁分离技术是利用永磁磁盘过滤吸附带磁性的悬浮物达到固液分离的目的，整个混凝、絮凝和固液分离的时间为3分钟左右，经过添加磁种、混凝、絮凝后的污水通过超磁分离设备的流速可达到300m/h~1000m/h；而源自于美国高梯度磁分离技术HGMS的坎布里奇水务科技（北京）有限公司黑国翔副总经理阐述了CoMag^TM沉淀技术及BioMag^TM生化技术的原理和应用，CoMag^TM沉淀技术是通过投加比重为5.2的磁粉，并使之与水中颗粒物紧密结合，从而提高混凝絮体的比重，大大加快沉淀速度，BioMag^TM生化技术是通过磁粉与生物处理相结合，提高污泥沉降性能，增加污泥浓度。

　　硅藻土技术：硅藻土是一种水生植物硅藻的遗骸沉积物经长期的地质成矿运动所形成的一种非金属矿物，上海巴安水处理工程有限公司的张春霖总经理介绍了他们通过在线铺膜技术，将粉末状的硅藻土或阴离子交换树脂粉末通过水力学的办法，将其均匀地铺设在过滤器滤元的表面作为过滤介质，形成1.5~3.0mm厚的膜，由此截留水中的悬浮物颗粒和其他微生物/细菌等，使过滤后的水达到饮用水标准。

专家评价一：沉淀技术发展的方向原理一致

　　传统的沉淀原理非常简单，颗粒如果在出水前沉淀到出水管之下即被去除，而没有沉淀的颗粒就被水流带走，因此导致初沉池的水力负荷为2-4m/h、二沉池的水力负荷是1-2m/h，磁分离(Comag)技术、硅藻土技术、ActifloTM技术都是通过载体增加了絮体的比重，强化了分离效果。磁分离技术主要是通过投加混凝剂和磁种，由于磁种的重力作用达到絮凝物高效沉淀；硅藻土具有两个功能，一是微孔吸附（整个尺寸在30μm-50μm，且微孔尺寸小于1μm），二是硅藻土中含有铝、铁等重金属元素具有混凝的作用；ActifloTM技术是在絮体间投加了微砂合成大颗粒絮体，加快污染物的沉淀速度；这三种技术的原理都是增加比重，可以说代表了沉淀技术方向的进展。

专家评价二：已走向实际应用与生物处理相结合是趋势

　　这三种技术有些做为初级处理，有些与生物处理相结合发挥作用，比如说CoMag与生物处理相结合可以提高污泥沉降性能，增加污泥浓度，硅藻土技术目前也与活性污泥法相结合并有了进一步的发展。这种沉淀技术一方面在初级处理里面起了一定作用，二是在二级处理里面与二级处理技术相结合发展成为新的技术。磁分离技术已经应用于奥运期间清河污水处理厂应急处理以及目前正在改造的亦庄污水处理厂的一级处理；硅藻土技术也已经应用于国内十多家污水处理厂；ActifloTM技术在雨水处理方面应用于Acheres污水处理厂的雨污水处理。这些技术已经不止停留于实验室阶段，目前已经走向应用。

新型过滤技术

活性焦过滤吸附法工艺流程图

专家评价三：不止停留在实验室阶段并走向大规模生产

　　活性砂过滤技术、滤布滤池和转盘过滤器、过滤吸附法是三种新型的过滤技术，其中砂过滤解决了反冲洗自耗水量比较大的问题，是连续反冲洗，20年前在丹麦就已成熟，而中国是这几年才热起来；由于新材料和新加工方法的进步使得滤布滤池的材料编织孔径可以达10μm；这些技术已不止停留在实验室阶段，并走向了大规模的生产，如流砂过滤或活性砂20年前在工业领域的应用已经很成熟；滤布滤池和转盘过滤器在无锡地区污水处理厂升一级A的改造中已经应用很多，如浦华的滤布滤池、琥珀钢材料的转盘过滤器以及西门子的聚乙烯过滤器等都已经应用于5万吨/天以上规模的污水处理厂。

　　近年间膜工业发展非常迅速，从微滤膜、超滤膜、纳滤膜到反渗透膜发展都很快，但仍然是属于高投资成本、高运行成本的高端产品，相比较非常低端的传统沉淀过滤技术，这中间又存在着很大空白。作为新型的沉淀技术、过滤技术——活性焦吸附技术、磁分离技术以及硅藻土微砂过滤技术和新材料的动态膜、转盘过滤和滤布滤池等等正在逐渐填补两者之间的空白，使得我们可以根据出水以及滤的要求在低投资、低成本与高投资、高成本之间有很多选择，下表为各种沉淀工艺比较。