調(diào)質(zhì)濃縮污泥脫水的影響因素及其機(jī)理研究

[目的]探討超聲波對(duì)污泥脫水性能的影響及其機(jī)理。[方法]以城市生活污水處理廠的剩余活性污泥為研究對(duì)象,對(duì)超聲波處理時(shí)間和聲能密度對(duì)污泥脫水性能的影響進(jìn)行研究,并初步探討超聲波改善污泥脫水性能的機(jī)理。[結(jié)果]隨著超聲波處理時(shí)間的增加,污泥顆粒粒徑逐漸變小,污泥cst呈先減小后增大趨勢(shì),當(dāng)超聲時(shí)間為8s時(shí)達(dá)最小值(75.7s),污泥濾液cod值呈明顯上升趨勢(shì);隨著聲能密度的增大,污泥顆粒粒徑逐漸變小。但超聲時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和聲能密度過(guò)大均可導(dǎo)致污泥脫水性能變差。超聲波改善污泥脫水性能可能是由于超聲波通過(guò)調(diào)整污泥結(jié)構(gòu),促使污泥結(jié)構(gòu)重組,改變污泥中水的存在形態(tài),使污泥中難去除的結(jié)合水釋出,從而轉(zhuǎn)化成易脫的自由水所致。[結(jié)論]該研究可為超聲波的工業(yè)應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

采用污泥重力濃縮脫水的實(shí)驗(yàn)方法探討了煤粉對(duì)污泥調(diào)質(zhì)與濃縮脫水的影響.結(jié)果表明,用煤粉對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)質(zhì),能夠改善污泥的濃縮脫水性能和沉降性能,當(dāng)100g污泥中加入10g煤粉時(shí),濃縮污泥的含水率由煤粉調(diào)質(zhì)前的91.13%降至調(diào)質(zhì)后的76.35%,污泥的平均沉降速率由煤粉調(diào)質(zhì)前的1.30ml/min提高至調(diào)質(zhì)后的1.73ml/min;不同粒度的煤粉對(duì)污泥調(diào)質(zhì)與濃縮脫水性能存在差異,最適宜污泥調(diào)質(zhì)的煤粉粒徑為0.076mm~0.25mm;隨著煤粉投量的增加,污泥濃縮脫水性能及污泥機(jī)械脫水性能得到較大改善.用煤粉對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)質(zhì),能使?jié)饪s污泥的含水率小于80%,為濃縮污泥與煤混合配制污泥水煤漿提供了條件,對(duì)污泥的資源化利用有重要的理論和實(shí)際意義.

用硫酸對(duì)活性污泥進(jìn)行脫水前預(yù)處理,可使污泥中水分分布發(fā)生有利于機(jī)械脫水的變化,即結(jié)合水含量減少、可脫水程度增大,從而改善活性污泥脫水效果。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,只加陽(yáng)離子pam調(diào)理,污泥經(jīng)過(guò)板框壓濾脫水后(壓榨時(shí)間30min)泥餅含水率為76.14%;經(jīng)過(guò)酸化預(yù)處理后再加陽(yáng)離子pam可以使泥餅含水率降至70.24%。不管是過(guò)濾脫水還是離心脫水過(guò)程,酸處理對(duì)污泥脫水速率沒(méi)有太大影響,卻可以提高污泥可脫水程度。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),酸處理的機(jī)理是:酸處理使污泥中胞外聚合物ecp水解、微生物細(xì)胞瓦解,從而絮體內(nèi)部間隙水、細(xì)胞內(nèi)部間隙水被釋放變成自由水,污泥水分分布發(fā)生變化,污泥可脫水程度提高,最終導(dǎo)致污泥脫水效果好。

實(shí)驗(yàn)對(duì)比了常溫(25℃)下陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(cpam)、fecl3/cao、加酸及陽(yáng)離子表面活性劑(ctac)4種處理方式對(duì)污泥的調(diào)理效果.結(jié)果表明,ctac對(duì)污泥的調(diào)理效果最好,可使污泥濾餅含水率降至68%.0℃時(shí),未經(jīng)處理(原泥)、cpam、fecl3/cao、加酸處理?xiàng)l件下污泥脫水效果較常溫時(shí)都有不同程度的提高,效果最好的為未經(jīng)處理(原泥)和ph=2條件下的泥樣;-15℃時(shí),ctac條件下濾餅含水率較常溫下降了約6%,達(dá)到62.8%.污泥胞外聚合物(eps)含量和污泥絮體結(jié)構(gòu)對(duì)污泥脫水性能有一定影響.測(cè)定發(fā)現(xiàn),eps的溶出提高了絮體可壓縮性,使污泥絮體內(nèi)部結(jié)合水流出,從而改善污泥的脫水性能.電鏡掃描(sem)和粒徑分析結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)fecl3/cao、加酸、ctac和冷融處理后污泥表面結(jié)構(gòu)和顆粒大小變化明顯,脫水效果較原泥均有不同程度的提高.

介紹了一種污水污泥有機(jī)調(diào)質(zhì)濃縮和無(wú)機(jī)調(diào)質(zhì)脫水工藝,它可有效提高污泥濃縮和脫水效率。含水率99%以上的剩余污泥經(jīng)過(guò)有機(jī)調(diào)質(zhì)后可快速濃縮至含水率93%左右,去除污泥中的間隙水和表面吸附水。濃縮污泥經(jīng)過(guò)無(wú)機(jī)調(diào)質(zhì)后可板框壓濾脫水至含水率60%左右,脫除污泥中的毛細(xì)結(jié)合水和部分細(xì)胞水,而且實(shí)現(xiàn)了污泥重金屬的穩(wěn)定化。

以某生活污水處理廠產(chǎn)生的剩余污泥為研究對(duì)象，采用有機(jī)高分子調(diào)理劑陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（cpam）對(duì)濃縮池出口污泥進(jìn)行了調(diào)理，以污泥比阻為主要指標(biāo)考察了投藥量、調(diào)理劑濃度、ph值和攪拌強(qiáng)度對(duì)污泥過(guò)濾脫水性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在適宜調(diào)理?xiàng)l件為：投加量為48mg／l、濃度為0．12％、ph值為7（未調(diào)節(jié)）、快速攪拌強(qiáng)度為130r／min、慢速攪拌強(qiáng)度為40r／min。污泥經(jīng)過(guò)cpam調(diào)理后，其比阻可降低77％。

以某生活污水處理廠產(chǎn)生的剩余污泥為研究對(duì)象,采用有機(jī)高分子調(diào)理劑陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(cpam)對(duì)濃縮池出口污泥進(jìn)行了調(diào)理,以污泥比阻為主要指標(biāo)考察了投藥量、調(diào)理劑濃度、ph值和攪拌強(qiáng)度對(duì)污泥過(guò)濾脫水性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在適宜調(diào)理?xiàng)l件為:投加量為48mg/l、濃度為0.12%、ph值為7(未調(diào)節(jié))、快速攪拌強(qiáng)度為130r/min、慢速攪拌強(qiáng)度為40r/min。污泥經(jīng)過(guò)cpam調(diào)理后,其比阻可降低77%。

研究了兩種含有不同長(zhǎng)度疏水鏈的陽(yáng)離子表面活性劑csg-1和csg-2對(duì)活性污泥脫水性能的影響,探討了兩種活性劑在活性污泥體系中的作用機(jī)理。結(jié)果表明,投加約為干污泥質(zhì)量10%的csg-1可使濾餅的含水率降至78%左右,此時(shí)污泥的沉降效果較好,污泥毛細(xì)吸水時(shí)間(cst)也較短(約為62s);與csg-1相比,csg-2雖可使濾餅含水率降至約74%,但其對(duì)污泥過(guò)濾性能和沉降效果的改善均較差。對(duì)csg-1和csg-2改善污泥脫水性能的機(jī)理研究表明,陽(yáng)離子表面活性劑通過(guò)靜電引力和范德華力而被吸附于污泥表面,改變了活性污泥絮體的特性,并引起胞外聚合物(eps)的分布發(fā)生變化,從而改善了污泥的脫水性能,同時(shí)也導(dǎo)致了絮體顆粒粒徑發(fā)生了顯著變化。

污泥的濃縮與脫水

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,科技的不斷進(jìn)步,我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域均得到了很好的發(fā)展,人們的生活質(zhì)量也有了更大的提升,然而在發(fā)展過(guò)程中也造成了我國(guó)環(huán)境問(wèn)題、資源匱乏問(wèn)題,為了能夠?yàn)槿藗儬I(yíng)造出更優(yōu)質(zhì)的生活環(huán)境,我國(guó)近年來(lái)一直在開展環(huán)境保護(hù)工作,其中污泥處理是重要的組成部分.本文通過(guò)查閱相關(guān)資料,簡(jiǎn)要介紹了污泥深度脫水性能的表征方法,以及影響污泥深度機(jī)械壓力脫水性能的因素,以期能夠?yàn)樘嵘覈?guó)污泥處理質(zhì)量方面提供有價(jià)值的參考.

采用污泥濃縮消化一體化反應(yīng)器處理污泥,考察了溫度和污泥種類對(duì)出泥脫水性能的影響。結(jié)果表明:在一次進(jìn)泥、分段運(yùn)行的方式下,初沉污泥經(jīng)高溫和中溫消化后比阻值都有小幅降低,二沉污泥和混合污泥在高溫條件下的比阻值增加較多,而在中溫條件下比阻值降低;穩(wěn)定運(yùn)行階段,在間歇進(jìn)泥、間歇排水和排泥的條件下進(jìn)行中溫消化后,初沉污泥、二沉污泥和混合污泥的比阻分別下降了(3.3%~6.9%)、(48.0%~60.9%)和(27.5%~60.0%),表明二沉污泥和混合污泥的脫水性能有明顯改善。

為了降低污泥的含水量，采用了單摻固化材料和機(jī)械壓濾的方法進(jìn)行脫水。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，單摻20％的水泥或石灰后污泥的含水量在63％左右，含水量隨著養(yǎng)護(hù)齡期的變化不明顯；摻加鹽、粉煤灰、高爐礦渣等固化材料再壓濾的方法，脫水效果比較好，其中添加鹽與粉煤灰的效果最好，壓濾脫水后的泥餅含水量降低到了35．0％；摻加固化材料再壓濾的方法，脫水效果明顯好于單摻固化材料。試驗(yàn)結(jié)果有一定的應(yīng)用價(jià)值。

為了降低污泥的含水量,采用了單摻固化材料和機(jī)械壓濾的方法進(jìn)行脫水。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,單摻20%的水泥或石灰后污泥的含水量在63%左右,含水量隨著養(yǎng)護(hù)齡期的變化不明顯;摻加鹽、粉煤灰、高爐礦渣等固化材料再壓濾的方法,脫水效果比較好,其中添加鹽與粉煤灰的效果最好,壓濾脫水后的泥餅含水量降低到了35.0%;摻加固化材料再壓濾的方法,脫水效果明顯好于單摻固化材料。試驗(yàn)結(jié)果有一定的應(yīng)用價(jià)值。

以濃縮混合污泥為試驗(yàn)對(duì)象,研究了絮凝劑的種類、用量、污泥的性質(zhì)等對(duì)滾壓式污泥脫水機(jī)脫水效果的影響,為改善滾壓式脫水機(jī)的脫水性能提供理論指導(dǎo)。

研究了超聲波結(jié)合復(fù)合絮凝劑促進(jìn)剩余生物污泥脫水及其作用機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,復(fù)合絮凝劑pam-pafc的投加比(質(zhì)量比)為1∶1、投加量為污泥干基7‰時(shí),其絮凝效果優(yōu)于單一絮凝劑,再經(jīng)20khz、400w/m2超聲處理2.5min后,污泥體積縮小86%左右,含水率可降至79%,比無(wú)超聲作用時(shí)污泥干基含水率減少7%左右。通過(guò)電鏡觀察發(fā)現(xiàn),小功率超聲可促進(jìn)污泥中小團(tuán)塊的碰撞,增加污泥的絮凝性;投加pafc后,污泥絮體呈現(xiàn)較為平坦的均勻絮狀形態(tài),存在孔洞;再投加pam后,絮體具有起伏不平的鏈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),形成比表面較大的復(fù)雜形體的絮體,脫水效果優(yōu)于單獨(dú)投加pafc;再經(jīng)超聲處理后,污泥絮體比未加超聲時(shí)團(tuán)聚性增強(qiáng),孔洞增大,脫水性能更佳,脫水效果優(yōu)于單獨(dú)投加pafc-pam。

1.前言隨著給水及污水處理技術(shù)的迅速發(fā)展及環(huán)保要求日益提高,污泥處理問(wèn)題已越來(lái)越顯得突出和重要。污泥是給水及污水處理的尾產(chǎn)物,在某些情況下污泥處理比水處理本身更為困難和復(fù)雜,所需要的基建投資及經(jīng)營(yíng)費(fèi)用甚至超過(guò)主體部份。污泥是少量固體與大量水份的集合體,在進(jìn)行最終處理以前,必須首先脫除污泥中的大量水份。脫除水份是污泥處理的首要環(huán)節(jié)。污泥的濃縮、脫水、干化是一項(xiàng)老課

結(jié)合具體工程實(shí)例,介紹了一種將污泥脫水分離液引入濃縮池的技術(shù)改造,它可改善污泥濃縮和減少絮凝劑使用量,為污水處理廠節(jié)能減排開辟了一條新途徑。實(shí)踐證明,將分離液引入濃縮池,可以提高污泥濃縮池的運(yùn)行效率,降低脫水系統(tǒng)的處理量,從而減少了絮凝劑使用量,降低了生產(chǎn)成本。

濃縮脫水一體化擠壓型臥螺離心式污泥脫水機(jī)

本鋼焦化廠采用aao生物脫氮污水處理工藝,需要處理的廢水主要來(lái)自焦化360萬(wàn)t/a,焦油加工20萬(wàn)t/a及6萬(wàn)t/a精苯加工的生產(chǎn)廢水,水量約180m3/h。污水經(jīng)預(yù)處理、生化反應(yīng)及后混凝處理等一系列工序后,產(chǎn)生了大量的剩余污泥和

采用生石灰與微波協(xié)同作用,對(duì)廣州市獵德污水廠濃縮污泥脫水的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究.結(jié)果表明,單獨(dú)投加生石灰,加入量為40g.l-1時(shí),污泥比阻由原來(lái)的4.72×1013m.kg-1降至1.9×1012m.kg-1,降低了約96%;單獨(dú)使用微波調(diào)理污泥,在800w功率微波下輻射100s,可使污泥比阻由原來(lái)的4.72×1013m.kg-1降至1.28×1013m.kg-1,降低了約72.9%;將經(jīng)投加4g生石灰調(diào)理的100ml污泥在功率800w的微波下輻射100s,污泥比阻進(jìn)一步降低至0.98×1011m.kg-1,降低了約99.8%,比單獨(dú)投加生石灰提高了約3.8%,提高了污泥的脫水性能.與微波協(xié)同作用可以強(qiáng)化污泥脫水,并在提高污泥脫水性能的同時(shí)減少了生石灰的用量.

第30卷　第3期 2011年　　3月 環(huán)　境　化　學(xué) environmentalchemistry vol.30,no.3 march2011 　2010年6月29日收稿. 　3通訊聯(lián)系人,e2mail:celshi@scut.edu.cn 生石灰與微波協(xié)同作用對(duì)污泥脫水的影響 楊國(guó)友　石　林3　柴　妮 (華南理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,工業(yè)聚集區(qū)污染控制與生態(tài)修復(fù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣州,510006) 摘　要　采用生石灰與微波協(xié)同作用,對(duì)廣州市獵德污水廠濃縮污泥脫水的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究.結(jié)果表明, 單獨(dú)投加生石灰,加入量為40g?l-1時(shí),污泥比阻由原來(lái)的4.72×1013m?kg-1降至1.9×1012m?kg-1,降低了 約96%;單獨(dú)使用微波調(diào)理污泥

第5章污泥的濃縮與脫水