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唐建国:污泥调理药剂和脱水机机型不能盲目选择!

时间:2017-12-19 13:06

来源:给水排水

作者:唐建国等

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污泥调理药剂和脱水机机型不能盲目选择


A污水处理厂各种药剂调理后污泥脱水性能指标变化详见图1a。采用大相对分子质量支链药剂a、c和线性药剂d调理后污泥,其比阻明显小于小分子质量支链药剂b,也较中等相对分子质量线性药剂e、f、g小;但是采用小相对分子质量支链药剂b调理后污泥,其毛细吸水时间最小,支链药剂a、b、c对毛细吸水时间的改善均优于线性药剂d、e、f、g;各类药剂调理后污泥的粒径明显增大,其中以线性大相对分子质量的药剂d最为明显;阳离子度对污泥脱水性能指标影响不明显,但是线性低阳离子度的药剂e,对脱水性能改善效果最差。该厂目前采用的是中相对分子质量支链药剂h1,在相同投加量下,其调理污泥比阻为对比药剂中最低,毛细吸水时间高于其他对比支链药剂,粒径为次优。该厂目前采用离心脱水机,以毛细吸水时间衡量,建议可采用药剂b。

B污水处理厂各种药剂调理后污泥脱水性能指标变化详见图1b。采用小相对分子质量支链药剂b调理后污泥,其比阻明显小于大相对分子质量支链药剂a、c和线性药剂d、e、f、g;支链药剂对毛细吸水时间的改善效果明显好于线性药剂;高阳离子度支链药剂c对比阻改善效果较差;大相对分子质量线性低阳离子度药剂d对比阻和毛细吸水时间的改善效果优于其他线性药剂;中阳离子度线性药剂e对比阻和毛细吸水时间的改善效果均最差;除药剂e外,经调理后,污泥粒径均得到明显增加。目前该厂采用中相对分子质量支链高阳离子度药剂h2,在相同投加量下,相比其比阻、毛细吸水的改善效果最好,且调理后粒径增加也较高,该厂采用离心脱水机,以毛细吸水时间衡量,选用药剂h2是合适的。

C污水处理厂各种药剂调理后污泥脱水性能指标变化详见图1c。采用小相对分子质量支链药剂b调理后污泥,其比阻明显小于大相对分子质量支链药剂a、c;除线性药剂f外,其余线性药剂对比阻改善效果均较好;相比较,大相对分子质量支链药剂c与中相对分子质量线性药剂g对毛细吸水时间改善效果最好,且该药剂调理后的污泥粒径也得到明显增加;该厂在用药剂h3为大相对分子质量支链中阳离子度,调理后污泥比阻较低,但毛细吸水时间在对比药剂中最高,污泥粒径最小;该厂采用带式脱水机,以比阻衡量,宜采用相对分子质量中阳离子度药剂,建议采用药剂b。

D污水处理厂各种药剂调理后污泥脱水性能指标变化详见图1 d。3种支链药剂对比阻的改善效果接近,相对药剂b稍好;大相对分子质量低阳离子度线性药剂d对比阻的改善效果大相对分子质量高阳离子度支链药剂c对毛细吸水时间改善效果优于其他支链药剂;中相对分子质量高阳离子度线性药剂f对毛细吸水时间改善好于其他线性药剂;该厂目前采用小相对分子质量高阳离子度支链药剂h4,在相同投加量下,其比阻和毛细吸水时间均优于其他药剂,且污泥粒径最高;该厂采用带式脱水机,以比阻衡量,故该厂现采用的药剂h4是合适的。

上述试验可见,现有污泥脱水和投运前的污泥脱水设施,有针对性地开展调理药剂选择试验,对选择适合污泥性质和脱水机的调理药剂具有重要意义。

4.2调理药剂投加量的影响分析

在药剂选择试验的基础上,可进行选用药剂的最佳投加量试验。本文现对4座厂在用药剂的最佳投加量试验结果分析如下,详见图2。

污泥调理药剂和脱水机机型不能盲目选择

A污水处理厂采用药剂h1,调理后污泥比阻、毛细吸水时间及粒径变化详见图2a。比阻和毛细吸水时间随着PAM投加量的增加,呈现总体下降的趋势,在0~2 kgPAM/tDS范围内下降迅速,后趋于稳定。在投加量分别为4~5 kgPAM/tDS时,污泥比阻和毛细吸水时间开始维持在较低水平,分别为(0.21~0.23)×1012 m/kg和9.5~9.7 s,证明污泥脱水性能得到较好改善。粒径随着PAM投加量的增加呈上升趋势,在投加量大于5 kgPAM/tDS后趋于不变。

除在变化范围和变化幅度不同外,其余各厂的采用在用药剂调理后,其比阻、毛细吸水时间及粒径对应在某投加量时达到最佳,与最佳值相对应的投加量情况见表3。

污泥调理药剂和脱水机机型不能盲目选择

高PAM投加量下CST和粒径值趋于稳定,而污泥比阻却有所回升。这是由于部分PAM残留于调理污泥上清液中,在过滤时富集于滤纸表面造成过滤阻力增加,但是实际脱水机所用滤网孔径要大于实验室所用滤纸,因此在高投加量下比阻测定是有误差的。

4.3泥性对脱水机选择的影响分析

除了污泥调理方法外,污泥脱水的关键还在于脱水机类型的选择。而脱水机选型同样与泥性以及调理后泥性改善情况密切相关。从带式脱水机、板框压滤机和离心机的工作原理看,污泥比阻和毛细吸水时间分别是衡量其选型的指标。

污泥比阻表征了污泥中水分在真空或者压力状态下通过多孔介质的阻力。比阻测定过程包括过滤和压滤两个阶段,与真空过滤脱水过程基本相近,因此比阻能非常准确地反映污泥的真空过滤脱水性能,也能比较准确地反映出污泥的压滤脱水性能(如带式脱水机和板框脱水机)。若调理后污泥比阻较毛细吸水时间有较好的改善,且小于9.8×1012 m/kg时,则应选用带式脱水机或板框压滤式脱水机。C和D污水处理厂经调理后,其比阻接近1012 m/kg,所以采用带式脱水机是合适的。

污泥与滤纸接触时,在毛细管的作用下,水分在滤纸上渗透1 cm长度所需的时间称为毛细吸水时间。因此,CST可视为脱水时间,并以秒计[11]。相较于SRF,CST可以较好地反映污泥离心脱水的性能。若调理后的污泥CST较SRF有较好的改善,且低于20 s时,则应选用离心脱水机。A厂和B厂经调理后,其毛细吸水时间均低于10 s,两厂采用离心机是合适的。

4.4泥性测定分析存在问题探讨

污泥经PAM调理后会形成较大的不规整絮体,泥水分层速度快,难以均匀混合。这造成调理污泥在泥性测定时误差很大。针对该问题,本文提出了调理污泥高速搅拌后再泥性表征的方法。污泥调理后在500 r/min下高速搅拌2 min以打散大尺度絮体,形成均一的污泥混合液。加药搅拌对污泥脱水性能的影响情况,见图3。

编辑:李丹

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全部评论

  • coolnsober 2017-12-24 22:48

    污泥调理如同诊断医学,与污泥内部结构和外在环境的变化息息相关,迷信单一药剂解决脱水难题无异缘木求鱼,希望作者的探索取得进展,为中国的环保事业做出重大贡献!

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