
相比国外污泥,中国污泥有机物和重金属含量高,处理难度更大;污泥有害性决定处理力度,含水率决定核心技术,污泥比决定市场空间。当污泥的含水率自99.5%降低至98.5%时,污泥的体积缩减成原污泥的30%左右。由此可见,含水率的下降对于减量化效果明显,这决定了处理手段的核心是脱水。通常原始污泥含水率在98%以上,经过初级压滤机脱水后,可降到80%,后续采用化学药剂调理、压滤机深度脱水和物理干化等方式,将含水率降至50%以下。常规调理剂是传统絮凝剂即有机高分子絮凝剂如聚丙烯酰胺和无机混凝剂如氯化铝等调理剂。这些调理剂或多或少存在着低毒性、难降解,对人类生活环境具有潜在危害的特点。2014年李雪等人比较了硅藻土和常规调理剂对污泥脱水性能的影响,发现硅藻土处理剩余污泥较传统絮凝剂具有一定的优势,其对污泥各指标性能均有提升。但硅藻土的投加量大,成本高。郭璇等人以木屑作为污泥膨胀剂提高城市污泥蚯蚓堆肥效果。本文以木屑作为调理剂提高污泥的减量化,通过改变木屑粒径研究污泥的含水率变化,同时考察自然风干时间对含水率的影响,提供较理想的脱水方案。
1 木屑调理生活污泥的实验
以清溪污水处理厂的活性污泥为实验对象,通过实验测量木屑的绝干物与调理效果关系发现添加量在5%~10%范围内较理想。采用筛子选出10组不同目数(20到100的范围)的木屑,分别对50份200g含水率约85%的活性污泥样品进行调理,再经絮凝作机械挤压脱水,测量脱水后泥饼的含水率。相同目数下,取5份样品,分别经木屑调理、絮凝、挤压脱水,测量含水率,取这5份样品的平均值作为该目数下的含水率数据。为了研究木屑对泥饼后期的影响,测量比较这3天的含水率变化。
从测量结果可以看出,同一天中,木屑目数越小,粒径越大,形成的毛细孔越大,意味着污泥的透水率越高,有利于脱水,因此脱水后泥饼含水率就越低。但可以预估粒径达到某值时,脱水效果较佳,大于该值会出现脱水变差。对不同的目数,含水率随泥饼搁置时间的变化曲线形状基本一致。经木屑调理后的污泥自然风化速度快,但目数越小,含水率随时间下降的趋势越明显。
2 不同调理剂的脱水效果
为了研究木屑调理污泥的影响效果,选择不同调理剂对污泥进行调理,其他条件相同情况下测量脱水后泥饼含水率。比较第一天的含水率表明木屑作为调理剂得到的含水率都低于其它方案,至少低10%。比较第三天测量的含水率,发现木屑的结果比其它调理方案的含水率至少低14%,说明木屑不仅是良好的调理剂,而且有加快风干的功能,又因为没有添加电解质,有利于后期对污泥的资源化利用方案设置,降低污水处理后溶液的处理难度。
样品序号 | 调理方案 | 含水率(%) | ||
第一天 | 第二天 | 第三天 | ||
1 | 加少量生石灰,调pH值偏中性 | 78.66 | 75.34 | 72.58 |
2 | 加较多生石灰,调pH值偏碱性 | 74.87 | 71.14 | 69.86 |
3 | 加电解质如氯化钠 | 70.45 | 67.31 | 65.00 |
4 | 加木屑(选60目) | 59.51 | 55.76 | 51.24 |
3 总结
污水处理厂的污泥产量日益增长,深度脱水前调理污泥是必不可少的。从环保角度看,使用木屑不仅能够促进污泥脱水,降低含水率和成本,实现减量化,而且还能降低污水处理后溶液的处理难度,提高资源化利用的可能性。