
1 污泥脱水滤液循环利用概述
对于污水处理过程中产生的污泥脱水滤液需要进行研究,促使其实现二次循环利用。
实验方法:污泥脱水滤液与污泥按照1:4的比例进行混合,混合的过程中一定要均匀的摇晃,使其充分混合,将混合液导入沉淀器中进行实验观察。
通过实验可以发现污泥脱水滤液可以有效的改善污泥的脱水特性,加入滤液之后可以使污泥快速的沉淀,有效的提高浓缩污泥的浓度,通过这种方式可以加快污水的净化速度。
通过大量的实验数据表明,在浓缩池中加入滤液和形成的混合液,会得到过滤之后更为清澈的清水,而剩余污泥的固体浓度也得到显著的提高,这样可以有效的降低处理污水污泥的成本,提高污水处理的经济效益,节省在污水处理系统中投入的资金,可以提高污水净化的工艺,利于污水处理的循环利用和可持续发展。
2 典型污泥处理工艺
污水处理的时候往往携带着大量的污泥,正是由于这些污泥的存在,才能将污染物与污水分离开来,才能有机会通过各种方式实现对污水的处理,完成污水的二次循环利用。对于这些污泥来说,传统经典的处理工艺流程分为四个主要的处理阶段:
阶段为污水污泥的浓缩阶段,主要的目的是使污泥在处理初期就减少存量,减少后续处理过程中设备的容积。
第二阶段为污泥的消化阶段,使污泥进行有效的分解,进一步减少污泥的存量。
第三阶段为污泥脱水,通过脱水使污泥再次减容,为污泥的处理奠定基础。
第四阶段为污泥的处置,通过处理污泥完成这个阶段。
在上述阶段的污泥处理过程中产生的滤液和消化液,其中仍然会产生较多的污染物质,应该将这些污染杂质送回污水处理系统中继续净化。但是这种处理工艺处理过程较长,处理过程中会消耗较多的能量,使用大量絮凝剂等不足。
3 污泥浓缩
3.1 污泥调质原理
污泥浓缩的环节中有效的处理方式就是污泥调质,通过污泥调质可以使污泥快速的提高浓缩脱水效率,可以改善污泥自身颗粒大小的状态,改变污泥颗粒之间相互作用的情况,改善污泥表面电荷的水合程度。采用污泥浓缩的方式有两种:
(1)将有合成的有机聚合物加入水中,也可以加一些无机盐,它们都有改善污泥表面颗粒的功能,从而达到凝聚颗粒的作用。
(2)可以有效的改变污泥颗粒的结构,降低过滤过程中水对颗粒的阻力。主要的方法有物理调理,化学调理等方式。
3.2 污泥调制处理试验
在实验室中对污泥脱水展开研究,主要是在污泥调质的基础上采用化学调理的实验方法确定相关研究课程。在实验的过程中,污泥脱水后获得的滤液作为主要的调理剂,污水来源主要是从污水处理厂里的收集水池采集到的,而实验用的污泥则是主要从污水处理厂处理污水剩余的泵站中采集的。采集的过程中,使用的实验器具主要有:沉淀器,烧杯,漏斗,塑料水桶,玻璃棒,电子技术器等设备,这些仪器平时之中主要就是用来测试污泥浓度的,使用结束之后将仪器清洗干净,有序的放回实验室。
具体试验步骤是:
在收集池中取适量的污泥和适量的污泥脱水滤液,混合完毕之后将其放入两个塑料桶之中,并分别在两个沉淀器中加入1000mm和800mm的剩余污泥,与此同时,要在800mm剩余污泥中加入200mm的脱水滤液,将一切混合完毕之后,用玻璃棒进行搅拌,搅拌完成之后进行静止放置。
在实验完成之后,对于实验的数据进行初步的统计和记录,在实验刚开始的时候,对于量筒之中的泥水高度数值进行记录,三十分钟之后进行第二次记录,往后的记录可以改为每十分钟记录一次,实验进行两小时之后,进行三十分钟记录一次,时间连续进行四个小时。
在进行实验的时候,对于量筒中剩下的污泥的浓度再次进行测试,并记录相关数值。并在剩余的污泥中加入20%的浓缩滤液,并再次对其浓度进行测试,记录数据。对实验过程中的数值进行 的记录,完成污泥沉淀时间的曲线图。
3.3 污泥调制处理试验的现象以及结论
从污泥沉淀时间的曲线可以发现,在剩余的污泥中加入滤液之后,污泥的高度在前四十五分之前迅速下降,在四十五分钟之后开始缓慢下降,而在纯污泥中加入滤液之后,纯污泥的高度呈一个缓慢下降的趋势。这样说明了使用污泥脱水滤液可以有效的对污泥的脱水性进行改善,在短时间内快速的使污泥脱水,这也说明了污泥脱水滤液的脱水性是非常好的,能够对污水处理起到较好的调理作用。经过反复多次的实验可以发现,纯污泥需要通过十几个小时的时间才能达到较好的浓缩效果,而经过调制的污泥达到较佳浓缩效果仅仅需要四个小时就可以完成。所以,可以发现,对于污泥进行化学调制和处理,可以有效的加快浓缩的速度,比没有经过处理的污泥浓缩速度要快很多。
其实这种现象产生,主要为了提升污泥脱水的效率,缩短污水处理的时间,在对污泥进行处理的过程中,需要对污泥脱水进行调制处理,加快污泥的浓缩。在进行处理的时候,为了保证污泥脱水处理工作能够高效快速的进行,需要将絮凝剂和污泥进行充分的混合,通常会达到一种适量的状态。如果仅仅是污泥过多,那么在实际的污泥脱水处理过程中就很难完成继续脱水,则会浪费时间;如果在处理过程中加入絮凝剂的用量,则会提高污泥脱水反应的程度,对于机械脱水有积极的作用。过量的絮凝剂会在污泥中存在一段时间,时间长了则会在滤液中完成溶解。将滤液和絮凝剂添加到剩余污泥中的时候,则会对絮凝起到一定的架桥作用,从而提升污泥的浓度和体积,从而达到使污泥快速沉淀完成污水处理的作用。
4 污泥处理系统中的滤液循环作用
脱水滤液本身就具有较高的调理作用,所以在污泥处理的时候加入脱水滤液可以得到较高的沉淀作用,同时也能在一定程度上提高污水处理的效果,所以能在污水处理的过程中得到广泛的应用。对于某些特定的污泥种类而言,加快污泥脱水和浓缩,脱水滤液具有不可替代的优势,可以有效的提高固体负荷,为了对以上实验结果进行有效的检验,应该在污水处理厂中完成实地的污泥絮凝沉淀试验,在实验的过程中记录好相关数据,做好统计,得到相应的结论之后再进行生产性的实验,为以后污水处理提供宝贵的经验。
本文将以某处污水处理厂中滤液的循环利用为案例,系统的分析和论证在污水处理过程中滤液对于污泥脱水的作用,本案例污水处理厂所引用到的主要是改良型的Carrousel氧化沟工艺,日常处理的能力基本能够达到15万m³,在对其进行水质设计的时候主要为SS≤200mg/L;BOD5≤200mg/L;CODcr≤500mg/L。
在进行污泥处理的时候,如果采用传统的处理工艺,则会将所有的污泥在进行脱水后产生的滤液返回到污水厂中的处理系统之中,但是本文案例中污水处理厂对于传统的污泥处理工艺进行了升级和改进,主要是通过机械脱水后的滤液混合到污泥之中,通过混合的脱水滤液完成浓缩活动。
案例中污水处理厂在进行污水处理的过程中,对污水处理的各项指标进行了有效的监控和统计,包括浓缩池中污泥的浓度,污泥总量的大小,出水泥位的深浅等等。经过一年的运行之后发现,浓缩比一直在2.0之上,并且回收率一直高于85%。经过浓缩后的污泥,浓度由之前的3.6%变成了现在的4.2%,浓度大大上升。污水处理工艺改良之前需要两个浓缩池同时工作才能满足水处理的运行的要求,而在工艺改良之后,只需要一个浓缩池工作就可以完成剩余污泥的处理。这说明在污泥处理工艺进行改进之后,充分发挥了絮凝剂的化学作用,经过化学反应的污泥脱水能力变得提高,在这个过程中,污泥的浓度加大,固体负荷得到进一步的提升,极大的提升了浓缩池的工作效率和污泥的浓度大小,在机械脱水的过程中絮凝剂的用量也变降低了,可以从这个方面有效的减少污水处理厂的投入成本,提高污水处理带来的经济效益。
5 结语
污泥脱水滤液可以有效的提高污泥脱水的性能,从长期效应来看,可以有效的提高污泥的浓缩效率,在进行污水处理的时候可以减少污泥建筑的容积,从根本上减少污水处理厂设备的建设投入成本,节省在污水处理方面的资金投入,提高污水再循环带来的经济效益,提高污水处理的可持续发展。