
污水处理过程中产生的初始污泥的含水率很高,必须先经过浓缩处理,浓缩也难以将污泥含水率降至90%以下,所以还会进一步的过滤脱水至含水率为70%~80%,脱水后的污泥体积显著减小,更便于运输和处理处置。因为污水处理中的污泥具有很高的亲水性,污泥中的水分与污泥固体胶粒的结合力很强,因此经常通过对污泥的预处理,来改变污泥颗粒表面的物理化学性质和组分,破坏污泥颗粒部分胶体结构,降低与水的亲和力,从而改善污泥的脱水性能。
污泥比阻作为污泥脱水性能评价指标,是指单位质量的污泥在一定压力下过滤时在单位过滤面积上的阻力。根据污泥比阻值,可以判断不同的污泥(或同一污泥加入不同量的混合剂后)的脱水性能,污泥比阻越小,脱水性能越好,反之脱水性能越差。一般比阻在1011~1012m/kg的为难过滤污泥;在(0.5~0.9)×1011m/kg的为中等,小于0.4×1011m/kg的为易过滤污泥。
兰州石化污水处理厂采用隔油沉淀池-均质池-水解酸化池-A/O生化池-曝气池-二沉池的处理工艺。隔油沉淀池产生的含油污泥、水解酸化池及二沉池产生的生化污泥均排入污泥浓缩池进行浓缩,浓缩后的污泥同隔油沉淀池产生的浮渣按比例混合后进入离心脱水机脱水,脱水后的泥饼运至阴洼沟填埋场进行安全填埋处理。
1 实验过程
1.1 实验材料及试剂
取自兰州石化污水处理厂二沉池的污泥,聚丙烯酰胺(PAM),聚合氯化铝(PAC),聚合硫酸铁(PFS)。
1.2 实验装置
污泥比阻测定实验装置一套,该装置是由RS-1型真空泵、有机玻璃吸滤筒、玻璃计量筒、软管抽气接管、陶瓷布氏漏斗等组成。
1.3 实验方法
测定污泥的含水率,确定污泥的性质;配置不同浓度的PAC、PAM、PFS;在布氏漏斗上放置用水润湿的滤纸贴紧周底,开动真空泵,调节真空压力到实验压力1/3时关掉真空泵(本实验采用的实验压力为0.05MPa);加入100mL絮凝剂调理好的污泥于布氏漏斗中,依靠重力过滤1min,开动真空泵,调节真空压力为实验压力,达到此压力后,记下开动时计量管内的滤液V0;启动秒表,每隔一定时间(开始过滤时可每隔10s或15s,滤速减慢后可隔30s或60s)记下计量管内相应的滤液量;一直过滤至真空破坏,如长时间不破坏,则过滤15min后即可停止;关闭阀门取下滤饼放入105℃的烘箱内烘干称重。
2 实验分析
原污泥取自兰州石化污水处理厂,实验压力为0.05MPa,实验温度为16℃,水的粘度u=1.1110×10-3,过滤面积A=0.007㎡。含水率:96.5%,污泥添加量为100mL。
以PAM(5‰)、PAC(10g/L)、PFS(10g/L)为调理剂,分别投加0mL、2mL、4mL、6mL、8mL、10mL,即投加比例为0%、2%、4%、6%、8%、10%,按上文实验步骤进行实验,得到PAC(10g/L)、PFS(10g/L)的较佳投加量均为8%。
调节不同的pH,以较佳投加量为投加量,重复上述实验。
从实验结果可以看出,PAM(5‰)投加6%在pH=2.04时,污泥比阻低至0.110×1010m/kg;PAC(10g/L)投加8%在pH=9.92时,污泥比阻低至0.306×1011m/kg;PFS(10g/L)投加8%在pH=3.98时,污泥比阻低至0.343×1011m/kg。污泥比阻都小于0.4×1011m/kg,均为易过滤污泥。
3 结束语
通过用不同的絮凝剂在不同的实验条件下对兰州石化污水处理厂二沉池的污泥进行调理,经过调理后,污泥比阻有比较显著的降低,将r=1.35×1012m/kg的难脱水污泥调理到污泥比阻0.110×1010m/kg(在pH=2.04,PAM(5‰)投加6%时);在pH=3.98,PAC(10g/L)投加8%时污泥比阻0.306×1011m/kg;在pH=9.92,PFS(10g/L)投加8%时污泥比阻0.343×1011m/kg,此时均为易脱水污泥,大大提高了污泥的脱水性能,能为实际运行提供良好的科学依据。