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污泥炭调理剂用于污泥脱水实验的探究

北极星水处理网  来源:再生资源与循环经济  作者:李海明 等  2019/11/4 13:49:53  我要投稿  
所属频道: 水处理  关键词:污泥处理处置 污泥炭 污泥脱水

北极星水处理网讯:摘要:污泥的处理是“世界难题”,污泥处理处置现状与我国污水处理差距甚大,远远落后发达国家,与我国的大国地位及生态文明建设不相符。污泥处理主要是进行减量化、稳定化、无害化和资源化。无论怎么处理,污泥脱水都是必须的处理过程。污泥中的水分主要以孔隙水和毛细水两种形态存在,主要为间隙水、毛细管结合水, 表面吸附水和内部水。污泥填埋场的污泥经过多年的沉积,污泥干化严重,含水率低,流动性差,不能直接进行板 框压滤,需要添加污泥渗滤液增加污泥的含水率和流动性,通过添加污泥炭调理剂,污泥炭调理剂能够作为骨架支撑,提高了污泥的透水性,影响污泥比阻。污泥炭充分研磨后,比表面积增大、质轻,具有较强的吸附能力,能与吸附质的化学键或离子发生结合,从而产生吸附作用。

关键词:污泥脱水;减量化;污泥炭

污泥的脱水处理是污泥处理处置的关键环节,不 管是污泥填埋场的污泥还是污水处理厂的污泥,含水率都在 95%以上,需要进行脱水处理,经过脱水处理后,能够为后续的处理环节降低处理难度[1,2]。板框压滤机的进泥需要有一定的流动性,污泥炭是指污泥经过热解炭化处理后的炭化产品,污泥炭的含水率不高于 10%,硬度较高,经过研磨处理后,加入到污泥中, 能够起到骨架支撑作用,打破污泥颗粒间结合水的作用力[3],有利于污泥的脱水。

实验部分

1.1 仪器和药品

板框压滤机,景津环保股份有限公司;污泥螺杆泵,上海乐汇泵阀制造有限公司;污泥储存箱,天津远大塑胶溶剂厂;减速机,常州鼎州传动机械有限公司; 污泥炭调理剂,自制;污泥渗滤液,污泥填埋场自取。

1.2 实验仪器的组装

用污泥螺杆泵把板框压滤机和污泥箱连到一起, 把污泥箱的污泥通过螺杆泵输送到板框压滤机[4]中, 污泥箱安装减速机,将污泥箱的污泥搅拌均匀。

1.3 污泥炭调理剂的制备

用研钵研磨污泥炭颗粒,研磨后形成均匀的污泥炭粉末,作为污泥脱水的调理剂[5,6],利用研钵研磨充分,粒度更均匀。

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2 实验结果与讨论

2.1 满足污泥螺杆泵的填埋污泥含水率的测定

在添加调理剂之前,需要确定渗滤液投加量和压滤时间,来确定进泵污泥的含水率。取筛分过滤后的污泥,污泥含水率在 80%左右,然后加入一定量的渗滤液进行调配,观察螺杆泵进泥情况,若螺杆泵能够正常工作,通过螺杆泵,污泥进入板框压滤机实验平台,测定脱水前后的污泥含水率,进行压滤实验,直至压滤到不再出水,确定压滤时间,若不能满足要求,则继续加入污泥渗滤液,提高污泥的含水率,直至满足进泵的要求。

通过多次加入渗滤液,发现污泥的含水率低于86%时,污泥螺杆泵不能正常工作,直到污泥的含水率达到86%,螺杆泵能够正常工作进行脱水实验,当污泥的含水率高于 86%时,螺杆泵正常工作。检测不同的污泥含水率,利用板框压滤机脱水的时间和脱水后的污泥含水率。随着污泥含水率的增加,脱水时间会增长,脱水后的污泥含水率基本不变。主要是因为污泥的含水率增加时,板框压滤机的负荷增强,脱水时间增大,而污泥的泥质没有发生根本的变化,所以当脱水基本完成后,脱水后的污泥含水率保持稳定[7,8],基本维持在 71%左右,没有大的变化。

图 2 为板框压滤机脱水的参数曲线。

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2.2 污泥炭调理剂对污泥脱水的主要影响因素

把研磨好的污泥炭粉末按不同比例添加到调理好的含水率为 90%的污泥中,进行板框压滤脱水实验,检测加入不同量的污泥炭粉末对脱水效果的影响, 污泥脱水后的含水率变化曲线如图 3 所示。

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如图 3 可以看出,随着污泥炭投加比例的增加,污泥脱水后的含水率降低,脱水处理的脱除率增加,当污泥炭的投加比例达到 5%时,脱水效果最好,脱除率达到 20.12%,主要是因为污泥炭加入到污泥后,污泥炭能够起到骨架体系支撑的作用[9,10],降低污泥颗粒间结合水的结合力,在相同脱水时间、相同压力下,污泥中的水更容易与泥质本身脱离,使污泥的脱水率提高。

3 实验结论

以污泥填埋场的污泥为原料,采用自制加工的板框压滤机,通过加入污泥炭调理剂进行污泥脱水实验, 考察板框压滤机的最低进泥含水率和污泥炭调理剂对污泥脱水的影响,得出如下结论。

(1)选取的填埋场的污泥进入板框压滤机的最低含水率为 86%,含水率低于 86%时,板框压滤机不能正常工作;

(2)污泥脱水实验,加入污泥炭调理剂能够改善污泥脱水的效果,在含水率不低于 86%且保证污泥流动性的前提下,当污泥炭的投加量为 5%时,脱水效果最好,脱水率能够达到 20.12%。

原标题:污泥炭调理剂用于污泥脱水实验的探究

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