3.2污泥脱水性能测定试验
由于化学调理后污泥形成絮团,泥水分层明显,呈非均质化状态,给比阻和毛细水时间测定带来很大的影响。因此,本文提出调理后污泥高速搅拌再进行测定的方法,并进行了搅拌与不搅拌两种情况下比阻、过滤时间、毛细吸水时间和粒径指标间的相关分析,以确定该方法的有效性和可靠性。试验证明,加药调理污泥进行搅拌预处理后的数据可靠性更高,精确度更高。
取某污水处理厂剩余污泥400mL或浓缩污泥样品置于容器中搅拌混合均匀后,加入不同种类或不同投加量的PAM后采用六联搅拌机搅拌。调理条件为在200r/min下搅拌30s,然后在60r/min下搅拌10min。静置10min后污泥采用高速搅拌机在500r/min下搅拌2min,随后测定相应的污泥比阻、毛细吸水时间和粒径。
3.3分析方法
MLSS和含水率的测定采用国家标准方法。
pH采用HQ30d多参数测定仪(Hach,美国)测定。污泥比阻测定采用章非娟和徐竟成报道的方法。TTF可在比阻测定过程获得。CST采用304M测试仪(Triton,美国)测定。粒径采用SALD-2201激光衍射式粒度分布测量仪(Shimadzu,日本)。污泥粘度采用DV-I型旋转粘度计(Brookfield,美国)测定。总有机碳(TOC)采用MultiN/C3100(Analytikjena,德国)测定。
4结果分析与讨论
4.1调理药剂类型影响分析
试验选取了7种不同结构、相对分子质量和阳离子度的聚丙烯酰胺PAM药剂(表2中a~g),研究对污泥脱水性能的影响。在药剂参数对比的基础上,又对各厂目前使用的药剂h1、h2、h3和h4进行了对比。
调理后污泥脱水性能指标变化见图1。
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1d。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。
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