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絮凝劑對污泥脫水性能的改善

更新時間:2012-08-11 點擊次數(shù):2448

    污泥脫水性能的好壞直接關系到整個污泥處理系統(tǒng)的優(yōu)劣。一般認為,進行機械脫水的污泥,比阻值在(0.1~0.4)×109S2/g之間較為經濟,但各種污泥的比阻值均大于此值。目前,對污泥脫水性能改善的研究主要在以下方向:
(1)致力于探索新的率的污泥脫水設備與方法;
(2)致力于研究各種因素對污泥脫水性能的影響,并試圖找到*工藝條件來改善污泥的脫水性能。

本實驗擬研究幾種絮凝劑對原污泥、好氧強曝氣消化污泥的沉降性能和脫水性能的改善,本文選用陰/陽離子型聚丙烯酰胺(APAM/CPAM)和ciba7635進行研究。


1實驗裝置及測試項目
  本實驗主要測定了污泥的比阻、SV及沉降曲線。比阻的測定裝置見圖1。絮凝是個動力學過程,一般包括絮凝物的形成與破碎。當混合時若攪拌不充分,顆粒與聚合電解質未能充分碰撞時,則形成的絮體小且沉降速度慢。但若攪拌過程過于強烈,時間太長則聚集起來的顆粒會破碎,進而導致沉降速度減慢。本文采用快速攪拌10s再轉為慢速攪拌20s,zui后靜沉.30min測定污泥的SV.


2實驗結果與分析
2.1污泥消化前后的沉降性
  好氧強曝氣后,污泥的沉降性有了一定的改善,原污泥和消化污泥的沉降性能的差別在開始的20min里并沒有顯示出來。隨著界面的沉降,當進入過渡區(qū)時才顯示出消化污泥比原污泥的沉降速度快些。當使用APAM時,對污泥的沉降性能有明顯的改善,實驗中觀察到,投入APAM可形成較大塊的絮凝體,泥水分離較快。APAM主要通過吸附架橋,利用長鏈狀的分子結構來吸附污泥顆粒。整個絮體在沉降過程中捕集和卷掃懸浮顆粒,成為較大的絮團而下降,從而達到濃縮的目的。污泥好氧強曝氣消化后,污泥的沉降性能沒有太大的改善,這是因為強曝氣使得污泥顆粒過于細小,而且污泥的負荷太低,絮體中的活性成分不夠多,也造成了污泥沉降脫水性能差。APAM,的加入解決了顆粒過于細小的問題,因此取得一個較好的效果。

2.2污泥的沉降性能與投藥量的關系
  零投藥量時污泥的SV值很高,即好氧強曝氣消化污泥的沉降性能反而惡化了。原生污泥投加APAM后,在30mg/L時存在著一個*值,而在投加量過大時,其沉降性能又惡化。APAM不存在著電性中和過量的問題,可能是因為投加量過大造成污泥絮體粘度過大,不能形成清晰的泥水界面下沉,同時也抑制了APAM將分子鏈伸展到液相中去吸附更多的污泥顆粒。但消化后,投加APAM要比零投加量時的污泥沉降效果要好。同時,同等投藥量下消化污泥不一定比原污泥的SV要小,且消化污泥的*投藥量為40mg/L。
整個結果說明消化后的污泥顆粒變細小,陰離子只靠吸附架橋作用已不能取得較好的效果。另外,文獻指出,陰離子對懸浮物的絮凝有一定的效果,但脫水情況不理想,這是因為該聚合物的分子結構帶有強親水性的活性側基-COONa,它所形成的絮凝體親水性也強。CPAM的分子鏈既可以形成顆粒間架橋,又可以中和顆粒表面的負電荷,減少污泥顆粒間的排斥作用。因此其絮凝作用強于APAM。雖然曲線表明在60mg/L處消化污泥與生污泥的SV皆可達到一個*值,但投藥量在30mg/L處是經濟效果的*值。除節(jié)省藥劑費用外,投藥量越少,脫水污泥的發(fā)熱量越大,在干化或焚燒時所耗的熱量就越少。
  污泥的上清液濁度與投藥量的關系,當投藥量過小時,絮凝劑不能很好的將小顆粒聚集在一起,污泥上清液的濁度較大。但是如果絮凝劑投量過多,除了出現(xiàn)電性相反的情況,還會因為液體粘度過大,絮凝劑不能伸展長鏈到水中去捕捉小顆粒,吸附架橋作用受到了抑制,上清液濁度再次增大。實驗表明,CPAM和ciba兩種絮凝劑都在30mg/L時的除濁能力zui強。
原污泥與消化污泥投加ciba7635后,其沉降性能與投藥量的關系變化規(guī)律類似APAM,在消化前后變化不大。消化前后污泥的SV與投藥量的關系在投加ciba7635時,沉降性能較CPAM要好,但消化后沉降性能總的采說沒有太大的改善。這可能是因為消化后污泥顆粒變小,而ciba7635的分子量不夠大,其吸附架橋的作用大為受限??偟恼f來,雖然在20mg/L的投藥量時存在著SV的*值,但是變化不大。因此,ciba7635較適用于原生污泥。

3結論
(1)原生污泥投加APAM后,在30mg/L時存在一個*值,這個結論可以應用于處理深度為一級半的污水廠中。
(2)CPAM在濃度為60mg/L時消化污泥與生污泥的SV皆可達到一個*值,在污水處理廠的實際運行中,要結合具體經濟情況加以選擇。
在投藥量30mg/L時是經濟效果的*值,這與污水處理廠設計規(guī)范中規(guī)定的絮凝投加量值10mg/L~50mg/L是相一致的?! ?
(3)ciba7635較適用于原生污泥。在20mg/L的投藥量時存在著SV的*值,但是變化不大。
 

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