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絮凝劑對污泥脫水性能的改善

更新時(shí)間:2012-08-11 點(diǎn)擊次數:2354

    污泥脫水性能的好壞直接關(guān)系到整個(gè)污泥處理系統的優(yōu)劣。一般認為,進(jìn)行機械脫水的污泥,比阻值在(0.1~0.4)×109S2/g之間較為經(jīng)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(lái)改善污泥的脫水性能。

本實(shí)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(yáng)離子型聚丙烯酰胺(APAM/CPAM)和ciba7635進(jìn)行研究。


1實(shí)驗裝置及測試項目
  本實(shí)驗主要測定了污泥的比阻、SV及沉降曲線(xiàn)。比阻的測定裝置見(jiàn)圖1。絮凝是個(gè)動(dòng)力學(xué)過(guò)程,一般包括絮凝物的形成與破碎。當混合時(shí)若攪拌不充分,顆粒與聚合電解質(zhì)未能充分碰撞時(shí),則形成的絮體小且沉降速度慢。但若攪拌過(guò)程過(guò)于強烈,時(shí)間太長(cháng)則聚集起來(lái)的顆粒會(huì )破碎,進(jìn)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(shí)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(kāi)始的20min里并沒(méi)有顯示出來(lái)。隨著(zhù)界面的沉降,當進(jìn)入過(guò)渡區時(shí)才顯示出消化污泥比原污泥的沉降速度快些。當使用APAM時(shí),對污泥的沉降性能有明顯的改善,實(shí)驗中觀(guān)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(guò)吸附架橋,利用長(cháng)鏈狀的分子結構來(lái)吸附污泥顆粒。整個(gè)絮體在沉降過(guò)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(méi)有太大的改善,這是因為強曝氣使得污泥顆粒過(guò)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(guò)于細小的問(wèn)題,因此取得一個(gè)較好的效果。

2.2污泥的沉降性能與投藥量的關(guān)系
  零投藥量時(shí)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(shí)存在著(zhù)一個(gè)*值,而在投加量過(guò)大時(shí),其沉降性能又惡化。APAM不存在著(zhù)電性中和過(guò)量的問(wèn)題,可能是因為投加量過(guò)大造成污泥絮體粘度過(guò)大,不能形成清晰的泥水界面下沉,同時(shí)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(shí)的污泥沉降效果要好。同時(shí),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(gè)結果說(shuō)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A(yíng)PAM。雖然曲線(xiàn)表明在60mg/L處消化污泥與生污泥的SV皆可達到一個(gè)*值,但投藥量在30mg/L處是經(jīng)濟效果的*值。除節省藥劑費用外,投藥量越少,脫水污泥的發(fā)熱量越大,在干化或焚燒時(shí)所耗的熱量就越少。
  污泥的上清液濁度與投藥量的關(guān)系,當投藥量過(guò)小時(shí),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(guò)多,除了出現電性相反的情況,還會(huì )因為液體粘度過(guò)大,絮凝劑不能伸展長(cháng)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(shí)驗表明,CPAM和ciba兩種絮凝劑都在30mg/L時(shí)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(guān)系變化規律類(lèi)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(guān)系在投加ciba7635時(shí),沉降性能較CPAM要好,但消化后沉降性能總的采說(shuō)沒(méi)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(shuō)來(lái),雖然在20mg/L的投藥量時(shí)存在著(zhù)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(shí)存在一個(gè)*值,這個(gè)結論可以應用于處理深度為一級半的污水廠(chǎng)中。
(2)CPAM在濃度為60mg/L時(shí)消化污泥與生污泥的SV皆可達到一個(gè)*值,在污水處理廠(chǎng)的實(shí)際運行中,要結合具體經(jīng)濟情況加以選擇。
在投藥量30mg/L時(shí)是經(jīng)濟效果的*值,這與污水處理廠(chǎng)設計規范中規定的絮凝投加量值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(shí)存在著(zhù)SV的*值,但是變化不大。
 

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