污水處理廠(chǎng)污泥絮凝劑的選擇
污泥含有重金屬、病原菌等有毒有害物質(zhì),污泥的處理處置一般著(zhù)力點(diǎn)在于無(wú)害化資源化。由于原始污泥含水率較高和特殊絮體結構,無(wú)害化處理的前提是通過(guò)投加絮凝劑對其進(jìn)行脫水處理。本文將重點(diǎn)討論城市污水處理廠(chǎng)污泥絮凝劑的選擇。
一、城市污水處理廠(chǎng)的污泥性質(zhì)
(1)污泥是污水處理的副產(chǎn)物。污泥是在水處理生化過(guò)程中,由微生物新陳代謝產(chǎn)生的有機殘體、菌體、顆粒物、膠體、重金屬等物質(zhì),組成的復雜非均質(zhì)體。
(2)污泥含水率很高。未經(jīng)脫水處理的原始污泥含水率一般在96%~99.8%,由此造成污泥體積很大。
(3)污泥是特殊絮體結構。污泥表現為絮狀體顆粒,致密絮狀,外觀(guān)上為土黃色。
(4)污泥具有高度親水性。由于污泥中含有大量的蛋白質(zhì)、碳水化合物等親水性膠體,所以導致污泥的親水性很高,沉淀性和脫水性很差。
二、污泥絮凝劑的選擇
2.1 脫水設備
當前城市污水處理廠(chǎng)根據處理工藝的不同,污泥脫水設備也不盡相同。由于脫水設備是進(jìn)行污泥脫水的根本,故絮凝劑的選擇首先應根據脫水設備的種類(lèi)。不同污泥脫水設備對絮凝劑的要求也各有區別。一般來(lái)說(shuō),帶式壓濾機一般選用中等相對分子量、中高陽(yáng)離子度的絮凝劑;離心機一般選用高等相對分子量、中低陽(yáng)離子度和適度交聯(lián)的絮凝劑。疊螺機作為目前使用較廣泛的脫水設備,一般選用陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺(PAM),分子量1500萬(wàn)左右,離子度40左右。
2.2 投加量
投加量也是污泥脫水絮凝劑選擇的重要因素。其中以有機高分子絮凝劑為例,其分子量大,絮凝作用好,形成的團絮結構疏松。投加量太少,污泥絮團裹著(zhù)的水難以脫離,不能提高污泥的脫水性能;投加量太多,脫水效果不升反降,同時(shí)還會(huì )造成脫水設備的負擔,增加脫水后的污泥總量,提高污泥處理成本。在實(shí)際操作過(guò)程中,絮凝劑投加過(guò)多還會(huì )造成污泥粘度增加,增強與濾布的粘連,難以從濾布上剝落,造成操作問(wèn)題。
2.3 污泥性質(zhì)
由于第一節闡述的污水處理廠(chǎng)特殊的污泥性質(zhì),污泥特性也是絮凝劑選擇的因素。首先,當污泥的pH值較高時(shí),宜選用季錢(qián)鹽結構的絮凝劑,pH值較低時(shí),宜選用叔胺鹽結構的絮凝劑。第二,當污泥濃度較低時(shí),宜選用分子量較低的絮凝劑,濃度較高時(shí),宜選用高分子量的絮凝劑。當污泥中有機物的濃度較高時(shí),宜選用陽(yáng)離子度高的絮凝劑,并增加絮凝劑投加量。
2.4 投加成本
一般情況下,在相同絮凝效果的前提下,以處理單位重量污泥的投加成本為考量。以PAM為例,其成本分析如下:
(1)單位污泥投藥量=[藥劑投加量X藥劑濃度]÷污泥體積;
(2)單位污泥成本=處理單位污泥投藥量x絮凝劑單位價(jià)格;
(3)單位絕干污泥投藥量=[藥劑投加量x藥劑濃度]÷[污泥體積x污泥含固率];
(4)單位絕干污泥處理成本=處理單位絕干污泥投藥量x絮凝劑單位價(jià)格。
2.5 運行操作
進(jìn)行污泥脫水時(shí),投加絮凝劑應充分考慮操作的簡(jiǎn)單便捷,諸如一些因絮凝劑操作引發(fā)的問(wèn)題應盡量避免。例如,一些藥劑可能造成污泥黏度過(guò)高而引發(fā)難以脫落;一些粉狀絮凝劑在配藥過(guò)程中由于溶解水質(zhì)或配比投加不協(xié)調,造成絮凝劑結塊甚至堵塞進(jìn)藥管。諸如此類(lèi)問(wèn)題在藥劑的選擇過(guò)程中,都應考慮以降低操作難度。
2.6 藥劑匹配
在優(yōu)選污泥絮凝劑的過(guò)程中,除需考慮脫水設備、投加量、污泥性質(zhì)、投加成本和操作難易外,還有諸多其他匹配因素,一般包括:
(1)城市污水處理廠(chǎng)水量水質(zhì)會(huì )隨季節發(fā)生變化,進(jìn)而污泥也有一定變化,污泥處理過(guò)程中絮凝劑的投加也應隨季節變化適當調整。
(2)由于各污水廠(chǎng)處理工藝不盡相同,污泥性質(zhì)也千差萬(wàn)別,故而在絮凝劑選取時(shí),最好先進(jìn)行絮凝試驗,根據試驗結果進(jìn)行實(shí)際投加。
(3)當污泥脫水效果不佳時(shí),除考慮絮凝劑種類(lèi)和投加量外,還應充分重視工藝操作環(huán)節,確保工藝操作的精準性。
(4)在實(shí)際脫水操作中,應根據絮凝劑的不同運行條件及時(shí)進(jìn)行調整,以確保污泥脫水的穩定運行。
(5)實(shí)際運行過(guò)程中,應對濕污泥固體濃度、泥餅含水率等進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測,以便對處理單位絕干污泥的用藥量進(jìn)行調整。
三、結語(yǔ)
總之,隨著(zhù)我國城鎮污水處理廠(chǎng)排放標準的不斷提升,對污水廠(chǎng)污泥脫水的要求也在逐年攀升,加之污泥特征、性質(zhì)的日趨復雜,傳統的化學(xué)絮凝劑往往不能達到既定絮凝效果,需要研發(fā)種類(lèi)更新、效果更佳的絮凝產(chǎn)品。(來(lái)源:江蘇凱米膜科技股份有限公司)
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