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技术知识

污水处理厂污泥絮凝剂的选择

时间:2021-05-08 08:49:10点击:0

污泥含有重金属、病原菌等有毒有害物质,污泥的处理处置一般着力点在于无害化资源化。由于原始污泥含水率较高和特殊絮体结构,无害化处理的前提是通过投加絮凝剂对其进行脱水处理。本文将重点讨论城市污水处理厂污泥絮凝剂的选择。

一、城市污水处理厂的污泥性质

(1)污泥是污水处理的副产物。污泥是在水处理生化过程中,由微生物新陈代谢产生的有机残体、菌体、颗粒物、胶体、重金属等物质,组成的复杂非均质体。

(2)污泥含水率很高。未经脱水处理的原始污泥含水率一般在96%-99.8%,由此造成污泥体积很大。

(3)污泥是特殊絮体结构。污泥表现为絮状体颗粒,致密絮状,外观上为土黄色。

(4)污泥具有高度亲水性。由于污泥中含有大量的蛋白质、碳水化合物等亲水性胶体,所以导致污泥的亲水性很高,沉淀性和脱水性很差。

二、污泥絮凝剂的选择

2.1 脱水设备

当前城市污水处理厂根据处理工艺的不同,污泥脱水设备也不尽相同。由于脱水设备是进行污泥脱水的根本,故絮凝剂的选择首先应根据脱水设备的种类。不同污泥脱水设备对絮凝剂的要求也各有区别。一般来说,带式压滤机一般选用中等相对分子量、中高阳离子度的絮凝剂;离心机一般选用高等相对分子量、中低阳离子度和适度交联的絮凝剂。叠螺机作为目前使用较广泛的脱水设备,一般选用阳离子型聚丙烯酰胺(PAM),分子量1500万左右,离子度40左右。

2.2 投加量

投加量也是污泥脱水絮凝剂选择的重要因素。其中以有机高分子絮凝剂为例,其分子量大,絮凝作用好,形成的团絮结构疏松。投加量太少,污泥絮团裹着的水难以脱离,不能提高污泥的脱水性能;投加量太多,脱水效果不升反降,同时还会造成脱水设备的负担,增加脱水后的污泥总量,提高污泥处理成本。在实际操作过程中,絮凝剂投加过多还会造成污泥粘度增加,增强与滤布的粘连,难以从滤布上剥落,造成操作问题。

2.3 污泥性质

由于第一节阐述的污水处理厂特殊的污泥性质,污泥特性也是絮凝剂选择的因素。首先,当污泥的pH值较高时,宜选用季钱盐结构的絮凝剂,pH值较低时,宜选用叔胺盐结构的絮凝剂。第二,当污泥浓度较低时,宜选用分子量较低的絮凝剂,浓度较高时,宜选用高分子量的絮凝剂。当污泥中有机物的浓度较高时,宜选用阳离子度高的絮凝剂,并增加絮凝剂投加量。

2.4 投加成本

一般情况下,在相同絮凝效果的前提下,以处理单位重量污泥的投加成本为考量。以PAM为例,其成本分析如下:

(1)单位污泥投药量=[药剂投加量×药剂浓度]÷污泥体积;

(2)单位污泥成本=处理单位污泥投药量×絮凝剂单位价格;

(3)单位绝干污泥投药量=[药剂投加量×药剂浓度]÷[污泥体积×污泥含固率];

(4)单位绝干污泥处理成本=处理单位绝干污泥投药量×絮凝剂单位价格。

2.5 运行操作

进行污泥脱水时,投加絮凝剂应充分考虑操作的简单便捷,诸如一些因絮凝剂操作引发的问题应尽量避免。例如,一些药剂可能造成污泥黏度过高而引发难以脱落;一些粉状絮凝剂在配药过程中由于溶解水质或配比投加不协调,造成絮凝剂结块甚至堵塞进药管。诸如此类问题在药剂的选择过程中,都应考虑以降低操作难度。

2.6 药剂匹配

在优选污泥絮凝剂的过程中,除需考虑脱水设备、投加量、污泥性质、投加成本和操作难易外,还有诸多其他匹配因素,一般包括:

(1)城市污水处理厂水量水质会随季节发生变化,进而污泥也有一定变化,污泥处理过程中絮凝剂的投加也应随季节变化适当调整。

(2)由于各污水厂处理工艺不尽相同,污泥性质也千差万别,故而在絮凝剂选取时,最好先进行絮凝试验,根据试验结果进行实际投加。

(3)当污泥脱水效果不佳时,除考虑絮凝剂种类和投加量外,还应充分重视工艺操作环节,确保工艺操作的精准性。

(4)在实际脱水操作中,应根据絮凝剂的不同运行条件及时进行调整,以确保污泥脱水的稳定运行。

(5)实际运行过程中,应对湿污泥固体浓度、泥饼含水率等进行实时检测,以便对处理单位绝干污泥的用药量进行调整。

三、结语

总之,随着我国城镇污水处理厂排放标准的不断提升,对污水厂污泥脱水的要求也在逐年攀升,加之污泥特征、性质的日趋复杂,传统的化学絮凝剂往往不能达到既定絮凝效果,需要研发种类更新、效果更佳的絮凝产品。