新型調(diào)理劑利于污泥深度脫水 泥餅含水可做到43%，51%
更新時(shí)間：2015-08-19 12:55
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8月15日，污泥調(diào)理與深度脫水技術(shù)創(chuàng)新觀摩會(huì)在山東德州召開(kāi)。中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員王東升做了題為《新型調(diào)理劑在污泥深度脫水中的應(yīng)用》的發(fā)言，主要分三方面探討污了泥物化性質(zhì)與脫水技術(shù)研究與進(jìn)展：市政污泥處理處置背景，全國(guó)各地污泥案例及污泥特性與脫水技術(shù)，現(xiàn)存的問(wèn)題與發(fā)展方向。
背景
污水進(jìn)入污水廠后，大部分污染物集中到污泥上，污泥如何妥善處置是一個(gè)重大課題。國(guó)家對(duì)污泥處理提出一些戰(zhàn)略控制標(biāo)準(zhǔn)。但現(xiàn)實(shí)問(wèn)題是污泥脫水率很低，標(biāo)準(zhǔn)要求在不斷提高。如何做到污泥減量化，緩解污泥增長(zhǎng)壓力，考慮后續(xù)處理應(yīng)用，是當(dāng)前的緊迫課題。
目前污泥處理分廠內(nèi)與廠外技術(shù)，包括污泥預(yù)處理、消化處置、后期利用等，需要做好協(xié)同處置與整合利用。其中最關(guān)鍵的是污泥深度脫水技術(shù)。如何進(jìn)行化學(xué)調(diào)理與高壓過(guò)濾的結(jié)合，核心是污泥的理化性質(zhì)與其動(dòng)態(tài)變化特征，后者非常重要。
另外一個(gè)問(wèn)題是如何進(jìn)行物化調(diào)理，調(diào)理中的核心因子為胞外聚合物EPS。我們很早就認(rèn)識(shí)到VSS與TSS比例的重要性，1985年又提出核心概念EPS，剖析其化學(xué)組成，提出假說(shuō)模型，根據(jù)污泥特性結(jié)構(gòu)區(qū)劃提出更精細(xì)的目標(biāo)，使我們對(duì)污泥處置因子的認(rèn)知得到進(jìn)一步深入。
對(duì)污泥結(jié)構(gòu)進(jìn)行剖析，可以分成四層。首先是SEPS，即溶解性的本體的；其次是疏松型的EPS；再次是緊密結(jié)合層；最后是核心層。污泥脫水關(guān)鍵是要逐層揭開(kāi)EPS，進(jìn)行壓濾脫水。
兩年前北排開(kāi)展了污泥特性、脫水性的系統(tǒng)研究，對(duì)清河兩個(gè)工藝、酒仙橋、小紅門、高碑店進(jìn)行調(diào)研。調(diào)查主體圍繞基本特性，包括污泥PH，有機(jī)質(zhì)含量，顆粒密度分布與電荷性質(zhì)等。其次根據(jù)EPS結(jié)構(gòu)組成做了些分析，對(duì)其四層次與脫水性能的相關(guān)性做了研究。
案例
1.清河污水處理廠
夏季與冬季溫度不同，EPS(胞外聚合物)組成也不同，但各層結(jié)構(gòu)都有規(guī)律性。影響污泥的脫水性能的因子中，SEPS很核心，把握動(dòng)態(tài)變化很重要。另外提出動(dòng)態(tài)條件下污泥絮體變化模型與脫水性研究。
初步結(jié)論：
(1)污泥脫水性能主要看SEPS特性，成長(zhǎng)性取決與有機(jī)含量與離間分布特征。(2)夏季絮體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提高是污水脫水性能改善的主要原因。(3)SEPS溶解性胞外聚合物的動(dòng)態(tài)變化是影響脫水性波動(dòng)的關(guān)鍵因子。
2.北小河實(shí)驗(yàn)
污泥有機(jī)質(zhì)含量為70%，溶解性DOC為31mg/L，冬季絮體比較疏松，過(guò)濾性比較差。對(duì)之進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)：用75立方的調(diào)理罐，進(jìn)行污泥調(diào)解反應(yīng)；不同調(diào)理劑做了組合實(shí)驗(yàn)；用自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)兩個(gè)罐子的對(duì)比研究。
傳統(tǒng)化學(xué)調(diào)理方式存在如下一些問(wèn)題：壓濾后含水率只能達(dá)到75-78%；氯化鐵是危險(xiǎn)品，運(yùn)輸麻煩；污泥過(guò)度酸化，運(yùn)行過(guò)程中PH達(dá)到3，小紅門達(dá)到10(屬于危險(xiǎn)廢棄物)，后續(xù)污泥處置比較難；氯化鐵的腐蝕性很強(qiáng)。
對(duì)調(diào)理劑進(jìn)行系統(tǒng)研究中，用三點(diǎn)取樣法求平均值，計(jì)算含水率(比較客觀)，含水率為98%，進(jìn)泥量：61。PH5.3，5.7。原來(lái)石灰進(jìn)泥量在40以下，可以見(jiàn)到進(jìn)泥量大幅提高。從5月11日到現(xiàn)在的連續(xù)運(yùn)行中，污泥控制穩(wěn)定在65%，投加量還有優(yōu)化空間，從750降到600。每次進(jìn)料量達(dá)到40以上。
3.小紅門
有初沉污泥，消化污泥，剩余污泥三種，其中有機(jī)質(zhì)含量與離間分布、DOC含量都不一樣，EPS也有不同結(jié)構(gòu)。其中有機(jī)質(zhì)以蛋白質(zhì)為主，消化污泥中蛋白質(zhì)含量最高。脫水系統(tǒng)比北小河大，調(diào)理罐優(yōu)化設(shè)計(jì)在后續(xù)過(guò)程中很重要。目前存在問(wèn)題：氯化鐵與石灰的進(jìn)量很大，尤其石灰，對(duì)人工要求高，投加量大，效果不穩(wěn)定，調(diào)理時(shí)間長(zhǎng)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
1.復(fù)合調(diào)理之后可以有效降低EPS中蛋白質(zhì)量，氯化鐵與石灰中腐蝕酸的溶出比較明顯，蛋白質(zhì)濃度去除效果好。2.復(fù)合調(diào)理后，單批次進(jìn)泥量達(dá)到115，氯化鐵與石灰單批次只能達(dá)到93，處理能力提高。3.復(fù)合型調(diào)理自動(dòng)脫板率70—90%，可有效去除臭氣，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。4.復(fù)合調(diào)理后絮體結(jié)構(gòu)組成不同：復(fù)合調(diào)理后絮體比較密實(shí)，石灰調(diào)理后簡(jiǎn)單堆砌。5.傳統(tǒng)與復(fù)合調(diào)理均可實(shí)現(xiàn)泥餅含水率控制在60-62%，北小河中試可做到五十幾。6.后續(xù)堆肥、人工管理、卸餅等，傳統(tǒng)產(chǎn)能有局限性，化學(xué)調(diào)理可以優(yōu)化處理過(guò)程。
4.高碑店
兩年前完成中試。與小紅門混合污泥，消化污泥做了對(duì)比研究，對(duì)環(huán)球中科的復(fù)合調(diào)理劑、日；炷齽⒙然F、聚合鋁進(jìn)行對(duì)比研究。CST描述不同調(diào)理劑之間的投加量對(duì)比，用CST試紙選出最適合污泥特性的試劑，選擇其中最優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行中試和生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)。
復(fù)合調(diào)理不僅可以做到很好的脫水率，并且污泥能控制臭味，優(yōu)化運(yùn)行。不同調(diào)理劑脫水后污泥含水率能達(dá)到67，65，55，50%，比較好的可達(dá)到45，42%。泥餅形狀可以看出，氯化鐵調(diào)理劑的泥餅比較濕，復(fù)合調(diào)理劑的泥餅比較干和厚實(shí)。
此外，長(zhǎng)沙熱水井污泥濃度很高，達(dá)到9%，污泥絮體細(xì)碎。湖北華興泥餅含水可做到43，51%，優(yōu)勢(shì)是有機(jī)質(zhì)低，自動(dòng)脫板率也很高。
小結(jié)
污泥因?yàn)槠鋪?lái)源不同，還存在重金屬，有機(jī)污染，氯離子等問(wèn)題，對(duì)后期堆肥、除臭工作影響很大。因此下一步的工作重點(diǎn)：1.針對(duì)深度脫水與污染物的去除一體化，進(jìn)行新式調(diào)理劑的使用。2.對(duì)惡臭物質(zhì)的識(shí)別、等級(jí)、收集系統(tǒng)、處理集成系統(tǒng)、生物復(fù)合反應(yīng)系統(tǒng)做系統(tǒng)研究，針對(duì)污泥特點(diǎn)，進(jìn)行水氣固相綜合研究。3.進(jìn)行熱水解消化污泥深度脫水性能評(píng)估。4.利用實(shí)驗(yàn)室評(píng)估手段，實(shí)現(xiàn)不同污泥動(dòng)態(tài)控制。5.建立實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)庫(kù)。
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