污泥脫水的應用方案

一、方案簡介

隨著環(huán)保要求和標準的日益嚴格，污泥的處理和處置也成為大家關注的問題。傳統(tǒng)的工業(yè)和市政污泥處理方法是使用機械式的脫水設備，如帶式壓濾機、板框壓濾機和離心脫水機等設備進行污泥的脫水和減量處理。

隨著污泥最終處置要求的提高，污泥脫水的效率要求也隨之提升，目前對于進行焚燒處置的污泥含水率要求已經(jīng)提升到 60%以下。而常用的帶式和離心脫水兩種方法處理的污泥含水率也只是在 80%左右，不能達到焚燒處置處理要求的含水率在 60%以下。因此，現(xiàn)在很多廠家開始改用隔膜壓濾機(全自動板框式壓泥機)進行污泥的脫水處理。為提高隔膜壓濾機的脫水效率，常常需要使用藥劑對污泥進行調質和處理，高分子的絮凝劑會造成濾布的堵塞，影響設備的操作，所以不能使用。而投加無機鹽(如鐵鹽、鈣鹽等)調節(jié)劑雖然能使水泥分離，但由于投加量大，干泥量也會大大增加，造成干泥的燃燒值降低，污泥后續(xù)處置的費用也會增加。

污泥脫水新型藥劑KW45，它主要應用于隔膜壓濾機的污泥脫水處理，脫水效果好，處理后干泥的含水率可達到 60%以下，同時不會污堵濾布，不影響壓泥機的正常運行。

二、產(chǎn)品性能和應用

1、產(chǎn)品性能

KW45 是一種全新的、高效污泥脫水處理劑，其分子量很低但電性中和的能力卻很強，能夠提供比鈣鹽和鐵等無機鹽更優(yōu)的污泥混凝效果，泥水分離速度快，專用于隔膜壓濾機污泥的脫水處理。KW45可以使帶負電荷的膠體顆粒破穩(wěn)，形成微絮體，污泥顆粒小，易于脫水。

2、產(chǎn)品特點

- 用量少，投加濃度只是鈣鹽、鐵鹽的1/10~1/100;

- 反應快，泥水分離速度快;

- 出水清澈，不含懸浮物;

- 避免因使用鈣、鐵鹽而造成的污泥量增加;

- 對于重污染污泥，具有殺菌作用;

- 可替代鈣、鐵鹽的使用，避免在污泥單獨燃燒時，造成對燃燒設備安全性和燃燒條件的影響。

三、產(chǎn)品優(yōu)勢

傳統(tǒng)處理方案

加藥方案：鐵+石灰+PAM

局 限 性：

?無機鹽使用的較多，對設備損傷較大，且具有一定的腐蝕性。

?污泥增量較大

?大量的石灰的使用很容易堵塞濾布

?使用藥劑較多，操作復雜

創(chuàng)新處理方案

加藥方案：KW45 / KW46 + PAM

優(yōu) 點：

?完全替代或者部分替代無機鹽產(chǎn)品，減少對設備的損傷和腐蝕

?減少污泥增量

?減少濾布的污堵情況，減少清洗頻率延長濾布的使用壽命

?操作簡單

四、產(chǎn)品收益

1、具有很強的脫水性，創(chuàng)新產(chǎn)品，專業(yè)開發(fā)用于配合隔膜式壓濾機使用，處理后干泥的含水率可達到 60%以下，滿足環(huán)保和后續(xù)處置的要求。

2、由于 KW45 的分子量比聚丙烯酰胺的分子量小很多，不會堵塞濾布，不含無機鈣鹽和鐵鹽，能夠延長濾布清洗頻率和使用壽命。

3、設備的操作壓力穩(wěn)定，減少進泥泵的磨損和能耗。

4、因為處理時不使用鐵、鈣等無機鹽，干泥量中含有的無機鹽少，減少污泥的產(chǎn)生量，對燃燒值的影響較低，降低后續(xù)處置的費用。

5、不使用鐵鹽，不會對設備造成腐蝕問題。

五、應用案例

案例一

某紡織廠，每天的污泥量在1400立方，要求污泥處理后的含水率<60%

目標：

? 減少無機鹽使用，減少濾布污堵情況，減少污泥增量

原加藥方案與新方案燒杯測試對比結果：

	加藥方案	濁度	干泥重量	含水 60% 泥量	含水 80% 泥量
原方案	FeCl 3 (3000ppm) + 脫色劑 (500ppm) + 石灰 (1000ppm) + PAM( 陽離子 )	448FAU	2.1g	5.25g	10.5g
新方案	KW45 (200ppm) + PAM( 陽離子 40ppm)	345FAU	1.72g	4.3g	8.6g

結實驗結論：從上述實驗數(shù)據(jù)分析， KW45方案與原方案相比，含水率在60%的泥量減少了17.1%，說明由于投加較多的鐵鹽、鈣鹽導致污泥量增加，但使用KW45就能避免這種問題;同時KW45的投藥濃度和用量更低，操作更簡單。并且使用KW45的方案，分離后的水質更清，回流后減少處理壓力。

原廠方案：

FeSO4(4000ppm) + 石灰(3000ppm) + 脫色劑(2000ppm) + PAM陽離子(40ppm)

效果及存在問題：

a、處理含水率在60%

b、石灰的使用使泵經(jīng)常壞

c、無機鹽產(chǎn)品使用后，污泥增量較大，使運輸費用較高

d、濾布堵塞嚴重，每14天清洗一次

e、藥量使用大，操作復雜

創(chuàng)新方案：

KW45(150ppm) + PAM陽離子(40ppm)

效果及使用情況：

a、處理后污泥含水率在59%~61%

b、產(chǎn)品都是有機聚合物，稀釋后加藥，對設備及加藥泵無損傷。

c、產(chǎn)品中不含無機物，不存在污泥增量，使運費降低。

d、減少污堵情況，減少清洗頻率，每30天清洗一次。延長使用壽命。

e、操作簡單、安全，沒有大量酸性、堿性操作。

f、 投加藥量少

長期使用數(shù)據(jù)對比：

評估項目	染廠原加藥方案	創(chuàng)新加藥方案
泥水分離程度	分離快	分離快
進泥時間	7,000 秒	6,000 秒
卸泥時間	40~50 分鐘	30 分鐘
對濾布影響	產(chǎn)生鈣化	無影響
干泥含水率	60%±2	60%±2
泥餅厚度	1.5~2.0cm	2.0~2.5cm
污泥增量	15%~17%	無增量
操作難易度	較復雜	易于操作

案例二、造紙

主要目的是：

1.確認污泥脫水劑KW46與現(xiàn)在使用的絮凝劑搭配使用后是否可以進一步幫助污泥脫水，提高板框產(chǎn)能;

2.其次是了解KW46與其他絮凝劑搭配使用后的污泥脫水效果如何。

具體實驗過程如下：

測試方法

1.在規(guī)格為500ml的玻璃燒杯中，分別加入500ml待處理的水樣。

2.加入污泥脫水劑KW46攪拌30秒，再添加絮凝劑(PAM)攪拌30秒，沉降2min，取燒杯中上層清液檢測濁度。

3.使用污泥比阻測定儀，在壓力為-0.04Mpa條件下，分別測定10S、30S、60S時間內污泥脫水的體積，進而評估污泥脫水的快慢。

實驗過程

1.背景介紹

? 處理水質：PM11制漿 DMOW線和DIP線浮選槽污泥

? 處理水質：濃度(C):4%;PH=7.43

? 處理設備：板框壓濾機

2.化學品：實驗選用污泥脫水劑為KW46;絮凝劑為PAM

2.1 濁度數(shù)據(jù)

? 未添加任何化學品的污水，澄清2min后，上層清液濁度為1300 NTU。

2.1.1 KW46和現(xiàn)有絮凝劑PAM搭配使用后的濁度數(shù)據(jù)

? 添加不同KW46和絮凝劑的劑量，濁度數(shù)據(jù)如下：

	化學品添加量（ ppm ）	濾液濁度（ NTV ）
第①組	PAM (0 ppm)	1300
第②組	PAM (60 ppm)	530
第③組	PAM(60ppm)+ KW46 (20ppm)	281
第④組	PAM(60ppm)+ KW46 (40ppm)	193
第⑤組	PAM(60ppm)+ KW46 (60ppm)	155
第⑥組	PAM(40ppm)+ KW46 (40ppm)	253
第⑦組	PAM(20ppm)+ KW46 (40ppm)	800

2.1.2 不同劑量的KW46和絮凝劑PAM搭配使用后的濁度曲線

從以上數(shù)據(jù)和曲線圖可以看出：

? KW46和PAM搭配使用時，隨著KW46用量增加，燒杯上層清液的濁度進一步下降。

? KW46需要跟聚合物PAM搭配使用，所以在聚合物PAM用量較低時，其效果不能體現(xiàn)。

2.2 濾水數(shù)據(jù)

2.2.1 KW46和現(xiàn)有絮凝劑PAM搭配使用后的濾水數(shù)據(jù)：

序列號	化學品添加量（ ppm ）	10S 濾水體積（ ml ）	30S 濾水體積（ ml ）	60S 濾水體積（ ml ）
第①組	無化學藥品	15	25	40
第②組	PAM(60ppm)	20	50	95
第③組	PAM(60ppm)+ KW46 (20ppm)	30	55	90
第④組	PAM(60ppm)+ KW46 (40ppm)	30	75	145
第⑤組	PAM(60ppm)+ KW46 (60ppm)	35	75	145
第⑥組	PAM(40ppm)+ KW46 (40ppm)	30	70	120
第⑦組	PAM(20ppm)+ KW46 (40ppm)	30	55	85

從以上數(shù)據(jù)可以看出：

? KW46和PAM搭配使用時，在相同時間內，隨著KW46用量增加，濾液體積在進一步增加。

? 第④組和第⑤組，KW46添加量在(40-60)ppm時，60s的濾液體積是145ml，比第②組不添加KW46(60s的濾液體積是95ml)濾液體積增加52.6%，濾水速度增快。

KW46和絮凝劑PAM搭配使用的時間段濾液體積數(shù)據(jù)對比

注：

由于污泥脫水后會慢慢在濾紙上形成濾餅，這一個特殊的“濾網(wǎng)”會阻礙污泥進一步脫水，所以理論上濾水速度會越來越慢(毫升/秒)。以上柱形圖可以讓我們更清晰看到藥品在幫助脫水方面的效果。

從以上柱形圖可以看出：

? 污泥原液(無化學品)的在三個時間段(0 ~ 10秒， 11 ~ 30秒 和31 ~ 60秒)的濾水速度明顯的越來越慢。

分別為

? 0 ~ 10秒： 1.5 毫升/秒

? 11 ~ 30秒： 0.5 毫升/秒

? 31 ~ 60秒： 0.5 毫升/秒

? 添加適量化學品的污泥樣品比不添加化學品的污泥樣品，在三個時間段內的濾水速度明顯增加。

? 在第④組、第⑤組中，KW46用量為(40-60)ppm(約1-1.5kg/絕干污泥),絮凝劑用量都為60ppm(1.5kg/絕干污泥)，在三個時間段內的濾水速度增加非常明顯。分別為

? 0 ~ 10秒： 3.0 ~ 3.5 毫升/秒

? 11 ~ 30秒： 2.0 ~ 2.25 毫升/秒

? 31 ~ 60秒： 2.33 毫升/秒

結論

? KW46和現(xiàn)有絮凝劑PAM搭配使用可進一步降低污水處理后的濁度，同時使污泥的脫水速度更快。在相同時間60S內，添加KW46(40-60)ppm比不添加KW46，污泥脫水速度增加52.6%;

? 在較低聚合物PAM用量下(20ppm), KW46不能起到補助的效果;

? 使用KW46配搭絮凝劑PAM在實際生產(chǎn)中可以減短操作時間，進一步提高板框的產(chǎn)能。

案例三、市政

測試目的

1 通過加藥實驗確定高效污泥脫水劑KW46的脫水效果，和對濾布的影響。

2 確定合適的加藥方案，確定具體的加藥量，降低藥劑成本�！　〖铀幮Ч麑Ρ�

11月在某污水廠的板框污泥脫水車間進行加藥測試，創(chuàng)新加藥方案是：三氯化鐵+高效污泥脫水劑KW46+聚丙烯酰胺。

以下是加藥量及成本(以一個40方反應罐的加藥量為例)：

藥劑名稱	創(chuàng)新方案	原方案
	用量（ kg ）	用量（ kg ）
FeCl 3	160	240
石灰	-	30
脫水劑 KW46	2.4	-
PAM	1.2	1.2

處理效果對比：

評估項	原加藥方案	創(chuàng)新加藥方案
進泥量	28m 3	28m 3
是否粘板	否	否
一板的干泥量	1400kg	1400kg
干泥含水率	60% 左右	60% 左右
泥餅厚度	2-3m	2-3cm
污泥增量	15%-17%	無增量

結論

從上述數(shù)據(jù)分析，分別采用KW46的方案，代替了之前的石灰，三氯化鐵的使用量減少33%。但進泥量和拆板效果和現(xiàn)在處理工藝相比基本持平。