污水厂絮凝剂耗药量对污泥脱水性能影响研究

Posted 2023-01-12 污泥脱水

篇首语：不知道自己无知，乃是双倍的无知。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了污水厂絮凝剂耗药量对污泥脱水性能影响研究相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

通过离心机上机试验，研究絮凝剂耗药量对污泥脱水性能的影响。研究结果表明：离心机差速维持在4r/min～5r/min，扭矩在30%～40%，进泥干固体负荷在1700kgTDS/h～2200kgTDS/h的条件下，药耗在低至3.93kg/t干污泥时仍能取得泥饼含水率不大于77%、污泥回收率不小于97%的优良脱水效果。
文章编号：1009-6825(2012)34-0159-02
污水在处理过程中产生了大量的剩余污泥，污泥采用浓缩、机械脱水工艺处理后运至污泥填埋场填埋处置。污水在生化处理过程中产生的剩余污泥是含水丰富(含水率达95%～99.5%)的带负电荷的粒子群，故必须对其进行脱水操作，以降低污泥含水率，减少污泥的质量和体积以便于进一步处置。通过近年来的研究，最有效的减少污泥数量、改进污泥脱水性质的途径之一，就是结合具体情况研究选用合适的絮凝剂。其作用原理为通过投加絮凝剂，在污泥胶质微粒表面起化学反应、中和污泥胶质微粒的电荷，并通过架桥作用促使污泥微粒凝聚成大的颗粒絮体，同时使水从污泥颗粒中分离出来，从而提高污泥的脱水性能。本文主要考察上机试验中絮凝剂耗药量对污泥脱水性能的影响。
1.污泥处理工艺流程
污水处理过程中产生的剩余污泥经由浓缩工艺处理，加入絮凝剂阳离子聚丙烯酰胺调理泥质，提高污泥的脱水性能，再由螺杆泵提升进入离心脱水机在离心力的作用下使泥水分离、污泥得到减容减量处理。脱水设备使用ANDRITZ的D7LL卧螺式离心机，絮凝剂采用巴斯夫公司絮凝剂。
2.上机试验及检测设备
ANDRITZ卧螺沉降离心机1台，Seepex污泥螺杆泵1台，TOMAL絮凝剂溶解投配系统1套，MB45卤素水分测定仪2台，HB43-5卤素水分测定仪1台，烧杯、取样针筒若干。
3.试验过程与分析
上机试验主要考察阳离子聚丙烯酰胺的药耗对污泥脱水性能的影响，包括对脱水后泥饼含水率及滤液中的SS回收率等的影响，确定脱水效果佳且经济合理的药耗参数。上机试验根据进泥流量范围分三个阶段进行：60m3/h～65m3/h，65m3/h～70m3/h，70m3/h～75m3/h。具体参数如表1所示。

从表1可看出，上机试验进泥浓度基本维持在97%左右，略有波动但波动很小，这为脱水取得优良效果提供了保证。
3.1进泥流量为60m3/h～65m3/h时运行分析
第一阶段试验进泥流量为60m3/h～65m3/h，进泥干固体负荷为1750kg/h～1860kg/h，逐渐减少絮凝剂的投加量，调节离心机的差速，根据试验数据得到流量60m3/h～65m3/h时泥饼含水率及污泥回收率随药耗变化曲线图如图1所示。

分析图1可知，每吨干污泥耗药量在3.69kg/TDS～4.62kg/TDS范围内，随着药剂投加量的减少，泥饼含水率呈现一个先减小后增大的趋势，而污泥回收率呈逐渐减小的趋势。这是因为加入一定量的絮凝剂后，在其电性中和、吸附架桥等功能的作用下破坏了胶体的稳定性，使其易于脱水，随着剂量的增加脱水效果达到了一个最佳值；在此基础上再加大药剂量，过量的正电荷再次包围着污泥颗粒形成稳态结构，进而阻碍了细小颗粒的絮凝沉降，导致固液分离困难，表现为泥饼含水率回升。
3.2进泥流量为65m3/h～70m3/h，70m3/h～75m3/h时运行分析
第二阶段试验进泥流量为65m3/h～70m3/h，进泥干固体负荷为1750kg/h～2100kg/h；第三阶段试验进泥流量为70m3/h～75m3/h，进泥干固体负荷为2100kg/h～2200kg/h，在各阶段根据不同流量调节其加药量和运行差速，得到脱水后泥饼含水率和污泥回收率随药耗变化曲线如图2，图3所示。

分析图2可知，随着加药量逐渐减少其泥饼含水率也呈现一个先减小后增大的趋势，表现出了与图1一致的规律，而SS回收率也是呈现逐渐递减的趋势。
分析图3则表现出不一样的趋势：随着加药量的递减其SS回收率呈现出递减且不稳定的状态，而泥饼含水率则呈现出逐渐增加的趋势。分析其原因有二：1)药剂投加量不够，不足以中和掉污泥絮体表面的负电荷而破坏胶体的稳定性；2)该厂卧螺离心机的最佳干固体运行负荷为1800kg/h～2100kg/h，因其超负荷的运行，多余的干固体将从上清液中排出，上清液的悬浮物会急剧增多，但脱水泥饼的产量并没有增加，会造成电耗、污泥泵、离心机磨损的增加，不利于污泥脱水成本的控制。而当药剂投加量不足时，这种现象将更加明显。
4.结论与建议
通过三个阶段的离心脱水上机试验，结果表明固体负荷在1750kgTDS/h～2200kgTDS/h，调整其差速在4r/min～5r/min的运行状态下，控制药耗在3.93kg/TDS～5.12kg/TDS范围内，皆可得到泥饼含水率不大于77%、污泥回收率不小于97%的优良脱水效果。
在固体负荷大于额定负荷2100kgTDS/h的状态下，试验结果表明虽然药耗没有明显增加，但药耗优化空间不大，泥饼含水率增加，SS回收率降低，故生产时设备在负荷临界点附近运行会有不达标情况发生。