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摘要:随着社会的不断发展与经济的不断提高,城市的规模也在逐渐增大,在这种形式下,城市污水处理厂也在快速的增加,但是在完成污水处理后剩下的污泥将面临着更多的问题,主要体现在含水量非常多并且脱水也非常困难,所以污水厂的污泥脱水问题成为了污水厂需要首先解决的问题,本文主要对污水处理厂污泥脱水技术进行了探讨,介绍了向污泥中投加絮凝剂的方法,成功实现了脱水减容的目标,最终有效解决了污泥脱水难以及花销成本高的诸多难题。
关键词:污水处理厂;污泥;脱水技术
污水处理后的剩余污泥逐渐受到人们的重视。对于污泥而言,其含水量非常高、自身体积很大,这样就给堆放工作以及运输工作带来了非常多的困难。如果不能采取有效措施对其进行无害化处理,就会给环境造成很大的影响。为了避免这一系列问题的产生就要求在进行污水处理的过程中一定要将安全处置,作为最终目标,有效实现减量化、无害化以及稳定化。当前,污泥很难进行脱水、脱水所消耗的能量太大与脱水的成本消耗较高等一系列问题已经成为了我们当前应该首要解决的问题【1】。本文主要对污水厂污泥减容技术进行了相关探析。
一、污泥水分的组成
在污泥中水分主要由四部分组成,分别为内部水、吸附水、毛细水以及自由水。并且按照各个组成部分的结合强度将其排列,从左至右依次降低。对于结合强度而言,其数值越大就越难进行分离;单存的重力收缩以及离心脱水等方法只能取出一部分自由水与毛细水,已经不能成功实现脱水减容的目标。采用絮凝剂调理可以有效达到脱水减容的目的,其作用原理主要为,首先在污泥中投加絮凝剂,之后在污泥胶质的表面会发生化学反应,最后将微粒的电荷进行综合,使其有效凝集成较大的颗粒絮状,最终成功使水从污泥颗粒中分离出来,最终在很大程度上提高了其脱水性能。
二、城市污泥的分类标准
(一)根据污泥的来源不同,通常可以将其分为浮渣、栅渣、化学污泥以及腐殖污泥等。
(二)根据污水的来源特点,也可以将其分成两种,分别为工业废水污泥以及生活污水污泥。
(三)根据污泥不同的处理阶段,可以将其分为浓缩、脱水、消化以及干化等几种污泥。
(四)根据污水的组成成分与具有的某些性质与特征,可以将其分为有机质与无机质污泥,亲水与疏水污泥。
三、污泥处理的目的
处理城市污泥的目的与处理一些固体废弃物相同,主要体现在以下几个方面:
(一)达到稳定化:成功消除污泥的恶臭,当完成最终处理后不会在出现污泥的再次降解,有效避免了二次污染给环境带来的诸多危害。
(二)实现无害化:能够成功消灭污泥中的病菌与虫卵。
(三)达到减量化:能够有效减少完成污泥最终处理前的污泥体积,最终成功降低了处理污泥所需要投入的成本费用,也为其运输处置提供了更多的方便。
(四)实现资源化:在进行污泥处理的过程中,成功实现了变废为宝、进行综合利用与环境保护的诸多内容,最终成功实现了污泥的资源化【2】。此外,在进行污泥处理的过程中,都应该将每种因素有效结合在一起来进行综合考虑,最终能够成功实现安全与可持续发展的目标【3】。
对于污泥絮凝脱水减容技术而言,絮凝劑的选择极其繁多,并且通过了一系列的污泥絮凝脱水减容试验后发现,成功将污泥的减量化与资源化二者进行了有效的结合【4】。
四、絮凝剂的选择实现了污泥的脱水减容比选
(一)污泥的样品选择与处理
本次试验首先选取了城市污水处理厂的污泥,将取回的污泥通过筛网进行过滤,最终筛选出较大的杂物,然后使其自由沉降,沉降之后,将上层清液倒出,然后选取下层沉降的污泥来作为本次试验的样品,为了能够确保外界因素的一致性采取一定的措施对其进行有效处理。
(二)试验的药品选择
在本次试验中主要采用的是絮凝剂来进行试验,分别为PES、PAC、cPAM以及S1、S2与S3三种复合高效絮凝剂。对于S系列的絮凝剂而言,其都是纯天然并且由较多成分的无机矿物质材料构成,这种絮凝剂主要通过凝聚、吸附等方式的互相之间作用,最终使污水污泥与一些悬浮物质可以立即立即发生凝结沉降,最终成功与水分离,实现了脱水减容的目的。
(三)试验仪器的选择
(四)试验的具体方法
1、测定含水率
对于含水率而言,其主要包括污泥含水率与滤饼含水率这两种。
主要用标准重量法来进行污泥含水量的测定,测定方法如下:
准确称量出规定的坩埚质量,然后取规定的污泥样品放于坩埚中,之后称二者的质量并记录,当完成这一系列的准备工作之后,将其放入规定温度的烘箱之中进行干燥直至恒重,然后将其取出放到干燥器中进行冷却至室温,之后准确称量质量。然后利用公式算出污泥的含水率。
污泥含水率(%)=
其中为坩埚的质量,单位为g。为污泥样品与坩埚的共同质量,g。为烘干后二者的质量,g。
测定滤饼含水量
首先量取固定体积的污泥样品,然后用布氏漏斗进行真空抽滤直至恒重,测量滤饼的湿重。然后至于规定温度的烘箱中,之后进行干燥处理直至恒重,放入干燥器中进行冷却直至室温,然后称量质量。利用公式算出滤饼的含水率。
滤饼含水率(%)=
其中为滤纸质量,g。为污泥样品与滤纸的共同质量,g。为烘干后二者的共同质量。
2.进行污泥比阻试验
污泥比阻主要指的是表示污泥过滤以及脱水性能的重要参数,其值越大,表示脱水性能越差,相反则表示脱水性能越好【5】。
在进行过滤的过程中,滤液的体积V与推动力P,过滤面积A,以及过滤的时间t均呈现正比的关系;但是与过滤阻力R以及滤液粘度却呈现反比的关系。其关系式如下:.
(五)试验结果
(六)试验结论
污泥的容积与污泥的含水量有着很大的关系,生活污泥含水量相对较高,污泥的脫水减容即为将污泥中大量的水分去除,最终缩小生活污泥的体积。最终发现:
当向污泥中投加几种絮凝剂之后,污泥的脱水性能均获得了改善,最终站在减容性能好坏的角度来看,最好的为S1,而效果最差的为PES。
2、当投加各种絮凝剂之后,污泥的滤饼含水率以及过滤后的容积均发生了减少。最终经过综合的考虑之后在经济效果、减容效果方面选用S1这种方法是最科学有效的方法。
3、将每种絮凝剂进行调节后发现,污泥比阻值越低,越容易达到易脱水的范围。将六中絮凝剂比较后发现,S1脱水效果最好,投加量最少,最终确定S1为最适合的方法。
总结:
当前污泥脱水技术仍然不够全面,我们仍然需要对其进行不断地提高与完善。为了能够保证污水处理厂能够充分发挥自己的作用,对脱水技术进行不断提高与研制至关重要,只有这样才能够有效朝着效率高、控制简单、过程顺利以及能耗消耗较低这几方面来发展,一般都是采用投加絮凝剂的方法对污泥进行脱水处理,最终有效改善了其脱水的性能,成功减少了污泥的体积与质量,为后续的一些相关工作奠定了坚实的基础,也达到了脱水减容与资源化的目的,为城市的环境保护也做出了非常大的贡献【6】。
参考文献:
[1]赵庆良,胡凯.城市污水处理厂污泥处理的能耗分析[J].给水排水动态,2009,4(10).
[2]刘喆,任焕丽.城市污水厂污泥处理与资源化[J].泰山学院学报,2012,11(25).
[3]班福忱,刘明秀,李亚峰等.城市污水处理厂污泥资源化研究探讨[J].环境科学与管理,2006,(05).
[4]孔维钢.污水厂生活污泥的脱水减容及其土地利用[C].华东理工大学,2011,5(28).
[5]高健磊,闫怡新,吴建平等.城市污水处理厂污泥脱水性能研究[J].环境科学与技术,2008,(02).
[6]刘喆,任焕丽.城市污水厂污泥处理与资源化[J].泰山学院学报,2012,11(25).
关键词:污水处理厂;污泥;脱水技术
污水处理后的剩余污泥逐渐受到人们的重视。对于污泥而言,其含水量非常高、自身体积很大,这样就给堆放工作以及运输工作带来了非常多的困难。如果不能采取有效措施对其进行无害化处理,就会给环境造成很大的影响。为了避免这一系列问题的产生就要求在进行污水处理的过程中一定要将安全处置,作为最终目标,有效实现减量化、无害化以及稳定化。当前,污泥很难进行脱水、脱水所消耗的能量太大与脱水的成本消耗较高等一系列问题已经成为了我们当前应该首要解决的问题【1】。本文主要对污水厂污泥减容技术进行了相关探析。
一、污泥水分的组成
在污泥中水分主要由四部分组成,分别为内部水、吸附水、毛细水以及自由水。并且按照各个组成部分的结合强度将其排列,从左至右依次降低。对于结合强度而言,其数值越大就越难进行分离;单存的重力收缩以及离心脱水等方法只能取出一部分自由水与毛细水,已经不能成功实现脱水减容的目标。采用絮凝剂调理可以有效达到脱水减容的目的,其作用原理主要为,首先在污泥中投加絮凝剂,之后在污泥胶质的表面会发生化学反应,最后将微粒的电荷进行综合,使其有效凝集成较大的颗粒絮状,最终成功使水从污泥颗粒中分离出来,最终在很大程度上提高了其脱水性能。
二、城市污泥的分类标准
(一)根据污泥的来源不同,通常可以将其分为浮渣、栅渣、化学污泥以及腐殖污泥等。
(二)根据污水的来源特点,也可以将其分成两种,分别为工业废水污泥以及生活污水污泥。
(三)根据污泥不同的处理阶段,可以将其分为浓缩、脱水、消化以及干化等几种污泥。
(四)根据污水的组成成分与具有的某些性质与特征,可以将其分为有机质与无机质污泥,亲水与疏水污泥。
三、污泥处理的目的
处理城市污泥的目的与处理一些固体废弃物相同,主要体现在以下几个方面:
(一)达到稳定化:成功消除污泥的恶臭,当完成最终处理后不会在出现污泥的再次降解,有效避免了二次污染给环境带来的诸多危害。
(二)实现无害化:能够成功消灭污泥中的病菌与虫卵。
(三)达到减量化:能够有效减少完成污泥最终处理前的污泥体积,最终成功降低了处理污泥所需要投入的成本费用,也为其运输处置提供了更多的方便。
(四)实现资源化:在进行污泥处理的过程中,成功实现了变废为宝、进行综合利用与环境保护的诸多内容,最终成功实现了污泥的资源化【2】。此外,在进行污泥处理的过程中,都应该将每种因素有效结合在一起来进行综合考虑,最终能够成功实现安全与可持续发展的目标【3】。
对于污泥絮凝脱水减容技术而言,絮凝劑的选择极其繁多,并且通过了一系列的污泥絮凝脱水减容试验后发现,成功将污泥的减量化与资源化二者进行了有效的结合【4】。
四、絮凝剂的选择实现了污泥的脱水减容比选
(一)污泥的样品选择与处理
本次试验首先选取了城市污水处理厂的污泥,将取回的污泥通过筛网进行过滤,最终筛选出较大的杂物,然后使其自由沉降,沉降之后,将上层清液倒出,然后选取下层沉降的污泥来作为本次试验的样品,为了能够确保外界因素的一致性采取一定的措施对其进行有效处理。
(二)试验的药品选择
在本次试验中主要采用的是絮凝剂来进行试验,分别为PES、PAC、cPAM以及S1、S2与S3三种复合高效絮凝剂。对于S系列的絮凝剂而言,其都是纯天然并且由较多成分的无机矿物质材料构成,这种絮凝剂主要通过凝聚、吸附等方式的互相之间作用,最终使污水污泥与一些悬浮物质可以立即立即发生凝结沉降,最终成功与水分离,实现了脱水减容的目的。
(三)试验仪器的选择
(四)试验的具体方法
1、测定含水率
对于含水率而言,其主要包括污泥含水率与滤饼含水率这两种。
主要用标准重量法来进行污泥含水量的测定,测定方法如下:
准确称量出规定的坩埚质量,然后取规定的污泥样品放于坩埚中,之后称二者的质量并记录,当完成这一系列的准备工作之后,将其放入规定温度的烘箱之中进行干燥直至恒重,然后将其取出放到干燥器中进行冷却至室温,之后准确称量质量。然后利用公式算出污泥的含水率。
污泥含水率(%)=
其中为坩埚的质量,单位为g。为污泥样品与坩埚的共同质量,g。为烘干后二者的质量,g。
测定滤饼含水量
首先量取固定体积的污泥样品,然后用布氏漏斗进行真空抽滤直至恒重,测量滤饼的湿重。然后至于规定温度的烘箱中,之后进行干燥处理直至恒重,放入干燥器中进行冷却直至室温,然后称量质量。利用公式算出滤饼的含水率。
滤饼含水率(%)=
其中为滤纸质量,g。为污泥样品与滤纸的共同质量,g。为烘干后二者的共同质量。
2.进行污泥比阻试验
污泥比阻主要指的是表示污泥过滤以及脱水性能的重要参数,其值越大,表示脱水性能越差,相反则表示脱水性能越好【5】。
在进行过滤的过程中,滤液的体积V与推动力P,过滤面积A,以及过滤的时间t均呈现正比的关系;但是与过滤阻力R以及滤液粘度却呈现反比的关系。其关系式如下:.
(五)试验结果
(六)试验结论
污泥的容积与污泥的含水量有着很大的关系,生活污泥含水量相对较高,污泥的脫水减容即为将污泥中大量的水分去除,最终缩小生活污泥的体积。最终发现:
当向污泥中投加几种絮凝剂之后,污泥的脱水性能均获得了改善,最终站在减容性能好坏的角度来看,最好的为S1,而效果最差的为PES。
2、当投加各种絮凝剂之后,污泥的滤饼含水率以及过滤后的容积均发生了减少。最终经过综合的考虑之后在经济效果、减容效果方面选用S1这种方法是最科学有效的方法。
3、将每种絮凝剂进行调节后发现,污泥比阻值越低,越容易达到易脱水的范围。将六中絮凝剂比较后发现,S1脱水效果最好,投加量最少,最终确定S1为最适合的方法。
总结:
当前污泥脱水技术仍然不够全面,我们仍然需要对其进行不断地提高与完善。为了能够保证污水处理厂能够充分发挥自己的作用,对脱水技术进行不断提高与研制至关重要,只有这样才能够有效朝着效率高、控制简单、过程顺利以及能耗消耗较低这几方面来发展,一般都是采用投加絮凝剂的方法对污泥进行脱水处理,最终有效改善了其脱水的性能,成功减少了污泥的体积与质量,为后续的一些相关工作奠定了坚实的基础,也达到了脱水减容与资源化的目的,为城市的环境保护也做出了非常大的贡献【6】。
参考文献:
[1]赵庆良,胡凯.城市污水处理厂污泥处理的能耗分析[J].给水排水动态,2009,4(10).
[2]刘喆,任焕丽.城市污水厂污泥处理与资源化[J].泰山学院学报,2012,11(25).
[3]班福忱,刘明秀,李亚峰等.城市污水处理厂污泥资源化研究探讨[J].环境科学与管理,2006,(05).
[4]孔维钢.污水厂生活污泥的脱水减容及其土地利用[C].华东理工大学,2011,5(28).
[5]高健磊,闫怡新,吴建平等.城市污水处理厂污泥脱水性能研究[J].环境科学与技术,2008,(02).
[6]刘喆,任焕丽.城市污水厂污泥处理与资源化[J].泰山学院学报,2012,11(25).