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市政污泥脱水技术进展4166.com:

2019-11-10 14:25

恒奥德仪器解析 污泥比阻污泥比阻是表示污泥过滤特性的综合性指标,它的物理意义是:单位质量的污泥在一定压力下过滤时在单位过滤面积上的阻力。求此值的作用是比较不同的污泥(或同一污泥加入不同量的混合剂后)的过滤性能。污泥比阻愈大,过滤性能愈差。定义​污泥比阻是表示污泥过滤特性的综合性指标,它的物理意义是:单位质量的污泥在一定压力下过滤时在单位过滤面积上的阻力。求此值的作用是比较不同的污泥(或同一污泥加入不同量的混合剂后)的过滤性能。污泥比阻愈大,过滤性能愈差。计算Ø比阻抗公式:式中:dV/dt=过滤速度,m3/s;V=滤出液体积,m3;t=过滤时间,s;P=过滤压力,N/m2;A=过滤面积,m2;C=单位体积滤出液所得滤饼干重,kg/m3;r=污泥过滤比阻抗,m/kg;Rm=过滤开始时单位过滤面积上过滤介质的阻力,m/m2;μ=滤出液的动力粘滞度,N·s/m2。当过滤压力P为常数时,则可积分得:由该式发现t/V~V呈直线关系,设直线斜率为b,则有该公式即为测定污泥比阻的基本公式。比阻评价范围1、比阻测定过程与真空过滤脱水过程基本相近,因此比阻能非常准确地反映出污泥的真空过滤脱水性能;2、比阻也能比较准确地反映出污泥的压滤脱水性能;3、 比阻不能准确地反映污泥的离心脱水性能,因为该过程与比阻测定过程相差甚远。作用范围污泥种类比阻值(×1012m/kg)初沉污泥46~61活性污泥165~283消化污泥1244166.com,~139污泥机械脱水的要求1~4显然,一般污泥的比阻值都要远高于机械脱水所要求的比阻值。因此,机械脱水前需要采取必要的调理预处理措施降低污泥比阻。

针对污泥的不同脱水要求,国内外发展了不同的污泥脱水技术。概括起来,主要分为物理脱水(污泥浓缩、机械脱水等)和化学脱水(污泥调理)两大类。

机械脱水是以过滤介质两侧的压力差为推动力,通过强制污泥水分经过过滤介质形成滤液,并使固体颗粒截留在介质上形成滤饼的方式来实现污泥脱水的过程。常用方法主要有压滤脱水法,真空吸滤脱水法和离心脱水法。机械脱水的目的是进一步提高污泥的含固率,主要将污泥颗粒间的毛细水和部分表面吸附水分离出来,这部分水占污泥总含水量的10%~25%。最新设计了一种机械加压污泥脱水机,采用液压缸加压的方式驱动过滤组件对污泥进行固液分离,其污泥脱水工艺流程见图2。其脱水过滤单元利用钢架结构进行支撑,钢架的外形为长方体结构,可以根据污泥的处理量进行模块化的拼装,大大提高了设备的适应性和产量可调能力。使用该设备可将污泥的含水率从90%降到50%以下。研制了用于污泥脱水的柔韧管压榨机。该柔韧管压榨机采用了独特的过滤组件结构,排渣系统,施压系统和压紧力发生机构。用该柔韧管压榨机实际处理含水率80%的泥饼,可以把含水率降至60%以下,并且将污泥的处置成本降低了43%。设计一种电动压滤脱水机并实际应用于污泥脱水,在最佳工况条件下可将污泥含水率降低25%,其污泥脱水费用仅为其他污泥脱水方法的十分之一。机械脱水后,污泥的体积可以减小至原有的1/10以下,含固率提高至20%左右,从而有利于污泥的后续处理。

污泥中的固体颗粒主要为胶体粒子,有复杂的结构,与水的亲和力很强。污泥中所含水分有四种存在形态,即空隙水、毛细结合水(简称毛细水)、表面吸附水(简称吸附水)和内部结合水(简称内部水)。空隙水是指大小污泥颗粒包围着的自由水分,它并不与固体直接结合,因而很容易分离,利用重力作用,就能将其分离出来。空隙水一般占污泥中总含水量的70%。毛细结合水是指在污泥颗粒接触面上由毛细压力结合,或充满于污泥与污泥颗粒之间或充满于污泥本身裂隙中的水分。毛细水约占污泥中总含水量的20%。由于毛细水和污泥颗粒之间的结合力较强,需借助较高的机械作用力和能量才能去除这部分水分。表面吸附水是通过表面张力的作用吸附在污泥表面上的水分。这部分水比毛细水更难脱除,需要在污泥中加入能起絮凝作用的电解质,使污泥颗粒呈不稳定状态而粘附在一起,最后沉降下来。内部结合水是指包含在污泥中微生物细胞体内的水分。这种内部结合水与固体成分结合得很紧密,要去除这部分水分,必须破坏细胞膜,使细胞液渗出,由内部结合水变为外部液体。表面吸附水和内部结合水总共约占污泥总含水量的10%。

2.1污泥浓缩

经过浓缩和消化,污泥中的固体物主要由亲水性带负电的胶体颗粒组成,污泥水与污泥固体颗粒的结合力很强,比阻值较大,脱水性能较差。为了改善污泥脱水的性能,提高机械脱水的效果,需要通过调理来改变污泥的理化性质,减少胶体颗粒与水的亲和力,为固液分离创造条件。污泥调理方法主要有物理调理法、化学调理法和微生物调理法三大类。三种方法在实际中都有应用,但以化学调理法为主,原因是化学调理方法操作简单,投资成本较低,调理效果较稳定,是目前比较合理的方法。化学调理药剂又包括无机调理剂和有机调理剂。

2.3.1无机调理剂

随着我国社会和经济的高速发展,污水处理工业有了长足的发展。污泥是污水处理过程中的副产物,是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥具有双面性:一方面污泥中含有氮磷等营养物质和大量有机质,使其具备了制造肥料和作为燃料的基本条件;另一方面污泥中又含有大量病原菌,寄生虫和生物难降解物质以及较多的重金属离子和有毒有害物质[3]。因此市镇污水处理厂污泥处理问题越来越得到人们的重视。我国目前使市政污泥达到无害化处理常用的方式主要有卫生填埋、焚烧和堆肥三种方式。但是,这几种方法对环境影响较大,且污泥焚烧的投资运行成本较高,不适宜在我国广泛运用。水泥窑中污泥焚烧新技术的应用,一方面可在一定程度上处置污泥废弃物,减少城市污泥的无序排放;另一方面还可有效利用污泥中有机燃料的热值,减少水泥熟料煅烧过程中一次能源的使用。

2.2污泥机械脱水

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