污泥炭調(diào)理劑用于污泥脫水實(shí)驗(yàn)的探究
- 摘要：污泥的處理是“世界難題”，污泥處理處置現(xiàn)狀與我國(guó)污水處理差距甚大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后發(fā)達(dá)國(guó)家，與我國(guó)的大國(guó)地位及生態(tài)文明建設(shè)不相符。污泥處理主要是進(jìn)行減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化。無論怎么處理，污泥脫水都是必須的處理過程。污泥中的水分主要以孔隙水和毛細(xì)水兩種形態(tài)存在，主要為間隙水、毛細(xì)管結(jié)合水， 表面吸附水和內(nèi)部水。污泥填埋場(chǎng)的污泥經(jīng)過多年的沉積，污泥干化嚴(yán)重，含水率低，流動(dòng)性差，不能直接進(jìn)行板 框壓濾，需要添加污泥滲濾液增加污泥的含水率和流動(dòng)性，通過添加污泥炭調(diào)理劑，污泥炭調(diào)理劑能夠作為骨架支撐，提高了污泥的透水性，影響污泥比阻。污泥炭充分研磨后，比表面積增大、質(zhì)輕，具有較強(qiáng)的吸附能力，能與吸附質(zhì)的化學(xué)鍵或離子發(fā)生結(jié)合，從而產(chǎn)生吸附作用。
關(guān)鍵詞：污泥脫水；減量化；污泥炭
污泥的脫水處理是污泥處理處置的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不 管是污泥填埋場(chǎng)的污泥還是污水處理廠的污泥，含水率都在 95%以上，需要進(jìn)行脫水處理，經(jīng)過脫水處理后，能夠?yàn)楹罄m(xù)的處理環(huán)節(jié)降低處理難度[1，2]。板框壓濾機(jī)的進(jìn)泥需要有一定的流動(dòng)性，污泥炭是指污泥經(jīng)過熱解炭化處理后的炭化產(chǎn)品，污泥炭的含水率不高于 10%，硬度較高，經(jīng)過研磨處理后，加入到污泥中， 能夠起到骨架支撐作用，打破污泥顆粒間結(jié)合水的作用力[3]，有利于污泥的脫水。
實(shí)驗(yàn)部分
1.1 儀器和藥品
板框壓濾機(jī)，景津環(huán)保股份有限公司；污泥螺桿泵，上海樂匯泵閥制造有限公司；污泥儲(chǔ)存箱，天津遠(yuǎn)大塑膠溶劑廠；減速機(jī)，常州鼎州傳動(dòng)機(jī)械有限公司； 污泥炭調(diào)理劑，自制；污泥滲濾液，污泥填埋場(chǎng)自取。
1.2 實(shí)驗(yàn)儀器的組裝
用污泥螺桿泵把板框壓濾機(jī)和污泥箱連到一起， 把污泥箱的污泥通過螺桿泵輸送到板框壓濾機(jī)[4]中， 污泥箱安裝減速機(jī)，將污泥箱的污泥攪拌均勻。
1.3 污泥炭調(diào)理劑的制備
用研缽研磨污泥炭顆粒，研磨后形成均勻的污泥炭粉末，作為污泥脫水的調(diào)理劑[5，6]，利用研缽研磨充分，粒度更均勻。
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.1 滿足污泥螺桿泵的填埋污泥含水率的測(cè)定
在添加調(diào)理劑之前，需要確定滲濾液投加量和壓濾時(shí)間，來確定進(jìn)泵污泥的含水率。取篩分過濾后的污泥，污泥含水率在 80%左右，然后加入一定量的滲濾液進(jìn)行調(diào)配，觀察螺桿泵進(jìn)泥情況，若螺桿泵能夠正常工作，通過螺桿泵，污泥進(jìn)入板框壓濾機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，測(cè)定脫水前后的污泥含水率，進(jìn)行壓濾實(shí)驗(yàn)，直至壓濾到不再出水，確定壓濾時(shí)間，若不能滿足要求，則繼續(xù)加入污泥滲濾液，提高污泥的含水率，直至滿足進(jìn)泵的要求。
通過多次加入滲濾液，發(fā)現(xiàn)污泥的含水率低于86%時(shí)，污泥螺桿泵不能正常工作，直到污泥的含水率達(dá)到86%,螺桿泵能夠正常工作進(jìn)行脫水實(shí)驗(yàn)，當(dāng)污泥的含水率高于 86%時(shí)，螺桿泵正常工作。檢測(cè)不同的污泥含水率，利用板框壓濾機(jī)脫水的時(shí)間和脫水后的污泥含水率。隨著污泥含水率的增加，脫水時(shí)間會(huì)增長(zhǎng)，脫水后的污泥含水率基本不變。主要是因?yàn)槲勰嗟暮试黾訒r(shí)，板框壓濾機(jī)的負(fù)荷增強(qiáng)，脫水時(shí)間增大，而污泥的泥質(zhì)沒有發(fā)生根本的變化，所以當(dāng)脫水基本完成后，脫水后的污泥含水率保持穩(wěn)定[7，8]，基本維持在 71%左右，沒有大的變化。
圖 2 為板框壓濾機(jī)脫水的參數(shù)曲線。
2.2 污泥炭調(diào)理劑對(duì)污泥脫水的主要影響因素
把研磨好的污泥炭粉末按不同比例添加到調(diào)理好的含水率為 90%的污泥中，進(jìn)行板框壓濾脫水實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)加入不同量的污泥炭粉末對(duì)脫水效果的影響， 污泥脫水后的含水率變化曲線如圖 3 所示。
如圖 3 可以看出，隨著污泥炭投加比例的增加，污泥脫水后的含水率降低，脫水處理的脫除率增加，當(dāng)污泥炭的投加比例達(dá)到 5%時(shí)，脫水效果最好，脫除率達(dá)到 20.12%，主要是因?yàn)槲勰嗵考尤氲轿勰嗪螅勰嗵磕軌蚱鸬焦羌荏w系支撐的作用[9，10]，降低污泥顆粒間結(jié)合水的結(jié)合力，在相同脫水時(shí)間、相同壓力下，污泥中的水更容易與泥質(zhì)本身脫離，使污泥的脫水率提高。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
以污泥填埋場(chǎng)的污泥為原料，采用自制加工的板框壓濾機(jī)，通過加入污泥炭調(diào)理劑進(jìn)行污泥脫水實(shí)驗(yàn)， 考察板框壓濾機(jī)的最低進(jìn)泥含水率和污泥炭調(diào)理劑對(duì)污泥脫水的影響，得出如下結(jié)論。
（1）選取的填埋場(chǎng)的污泥進(jìn)入板框壓濾機(jī)的最低含水率為 86%,含水率低于 86%時(shí)，板框壓濾機(jī)不能正常工作；
（2）污泥脫水實(shí)驗(yàn)，加入污泥炭調(diào)理劑能夠改善污泥脫水的效果，在含水率不低于 86%且保證污泥流動(dòng)性的前提下，當(dāng)污泥炭的投加量為 5%時(shí)，脫水效果最好，脫水率能夠達(dá)到 20.12%。
原標(biāo)題:污泥炭調(diào)理劑用于污泥脫水實(shí)驗(yàn)的探究
