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【中國(guó)環(huán)保在線 污水處理】污泥處理越來越受重視，作為處置環(huán)節(jié)中重要的過程，污泥脫水該選擇什么樣的調(diào)理藥劑，如何進(jìn)行污泥脫水機(jī)選型呢？本文對(duì)污泥脫水性能進(jìn)行了系統(tǒng)性研究，以4座污水處理廠為例進(jìn)行詳解。
污泥調(diào)理劑和脫水機(jī)如何選擇？看了這些才明白
污泥機(jī)械脫水是污泥實(shí)現(xiàn)減量的重要環(huán)節(jié)，其關(guān)鍵在于污泥調(diào)理方式的選擇和脫水機(jī)選型。當(dāng)前常用的化學(xué)調(diào)理和污泥機(jī)械脫水機(jī)型的選擇存在四方面的問題：一是化學(xué)調(diào)理藥劑類型的選用；二是投加藥劑投加量；三是脫水機(jī)機(jī)型選擇；四是衡量污泥脫水性能主要指標(biāo)比阻(SRF)和毛細(xì)吸水時(shí)間(CST)的測(cè)定尚缺少標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的約束。通過一系列對(duì)比試驗(yàn)解決上述問題，為設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)行提供有效支撐。
1 存在問題
污泥脫水實(shí)現(xiàn)體積減量是污泥處理處置的關(guān)鍵。由于污水處理過程中得到的污泥具有高親水性，污泥水與污泥固體顆粒間有很強(qiáng)的結(jié)合力，如果沒有預(yù)先的處理，即通過化學(xué)、物理或者熱工方法進(jìn)行預(yù)處理，則絕大多數(shù)的污泥的脫水是非常困難的，污泥脫水前預(yù)處理就是污泥調(diào)理。化學(xué)調(diào)理因其工藝簡(jiǎn)單、適用廣泛，成為普遍的調(diào)理工藝。
實(shí)現(xiàn)污泥有效脫水的關(guān)鍵在于污泥調(diào)理方法、藥劑選擇、藥劑用量和相適應(yīng)的脫水機(jī)類型選擇。對(duì)于包括調(diào)理在內(nèi)的整個(gè)污泥脫水過程來說，污泥性質(zhì)、污泥調(diào)理、機(jī)械脫水方式是相互影響、相互關(guān)聯(lián)的；而化學(xué)調(diào)理藥劑的類型和投加量又直接影響著脫水后污泥和污泥水(機(jī)械脫水設(shè)備的出水)的品質(zhì)，從而影響脫水污泥的后續(xù)處理、處置及污泥水的處理。國(guó)內(nèi)已有實(shí)際案例證明，由于在調(diào)理時(shí)投加了較多的化學(xué)藥劑，導(dǎo)致污泥水的堿度大幅度降低，給處理帶來困難。所以選擇調(diào)理方法、調(diào)理藥劑、投加量和脫水機(jī)時(shí)，不但要充分考慮污泥的性質(zhì)，還要充分考慮脫水后污泥的后續(xù)處理、處置及污泥水的處理及整個(gè)系統(tǒng)(過程)的投資和成本費(fèi)用。
但是，目前對(duì)化學(xué)調(diào)理和污泥機(jī)械脫水機(jī)型的選擇是盲目進(jìn)行的，主要體現(xiàn)在：一是化學(xué)調(diào)理藥劑類型的選用沒有與泥性是否得到有效改善結(jié)合起來，藥劑類型選擇是盲目的；二是藥劑投加量沒有與泥性改善的佳效果結(jié)合起來，藥劑投加量確定是盲目的；三是脫水機(jī)選擇沒有與污泥泥性特別是化學(xué)調(diào)理后的泥性變化情況結(jié)合起來，脫水機(jī)機(jī)型選擇是盲目的。
衡量污泥脫水性能的指標(biāo)主要有比阻(SRF)和毛細(xì)吸水時(shí)間(CST)。污泥經(jīng)調(diào)理后泥性會(huì)發(fā)生很大變化，SRF和CST也會(huì)發(fā)生變化。另外，目前尚缺乏標(biāo)準(zhǔn)化操作流程，所有的相關(guān)脫水性能指標(biāo)的測(cè)定尚缺少標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的約束。
針對(duì)上述問題，筆者結(jié)合多座污水處理廠改造和新建工程設(shè)計(jì)的需要，開展了污泥脫水性能的系統(tǒng)研究。
2 定義與測(cè)定方法
2.1SRF
SRF是指單位質(zhì)量的污泥在一定壓力下過濾時(shí)，在單位過濾面積上產(chǎn)生的阻力，即單位過濾面積上，單位干重濾餅所具有的阻力。污泥比阻越大，過濾性能越差。比阻是表示污泥過濾特性的綜合性指標(biāo)，對(duì)帶式脫水機(jī)和板框壓濾機(jī)這類以過濾為主要脫水方式的脫水機(jī)有比較好的指示作用。但是，比阻的測(cè)定工作量大，操作復(fù)雜，人為影響因素大，重復(fù)性差等。一般比阻低于9.8×1012 m/kg則可視為有較好的脫水性能，比如新鮮的初沉污泥，其比阻為1011——1013 m/kg，新鮮的剩余污泥為1012——1013m/kg，消化良好的污泥為1010——1011 m/kg。
另外，污泥過濾時(shí)間(TTF)也能較好地表征污泥脫水性，它是指濾液體積達(dá)到污泥體積一半時(shí)所需的過濾時(shí)間，可以從SRF的操作過程中獲得，與SRF有一定的相關(guān)性。
2.2CST
CST是指未脫水污泥在吸水濾紙上滲透一定距離所需要的時(shí)間。毛細(xì)吸水時(shí)間越長(zhǎng)，脫水性能越差，它是表征離心脫水效果的指標(biāo)。一般毛細(xì)吸水時(shí)間小于20 s，則脫水性能較好。
多數(shù)污泥比阻和毛細(xì)吸水時(shí)間也有較好的相關(guān)性，反映的脫水性能變化規(guī)律往往能達(dá)到一致。
3 材料與方法
3.1試驗(yàn)污泥來源與性質(zhì)
試驗(yàn)污泥來自上海4座污水處理主體工藝各異的城鎮(zhèn)污水處理廠，其污水處理工藝和污泥特性見表1。其中，D污水處理廠是二沉池的剩余污泥，其余3座污水處理廠均是污泥重力濃縮后污泥。
3.2污泥脫水性能測(cè)定試驗(yàn)
由于化學(xué)調(diào)理后污泥形成絮團(tuán)，泥水分層明顯，呈非均質(zhì)化狀態(tài)，給比阻和毛細(xì)水時(shí)間測(cè)定帶來很大的影響。因此，本文提出調(diào)理后污泥高速攪拌再進(jìn)行測(cè)定的方法，并進(jìn)行了攪拌與不攪拌兩種情況下比阻、過濾時(shí)間、毛細(xì)吸水時(shí)間和粒徑指標(biāo)間的相關(guān)分析，以確定該方法的有效性和可靠性。試驗(yàn)證明，加藥調(diào)理污泥進(jìn)行攪拌預(yù)處理后的數(shù)據(jù)可靠性更高，度更高。
取某污水處理廠剩余污泥400 mL或濃縮污泥樣品置于容器中攪拌混合均勻后，加入不同種類或不同投加量的PAM后采用六聯(lián)攪拌機(jī)攪拌。調(diào)理?xiàng)l件為在200 r/min下攪拌30 s，然后在60 r/min下攪拌10 min。靜置10 min后污泥采用高速攪拌機(jī)在500 r/min下攪拌2 min，隨后測(cè)定相應(yīng)的污泥比阻、毛細(xì)吸水時(shí)間和粒徑。
