肖登均,孫先鋒,于 蘭(大連邁克環(huán)境科技工程有限公司,遼寧 大連 116001)
顆?;髟趲轿勰嗝撍到y(tǒng)中的應(yīng)用研究
肖登均,孫先鋒,于蘭
(大連邁克環(huán)境科技工程有限公司,遼寧大連116001)
摘要:以帶式濃縮壓濾機(jī)為研究對象,在其前端植入污泥顆?;?,考察該工藝對城鎮(zhèn)生活污水處理廠產(chǎn)生的剩余污泥脫水方面的優(yōu)勢。結(jié)果表明,在最佳工況下,該工藝處理后的泥餅含水率能穩(wěn)定達(dá)到75%以下,優(yōu)于單獨(dú)的帶式脫水工藝近十個(gè)百分點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:顆粒化器;污泥脫水;含水率
目前我國主要的污泥處置方法有厭氧消化穩(wěn)定、好氧堆肥、污泥焚燒、污泥填埋、土地利用等。而不論是填埋、焚燒、堆肥等處置方式,都需要將污泥的含水率降至60%左右,因此,污泥的減量化處理是解決污泥問題的關(guān)鍵。
1.1剩余污泥性狀及含水率測定方法
試驗(yàn)場地位于內(nèi)蒙古某污水廠,剩余污泥為該廠CWSBR污水處理工藝所產(chǎn)生的剩余污泥,其含水率為99%—99.5%左右,有機(jī)質(zhì)含量高于60%.
含水率的測定采用重量法,稱量裝置為萬分之一電子天平。
1.2工藝流程及裝置
污泥強(qiáng)化脫水工藝流程圖如下:
工藝中的帶式脫水系統(tǒng)包含帶寬1米的帶式濃縮壓濾機(jī)、PAM制備及投加裝置、反沖洗水系統(tǒng)、進(jìn)料螺桿泵;污泥顆?;鳛樯险聦挼膱A錐形裝置,包含有兩臺攪拌器,一臺為PAM投加點(diǎn)的快速攪拌器,一臺為錐形桶中的慢速攪拌器。
2.1顆?;鬟\(yùn)行情況
2.1.1快速攪拌器
快速攪拌器是剩余污泥與PAM藥劑發(fā)生反應(yīng)的關(guān)鍵設(shè)備,其運(yùn)轉(zhuǎn)速度的快慢直接決定了絮凝反應(yīng)的效果,我們通過變頻器來改變快速攪拌器的運(yùn)行頻率,同時(shí)顆粒化器的錐形攪拌器不運(yùn)轉(zhuǎn),帶式脫水機(jī)濃縮段電機(jī)轉(zhuǎn)速600r/min,壓榨段轉(zhuǎn)速500r/min,進(jìn)泥量10m3/h,PAM藥劑濃度為3‰,投加比例為6‰.脫水后的泥餅含水率隨攪拌器運(yùn)行頻率的變化情況如下圖2所示。
由圖2可知,快速攪拌器運(yùn)行頻率由20HZ逐漸增加至50HZ,污泥與PAM藥劑反應(yīng)后生成的絮狀物由較大塊、較松散的絮體逐步變成大塊的、較密實(shí)顆粒狀絮體,在50HZ時(shí)生成較小的顆粒狀絮體。脫水后的泥餅含水率由20HZ時(shí)的84%逐步降至40HZ時(shí)的78%,45HZ時(shí)含水率又開始升高至79%,最終50HZ運(yùn)行時(shí)含水率為80%.可以認(rèn)為快速攪拌器的運(yùn)行頻率選取40-45HZ間某一數(shù)值為宜。
2.1.2慢速攪拌器
慢速攪拌器位于污泥顆粒化器的錐形圓筒中,污泥與PAM藥劑反應(yīng)后的絮體在慢速攪拌器的作用下進(jìn)一步發(fā)生碰撞、聚合反應(yīng),形成更加密實(shí)的顆粒狀絮體。通過第一步試驗(yàn)我們已經(jīng)確認(rèn)了污泥顆?;骺焖贁嚢杵鞯淖罴堰\(yùn)行頻率,本次實(shí)驗(yàn),快速攪拌器以43HZ運(yùn)行,其他參數(shù)如進(jìn)泥量、帶機(jī)運(yùn)行參數(shù)、PAM藥劑投加比例等均保持不變。脫水后泥餅含水率隨慢速攪拌器頻率變化情況如圖3所示。
由圖3可知,慢速攪拌器運(yùn)行頻率由20HZ逐步增加至50HZ,脫水后泥餅的含水率顯示逐漸降低,在25HZ時(shí)達(dá)到最低值,30HZ時(shí)又開始升高,因此可以認(rèn)為慢速攪拌器運(yùn)行的最佳頻率為25HZ左右,此時(shí)脫水后泥餅的含水率可達(dá)到75%以下。
2.2 對比實(shí)驗(yàn)
確定了顆?;骺焖俸吐贁嚢杵鞯淖罴堰\(yùn)行頻率后,進(jìn)行兩組帶式脫水系統(tǒng)的對比實(shí)驗(yàn),其中1號系統(tǒng)為含顆?;鞯拿撍到y(tǒng),2號為普通的帶式脫水系統(tǒng),其PAM投加點(diǎn)在管道靜態(tài)混合器處。實(shí)驗(yàn)中1、2號帶式脫水機(jī)濃縮段和壓榨段電機(jī)轉(zhuǎn)速均設(shè)定為600r/ min,進(jìn)泥量15m3/h,PAM藥劑濃度3‰,投加比例為6‰(以絕干泥計(jì))。為保證結(jié)果的準(zhǔn)確可靠,總計(jì)進(jìn)行了5組對比實(shí)驗(yàn),
5次實(shí)驗(yàn)結(jié)果中,1號脫水系統(tǒng)泥餅含水率分別為74.8%、74.9%、74.4%、74.8%、74.3%,2號脫水系統(tǒng)泥餅含水率分別為83.8%、84.2%、84.8%、83.7%、85%,1號含水率均遠(yuǎn)低于2號,其最大差值達(dá)到了近10個(gè)百分點(diǎn)。這充分說明了顆?;鲬?yīng)用與帶式脫水系統(tǒng)能顯著的降低脫水后泥餅的含水率。實(shí)驗(yàn)過程中,1號系統(tǒng)反應(yīng)后的泥水混合液分離后,上清液澄清且不粘手,證明PAM藥劑被充分利用,殘留較少;而2號系統(tǒng)反應(yīng)后的泥水混合液分離后,上清液渾濁有明顯粘手感,證明PAM藥劑殘留較多;這也證明了顆?;髂苁筆AM藥劑充分發(fā)揮作用,使絮凝反應(yīng)進(jìn)行的更加徹底。
實(shí)驗(yàn)研究了顆?;髦踩霂轿勰嗝撍到y(tǒng)后對處理后泥餅含水率的影響,首先通過兩組實(shí)驗(yàn)確定了顆粒化器的最佳工況,分別是快速攪拌器運(yùn)行頻率40-45HZ,慢速攪拌器運(yùn)行頻率25HZ左右;植入顆?;鞯膸矫撍到y(tǒng)與采用管道靜態(tài)混合的帶式脫水系統(tǒng)進(jìn)行了對比,在顆?;髯罴压r下,前者處理后泥餅的含水率要比后者低8至10個(gè)百分點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果充分證明了顆?;鲬?yīng)用于帶式污泥脫水系統(tǒng)能顯著的提高脫水效果。而且能使PAM藥劑與污泥充分反應(yīng),降低濾出液的處理難度。