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王東升:新型調(diào)理劑利于污泥深度脫水

作者:北京中天恒遠 發(fā)布于:2018-11-06 10:44:33瀏覽量:

  8月15日,污泥調(diào)理與深度脫水技術創(chuàng)新觀摩會在山東德州召開。本次會議由《亞洲環(huán)!分鬓k,景津環(huán)保協(xié)辦。中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員王東升做了題為《新型調(diào)理劑在污泥深度脫水中的應用》的發(fā)言,主要分三方面探討污了泥物化性質(zhì)與脫水技術研究與進展:市政污泥處理處置背景,全國各地污泥案例及污泥特性與脫水技術,現(xiàn)存的問題與發(fā)展方向。

王東升:新型調(diào)理劑利于污泥深度脫水

  背景

  污水進入污水廠后,大部分污染物集中到污泥上,污泥如何妥善處置是一個重大課題。國家對污泥處置提出一些戰(zhàn)略控制標準。但現(xiàn)實問題是污泥脫水率很低,標準要求在不斷提高。如何做到污泥減量化,緩解污泥增長壓力,考慮后續(xù)處理應用,是當前的緊迫課題。

  目前污泥處理分廠內(nèi)與廠外技術,包括污泥預處理、消化處置、后期利用等,需要做好協(xié)同處置與整合利用。其中比較關鍵的是污泥深度脫水技術。如何進行化學調(diào)理與高壓過濾的結合,核心是污泥的理化性質(zhì)與其動態(tài)變化特征,后者非常重要。

  另外一個問題是如何進行物化調(diào)理,調(diào)理中的核心因子為胞外聚合物EPS。我們很早就認識到VSS與TSS比例的重要性,1985年又提出核心概念EPS,剖析其化學組成,提出假說模型,根據(jù)污泥特性結構區(qū)劃提出更精細的目標,使我們對污泥處置因子的認知得到進一步深入。

  對污泥結構進行剖析,可以分成四層。首先是SEPS,即溶解性的本體的;其次是疏松型的EPS;再次是緊密結合層;比較后是核心層。污泥脫水關鍵是要逐層揭開EPS,進行壓濾脫水。

  兩年前北排開展了污泥特性、脫水性的系統(tǒng)研究,對清河兩個工藝、酒仙橋、小紅門、高碑店進行調(diào)研。調(diào)查主體圍繞基本特性,包括污泥PH,有機質(zhì)含量,顆粒密度分布與電荷性質(zhì)等。其次根據(jù)EPS結構組成做了些分析,對其四層次與脫水性能的相關性做了研究。

  案例

  1.清河污水處理廠

  夏季與冬季溫度不同,EPS(胞外聚合物)組成也不同,但各層結構都有規(guī)律性。影響污泥的脫水性能的因子中,SEPS很核心,把握動態(tài)變化很重要。,另外提出動態(tài)條件下污泥絮體變化模型與脫水性研究。

  初步結論:

  (1)污泥脫水性能主要看SEPS特性,成長性取決與有機含量與離間分布特征。(2)夏季絮體結構強度提高是污水脫水性能改善的主要原因。(3)SEPS溶解性胞外聚合物的動態(tài)變化是影響脫水性波動的關鍵因子。

  2.北小河實驗

  污泥有機質(zhì)含量為70%,溶解性DOC為31mg/L,冬季絮體比較疏松,過濾性比較差。對之進行了對比試驗:用75立方的調(diào)理罐,進行污泥調(diào)解反應;不同調(diào)理劑做了組合實驗;用自動化控制實現(xiàn)兩個罐子的對比研究。

  傳統(tǒng)化學調(diào)理方式存在如下一些問題:壓濾后含水率只能達到75-78%;氯化鐵是危險品,運輸麻煩;污泥過度酸化,運行過程中PH達到3,小紅門達到10(屬于危險廢棄物),后續(xù)污泥處置比較難;氯化鐵的腐蝕性很強。

  對調(diào)理劑進行系統(tǒng)研究中,用三點取樣法求平均值,計算含水率(比較客觀),含水率為98%,進泥量:61。PH 5.3,5.7。原來石灰進泥量在40以下,可以見到進泥量大幅提高。從5月11日到現(xiàn)在的連續(xù)運行中,污泥控制穩(wěn)定在65%,投加量還有優(yōu)化空間,從750降到600。每次進料量達到40以上。

  3.小紅門

  有初沉污泥,消化污泥,剩余污泥三種,其中有機質(zhì)含量與離間分布、DOC含量都不一樣,EPS也有不同結構。其中有機質(zhì)以蛋白質(zhì)為主,消化污泥中蛋白質(zhì)含量比較高。脫水系統(tǒng)比北小河大,調(diào)理罐優(yōu)化設計在后續(xù)過程中很重要。目前存在問題:氯化鐵與石灰的進量很大,尤其石灰,對人工要求高,投加量大,效果不穩(wěn)定,調(diào)理時間長。

  實驗結論:

  1.復合調(diào)理之后可以有效降低EPS中蛋白質(zhì)量,氯化鐵與石灰中腐蝕酸的溶出比較明顯,蛋白質(zhì)濃度去除效果好。2.復合調(diào)理后,單批次進泥量達到115,氯化鐵與石灰單批次只能達到93,處理能力提高。3.復合型調(diào)理自動脫板率70—90%,可有效去除臭氣,可實現(xiàn)自動化。4.復合調(diào)理后絮體結構組成不同:復合調(diào)理后絮體比較密實,石灰調(diào)理后簡單堆砌。5.傳統(tǒng)與復合調(diào)理均可實現(xiàn)泥餅含水率控制在60-62%,北小河中試可做到五十幾。6.后續(xù)堆肥、人工管理、卸餅等,傳統(tǒng)產(chǎn)能有局限性,化學調(diào)理可以優(yōu)化處理過程。

  4.高碑店

  兩年前完成中試。與小紅門混合污泥,消化污泥做了對比研究,對環(huán)球中科的復合調(diào)理劑、日;炷齽、氯化鐵、聚合鋁進行對比研究。CST描述不同調(diào)理劑之間的投加量對比,用CST試紙選出比較適合污泥特性的試劑,選擇其中比較優(yōu)點進行中試和生產(chǎn)實驗。

  復合調(diào)理不僅可以做到很好的脫水率,并且污泥能控制臭味,優(yōu)化運行。不同調(diào)理劑脫水后污泥含水率能達到67,65,55,50%,比較好的可達到45,42%。泥餅形狀可以看出,氯化鐵調(diào)理劑的泥餅比較濕,復合調(diào)理劑的泥餅比較干和厚實。

  此外,長沙熱水井污泥濃度很高,達到9%,污泥絮體細碎。湖北華興泥餅含水可做到43,51%,優(yōu)勢是有機質(zhì)低,自動脫板率也很高。

  小結

  污泥因為其來源不同,還存在重金屬,有機污染,氯離子等問題,對后期堆肥、除臭工作影響很大。因此下一步的工作重點:1.針對深度脫水與污染物的去除一體化,進行新式調(diào)理劑的使用。2.對惡臭物質(zhì)的識別、等級、收集系統(tǒng)、處理集成系統(tǒng)、生物復合反應系統(tǒng)做系統(tǒng)研究,針對污泥特點,進行水氣固相綜合研究。3.進行熱水解消化污泥深度脫水性能評估。4.利用實驗室評估手段,實現(xiàn)不同污泥動態(tài)控制。5.建立實驗室數(shù)據(jù)庫。

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