潍坊日丽环保闫雪为您简介城市污水处理厂污泥处理技术
城市污水厂污泥具有**物含量高、高度亲水性的特点,容易与水分子以不同方式结合在一起,使水分难以去除,必须采取一定的调理措施改善污泥的脱水性能,其中化学调理法是较常用的技术手段。在化学调理过程中,影响污泥脱水性能的因素十分复杂,包括污泥类型、污泥中水分的存在形式、污泥表面特性、絮体大小和固体浓度等,并且这些因素互相关联〔2〕。污泥来源不同,污泥性质存在明显差异。在实际工艺操作中,对于不同来源污泥的化学调理,一般需要通过试验确定调理剂的投加剂量和使用条件。因此,笔者分别对5种不同来源的城市污水厂污泥进行化学调质处理,分析污泥性质对调理效果的影响,并进一步考察污泥胞外聚合物(EPS)中多糖、蛋白质与束缚水、Zeta电位(ZP)之间的关系,旨在为不同来源污泥的化学调质处理提供依据。
1 材料与方法
1.1 污泥取样与分析
胞外聚合物的提取采用阳离子交换树脂法〔3〕,多糖与蛋白质含量的测定分别采用苯酚-硫酸法和Folin-酚试剂法〔4〕;采用灼烧法测定**质含量,恒重法测定含水率〔5〕,污泥浓度MLSS采用标准方法测定〔6〕。ORP采用美国哈希HQ11d测定仪测定,pH采用pHS-25S测定仪测定。采用Zetasizer Nano-ZS分析仪(英国马尔文公司)测定污泥ZP。
1.2 污泥化学调理
1.3 比阻测定
1.4 束缚水含量测定
2 结果与讨论
2.1 不同来源污泥的PAC较优投加量
有研究表明SRF比CST能更灵敏地反映污泥性质的变化,且不受污泥浓度的影响〔8, 9〕。因此笔者以 SRF为依据,确定污泥的PAC较优投加量,
选取了5种不同来源的污泥:曝气池污泥A采自上海华东理工大学污水处理站,该处理站采用SBR工艺,在曝气阶段取样;二沉池污泥B1、B2分别采自上海松江某污水处理厂、上海徐汇某污水处理厂,两处理厂均为A/A/O工艺;浓缩池污泥C1、C2同样采自上述两污水处理厂。
采用聚合氯化铝(PAC)作为调理剂,对污泥进行化学调质处理。取一定量的污泥样品投入相应剂量的PAC,在六联搅拌器上快速搅拌(270 r/min、 5 min),再慢速搅拌(100 r/min、10 min),沉降30 min,取调理后的污泥分别测定SRF、束缚水含量和ZP,并进行平行试验。每种污泥混合均匀后在48 h内完成试验测定。
比阻(SRF)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。
束缚水含量采用膨胀测定法〔7〕。该方法中束缚水是指污泥在特定温度下(通常选用-20 ℃)仍不冻结的水,通过测定给定污泥样品的膨胀度(自由水凝结成冰)可计算得到自由水含量,束缚水则为总水分含量与自由水含量的差值。
SRF、污泥毛细吸水时间(CST)和过滤时间(TTF)是3种较常见的描述污泥脱水性能的参数。
根据F. Colin的方法将污泥中的水分成两大类:自由水和束缚水。其中自由水可部分或全部被后续机械脱水装置脱除,而束缚水因与污泥颗粒间存在化学键力、物理吸附、毛细管凝结等相互作用,不能被机械脱除,束缚水含量可视为机械脱水的上限〔10〕。在化学调理前,曝气池污泥A的束缚水含量较低,二沉池污泥(B1、B2)的束缚水含量是污泥A的1.5~1.6倍,浓缩池污泥(C1、C2)的束缚水含量较高,是污泥A的1.7~2.1倍。考察污泥束缚水含量随PAC投加量的变化情况,
不同来源污泥的束缚水含量均随PAC投加量的增加而下降,降至较低值后又随PAC剂量的增加而上升。这是因为PAC能够通过压缩双电层、高分子架桥、凝聚网捕等作用使污泥颗粒相互凝聚,改变了污泥中水分的存在形式,使得一部分束缚水转变成自由水,导致污泥束缚水含量下降;但继续投加PAC,絮体颗粒会吸附过多的铝离子,重新使颗粒表面带上正电荷,颗粒表面与水分子的作用力增强〔11〕,同时过多的PAC还会包围在絮体颗粒表面,使水分难以释放出来。对SRF与对应的束缚水含量作图,并进行线性相关性分析。
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