污水处理厂污泥深度脱水有机调质及无机调质试验研究

第2期(总第165期)2013年4月中圄彳跋zCHINAMUNICIPALENGINEERINGNo2(SerialNo．165)Apr．2013DOI：10．3969／j．issn．1004—4655．2013．02．011污水处理厂污泥深度脱水有机调质及无机调质试验研究康磊，刘晓兰，黄鸣。(1．同济大学环境科学与工程学院，上海200092；2．上海城投污水处理有限公司天山污水处理厂，上海200336；3．上海城投污水处理有限公司，上海201203)摘要：污泥调质效果是决定板框压滤机出泥含水率的关键因素，为保证出泥含水率<60％，对污泥有机调质及无机调质的试验研究显得尤为重要。以天山污水处理厂为例，通过实验室试验和上机试验确定污泥浓缩段有机调质适用的PAN型号，将污泥含水率浓缩至97％以下，固体回收率高。同时通过板框压滤机脱水试验，随着浓缩污泥含水率的变化，污泥无机调质所需FeCI和Ca(OH)的投加量亦有明显变化。关键词：污泥脱水；板框压滤机；污泥调质中图分类号：X703文献标志码：A文章编号：1004—4655(2013)02—0031—03随着我国城市化进程加快，城市污水处理率逐年提高，城市污水处理厂的污泥产量急剧增加，污泥的处理处置面临新的挑战。2007年建设部发布的CJ／T249-2007《城镇污水处理厂污泥处置：混合填埋泥质》和2008年环境保护部发布的GB16889-2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》中规定，生活污水处理厂污泥经处理后含水率<60％，可以进入生活垃圾填埋场填埋处置⋯。因此，近几年如何有效将污泥含水率从80％降低到60％以下，成为我国城市污水处理厂污泥处理的关键。污泥脱水是污泥处理的关键步骤。目前，市政污水厂污泥脱水主要采用的机械设备有：带式压滤机、板框压滤机和离心脱水机。其中，板框压滤机脱水具有含固率高、电耗低等优点，在市政污水处理厂中的应用逐渐显现其优势j。污泥调质效果是决定板框机出泥质量的关键因素，因此为保障板框压滤机的正常运行，保证出泥含水率达标，对污泥有机调质及无机调质的试验研究显得尤为重要。本文以天山污水处理厂(简称“天山厂”)为例，通过实验室试验和上机试验确定污泥浓缩段有机调质药剂型号及其投加量，探索无机调质药剂投加量收稿日期：2o13—01一O8第一作者简介：康磊(1983一)，男，助工，研究生在读，主要研究方向为污水、污泥处理。与浓缩污泥含水率之间的关系。1天山厂污泥处理概况1．1天山厂概况及泥质分析天山厂实际处理能力为75000113／d，以处理生活污水为主。污水处理工艺采用改良型两段活性污泥法，无初沉池。产生的污泥为二级污水处理厂的剩余污泥，无机质含量较高且具有活性污泥的特点。1．2污泥脱水工艺天山厂污泥脱水设计处理规模13tDS／d，湿污泥量1300～1500in／d，污泥含水率99％～99．13％，脱水降至污泥含水率<60％，处理工艺采用离心浓缩、添加熟石灰和三氯化铁调质+板框压滤机脱水。污泥脱水工艺流程见图1。l加药』(石灰+FeC1，)污泥一r-~-卜m爵l滤液f上清液l滤液[—L—L图1污泥脱水工艺流程污水处理产生的剩余污泥定期排至储泥池，经离心浓缩后污泥排至污泥调理池，通过向调理池投加熟石灰和三氯化铁，充分搅拌、混合，再通过进料螺杆泵输送至板框压滤机进行挤压、脱水，污泥含水率降至60％左右，离心浓缩机上清液及脱水中圄彳暑康磊，刘晓，黄：竺J_!竺!兰竺!滤液排至厂区污水管道。1．3主体设备1)离心浓缩机：1台，Q：4O～80m／h(Q为进泥量)，700kgDS／h，设计浓缩后含固率5％左右。2)板框压滤机：2台，过滤面积450m，过滤压力≤1．2MPa，隔膜压榨压力≤1．8MPa。同时每台配有滤布高压水冲洗系统及滤板酸洗系统。2污泥调质实验室测试结果2．1浓缩段污泥有机调质根据天山厂污泥特点，选用高分子量的阳离子聚丙烯酰胺(PAM)作为浓缩段的污泥调质药剂。再进一步对PAM具体型号进行确定，根据污泥离心浓缩机的性能特点，采用Ht8550、Ht8555、Ht8755这3种型号的药剂进行了烧杯试验和CST试验。1)烧杯试验方法。用量筒取污泥100mL，转移到烧杯中。往污泥中加入不同型号的高分子絮凝剂，在2个烧杯间反复来回倾倒，以模拟污泥与药剂絮凝混合时的絮凝效果以及剪切力对絮团的破坏情况，计量单位为次。形成稳定絮团所需次数越少则反应速度越快；同理，絮团被破坏时所用}昆合次数越多则表示絮团强度越高；两者之差作为衡量药剂抗剪切能力指标，差值越大则抗剪切能力越强。试验数据见表1。表1烧杯试验数据配制投加量污泥量污泥含烧杯试验药剂浓度／％／mL／mL水率／％成形次数破碎次数差值Ht85500．2ll0O98．7594Ht85550-2110098．75149H187550