冷融法改善牡丹江某污水處理廠污泥脫水效能的研究.pdf

1、隨著我國污水處理率的提高,污泥產(chǎn)量以每年10％～15%的速度增長,污水處理廠污泥處理與處置效率低、成本高。大量未經(jīng)處理的污泥對環(huán)境造成了巨大壓力,并引起了二次污染。脫水污泥中有機物含量高,含水率也高達80%,使得污泥處置困難。常規(guī)的污泥處理方法有污泥焚燒,污泥熱解等,但是各種方法普遍存在的問題是污泥的含水率高,使得污泥處理處置困難,成本提高。因此,尋找一種能夠經(jīng)濟有效的降低污泥含水率的方法具有重大的現(xiàn)實意義。
　　本課題探究了冷融

2、法提高污泥脫水性能的機理,冷融法影響污泥脫水性能的主要因素?？紤]到冷融法的實際應用,選取以下三個因素作為主要研究對象:污泥的冷凍時間,污泥的冷凍速率,污泥的冷凍終溫。本實驗選取了污泥的含水率及脫水率,污泥的沉降曲線,污泥的毛細吸水時間CST作為冷凍前后的污泥脫水性能變化的衡量標準。最后用粒度分布儀對機理進行探討,得出相應結(jié)論。
　　為模擬污泥在實際過程中的冷凍場,采用自制的污泥盛放器,以保證污泥從表面向下冷凍,而周圍對污泥沒有影響

3、。通過對污泥冷凍時間,污泥冷凍速率,污泥冷凍溫度的實驗發(fā)現(xiàn):冷凍時間越長,污泥的脫水性能提高越好。如當冷凍2h,污泥的CST是79.9s;當冷凍56h時,污泥的CST是16.2s。冷凍速率越慢,污泥脫水性能提高越大。如把污泥直接放入到-15℃冰箱時,污泥CST為81.5s;當把污泥直接放入到-23℃冰箱時,污泥的CST為104.8s。冷凍終溫越低,污泥脫水性能提高越大。當把污泥放入到-20℃冰箱中6h時,此時污泥的溫度為-5℃,其CST

4、為38.4s,放入-20℃冰箱中20h,此時污泥的溫度為-27℃,其CST為22.9s,兩者相差2倍多。結(jié)果暗示出如果想將之商業(yè)化,應該要使污泥盡量的薄,以較慢的冷凍速率冷凍更長的時間。
　　研究了融解速率對污泥脫水性能的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)融解速率對污泥的沉降性、CST值、含水率等影響十分微小,可以忽略,因此融解過程對脫水效果的影響并不大。而污泥中胞外聚合物EPS的濃度則對污泥中水分去除的難易起著重要的作用。當胞外聚合物的濃度為47.

5、2mg/L·SS時,污泥的CST值最小,即污泥的脫水性能越好,繼續(xù)增加EPS的濃度,脫水性能下降。當在污泥冷凍后,污泥上清液的pH下降,由6.58下降到6.16。SCOD顯著上升,由127.93mg/l增加到4044.17mg/L。TS上升但是VS幾乎不變。
　　通過對冷融法提高污泥脫水性能機理的研究發(fā)現(xiàn):當凍結(jié)污水污泥時,污泥顆粒周圍的水分開始凍結(jié)。當水從污泥表面往下凍結(jié)時,冰晶開始向下生成。如果水溶液中溶解有雜質(zhì),水分子排擠雜