污水处理厂剩余污泥脱水调理剂的实验研究

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在我国,污泥处理处置相关政策的制定相对较晚,“重水轻泥”的现象一直存在,导致污泥堆存量大,给人们的正常生活带来了不利的影响。据不完全统计,污泥日产量已达11.3万t·d-1,且从污水处理厂排出的污泥含水率大多高于90%以上。“十三五”期间国家制定了一系列污泥处理处置的政策来应对这些问题,其中明确指出“到2020年底,地级以上城市污泥无害化处置率达到90%,其他城市达到75%,且不稳定、含水率高于60%的污泥不得进入垃圾填埋场。”这表明,污泥脱水的任务十分紧迫。近几年,在污泥脱水方面有很多学者进行了研究,其中最常用的一种方法是化学调理法,向污泥中投加无机或有机调理剂来提高污泥的脱水效果,以此来达到污泥减量化的目的。本文选用无机絮凝剂(PAC、FeCl3、Al2(SO4)3、CaO)、有机絮凝剂(1000万分子量的阳离子聚丙烯酰胺、300万分子量的阴离子聚丙烯酰胺)和助凝剂(壳聚糖、膨润土)进行污泥脱水调理剂的实验研究。通过测定污泥含水率、含固率、脱水率、过滤体积和pH值来确定调理剂的最佳工艺参数值,用SEM观察污泥调理前后内部形貌变化,XRD分析污泥反应前后物相变化,对比并分析单一调理剂和复合调理剂对污泥脱水效果的影响。主要研究结果如下:(1)每种调理剂均能提高污泥的脱水效果,在单一调理剂实验中,CPAM1000的处理效果最好,最佳用量是210 mg·L-1,此时的污泥含水率为82.46%;(2)在单一调理剂实验的基础上,把CPAM1000作为主调理剂,分别与壳聚糖和膨润土混合,实验结果表明,壳聚糖+CPAM1000+膨润土复配处理效果最好,此时投加量分别是200 mg·L-1、150 mg·L-1和3 g,污泥含水率为79.28%;在此基础上,使用实验室小试装置模拟压滤,得到的泥饼含水率为74.36%;(3)将原污泥和调理后的污泥做SEM和XRD检测,结果表明,经壳聚糖+CPAM1000+膨润土复合调理后的污泥絮体更加紧密且有大量孔隙出现,调理效果较好,污泥调理前后物相无明显变化。本课题以某污水处理厂污泥为原料,开展污泥脱水调理剂的实验研究,研究结果表明,相比CaO和FeCl3等传统调理剂,壳聚糖+CPAM1000+膨润土的复合药剂显著改善了污泥的脱水效果,能够实现污泥的减量化。
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