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实验-聚合硫酸铁对污泥脱水效果的研究
发布时间:2018/6/12 16:20:00 点击率:
  本实验用生石灰与聚合硫酸铁在不同的调理环境、不同的投加量以及不同的投加方式和时间,考察污泥调理前后含水率、沉降性能、过滤速度、污泥毛细吸水时间。
  硫酸亚铁,聚合硫酸铁试验泥样
  本试验所采用泥样取自某污水处理厂二沉池剩余污泥,其含水率97.3%~98.1%,污泥比阻0.68~0.83109s2/g,pH介于6.85~7.12范围。为了避免污泥理化性质随时间的变化而影响试验数据的可靠性,所有试验均在两天内完成。
  硫酸亚铁,聚合硫酸铁药剂
  试验过程选用的生石灰,纯度为95%,污泥调质试验过程中配制浓度为1g/L。聚合硫酸铁PFS(有效Fe含量11.0%,ρ20℃)=1.46g/cm3)来自www.4166.com。
  硫酸亚铁,聚合硫酸铁试验方法
  污泥调质试验
  烧杯混凝实验采用ZR4-6混凝试验搅拌机,取1000mL混合均匀的污泥于杯中,启动搅拌机,按实验设计迅速加入一定浓度的1mL无机高分子絮凝剂聚合硫酸铁(PFS)。对搅拌机进行编程,使之先以300r/min快速搅拌2min,然后加入一定质量的生石灰,在50r/min慢速搅拌10min,将搅拌杆抬起,最后静置30min。无机高分子絮凝剂与助凝剂生石灰通过不同投加量的组合的实验过程中,调整投加药剂的投加量,各种影响剩余活性污泥脱水性能的关键因素的实验,均参照上述步骤进行混凝搅拌实验。
  泥饼含水率的测定
  采用布氏漏斗进行抽滤,在0.04Mpa的压力下抽滤3min,取下湿污泥及滤纸,通过MA-35快速水分测定仪测定污泥含水率。
  毛细吸水时间的测定
  毛细吸水时间(CST)的测定,使用的是型号为DP96067的毛细吸水时间测定仪。由于在考察污泥脱水性能时,标准化CST与SRF显著相关(R2=0.9450,p=0.000),所以标准化CST与SRF只需要选择一个指标即可。
  污泥沉降性能测定
  将处理后的污泥混合均匀,取100mL倒入100mL量筒中,搅拌均匀后,静置,每隔一段时间记录固液分界线读数,并将空白样(原污泥)作为对照。
  硫酸亚铁,聚合硫酸铁结论
  (1)单独投加混凝剂与单独投加助凝剂效果有限,将混凝剂与助凝剂混合投加,效果显著。针对该污水处理厂可以得出,
  通过聚合硫酸铁与生石灰混合投加使得剩余活性污泥含水率由原污泥79.2%降低至76.2%,沉降性能提高,下降趋势加快,毛细吸水时间由25.3s缩短至17.0s。更高效,性价比更高,且经济效益更好,剩余活性污泥脱水性能得到明显改善。
  (2)pH=7左右活性污泥含水率由78.4%降至77.2%,沉降性能略有改善,但是pH对沉降性能改善并不明显。虽然在过滤速度与毛细吸水时间方面,随着pH的增加不断得到改善,但是过量的投加生石灰反而导致相同体积污泥滤出的泥量明显增加,且过高的碱性,使得后续处理需要更多的花费。针对该污水处理厂的污泥偏酸性,通过适量投加生石灰调节pH=7左右,有利于该污水处理厂的剩余活性污泥脱水效果改善。
  (3)随着助凝剂投加量改变,对剩余活性污泥脱水性能不是呈现递增或递减趋势,而是呈现波动式的变化,针对含水率、沉降性能、过滤速度、毛细吸水时间最好的投加比各不相同,但是当投加比为聚合硫酸铁+生石灰1mL/L+1.0g/L时,在四项指标中均有非常好的效果。因此最终得出,最佳的投加量为聚合硫酸铁+生石灰1mL/L+1.0g/L。该投加量下,含水率从原污泥78.4%分别降至74.5%;在相同时间内,沉降高度为12mL,比原污泥沉降高度4.5mL多了7.5mL;过滤相同污泥体,消耗的时间由原污泥135s减少至83s;毛细吸水时间由原污泥25.2s缩短至16.5s。所以使用投加量为聚合硫酸铁+生石灰1mL/L+1.0g/L的方案,大大改善了该厂剩余活性污泥脱水性能,使得脱水最高效,成本最合理。
  (4)最佳投加顺序为高速搅拌时投加混凝剂,低速搅拌时投加助凝剂,使得污泥含水率由原污泥79.2%降低至75.2%;过滤时间由原污泥140s降低至100s,沉降性能受投加顺序影响不大,而毛细吸水时间反而加长,但是影响较小,所以好的投加顺序,仍能使剩余活性污泥脱水性能得到较好的改善。除此之外,还发现明显的改善剩余活性污泥脱水性能的投加顺序规律。通过高速搅拌时投加聚合硫酸铁与低速搅拌时投加聚合硫酸铁两两之间相互比较,可以发现高速投加聚合硫酸铁各项活性污泥脱水性能指标均要比低速好,而高速、低速分别投加的性能指标比高速或低速同时投加的指标均有所改善。唯有在毛细吸水时间指标上,聚合硫酸铁与生石灰混合投加,会使CST有所下降,但是影响较小。
  (5)在最佳加药量的条件下,得到一吨绝干污泥的药剂成本为75.6元,低于目前部分文献叙述的氯化铁+石灰的处理工艺,具有较高的应用价值。

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