关于东莞厚街污水厂脱泥PAM药剂选型的技术探讨.docx
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关于东莞厚街污水厂脱泥PAM药剂选型的技术探讨
关于东莞厚街污水厂脱泥PAM药剂选型的技术探讨
关于东莞厚街污水厂
脱泥PAM药剂选型的技术探讨
张冰
(东莞市厚街海清沙塘污水处理厂,东莞厚街,523960)
摘要:
针对厚街沙塘污水厂脱泥含水率高的情况,首先通过对多种型号PAM进行混凝沉淀小试,初步确定药剂选型;然后对选型PAM进行后续脱泥中试,进一步得到脱水率、药耗等参数,并与现使用PAM情况进行经济分析与对比,得出了新选型PAM脱泥质量提高,污泥处理成本大幅降低的结论。
关键词:
东莞厚街;污水厂;脱泥药剂选型;技术探讨
1.前言
目前大部分城市污水处理厂采用生化处理工艺,在污水处理过程中会产生大量的生化污泥。
生化污泥由于其含水率高,体积庞大,给运输、贮存带来不便,并可能对环境造成二次污染,因此需要对污泥进行浓缩脱水,便于后续处理处置。
生化污泥中水的存在形式可以分为自由水、间隙水、表面吸附水、化学结合水等四类。
通过过滤、重力浓缩等手段,可以去除污泥中部分自由水和间隙水,但由于生化污泥是以有机微粒为主体的悬浮液,颗粒细且具有胶体特性,与水有很大的亲和力,在微粒的布朗运动、胶体颗粒间的静电斥力和胶体颗粒表面的水化膜作用下,大部分的污泥颗粒不易聚结而分散悬浮于水中难以沉降且脱水困难。
通过污泥调理改善污泥的脱水性能是污泥处理处置的关键,目前最常用的污泥调理方法是投加高分子污泥脱水药剂,通过克服电性排斥作用和水合作用,改善污泥的理化性质,使污泥胶体颗粒脱稳,增强凝聚力,改善污泥的脱水性能,使其减容,减少运输费用和后续处置费用,降低管理成本。
因此,污泥的药剂调理脱水技术有着重要的应用价值。
本文主要针对某大型污水处理厂污泥脱水,进行一系列污泥脱水药剂的实验室实验,获得不同参数药剂的污泥脱水效果,分析药剂类型及参数对于脱水效果的影响,并确定最优的药剂品种及最优投加量,为更优化地进行污泥脱水药剂选型提供科学依据和技术支撑。
2.研究背景
12年10月1日起,厚街沙塘污水厂开始使用A单位PAM药剂。
截止至13年3月17日,A单位PAM药剂使用量为2228kg,产干泥量为878.41吨,吨干泥药耗为2.54kg/吨,含水率平均值为80.4%,基本达标。
2013年2月份下旬起,含水率逐渐升高到85%左右。
从去年到今年3月份厚街沙塘污水厂长期进水COD低(100mg/l左右),SS一般(100mg/l左右),TP高(平均5mg/l左右,峰值时10mg/l以上),产泥量比较低(产泥系数0.5-0.6)。
通过大量投加除磷药剂去除TP,同时也有较高程度的化学成分残留在活性污泥中,导致污泥SVI由12年6月份30逐渐升高到的90-100,污泥絮凝脱水难度加大,含水率也随之升高到85%左右。
期间联系A单位到现场进行换药实验但结果依然不理想。
说明A单位药剂的絮凝效果不能适应污泥性质的变化,使含水率达标。
3.采取药剂选型实验过程及经济分析
在短期内进水TP没有降低趋势、污泥性质难有大程度改善的情况下,厚街沙塘污水厂开展了新PAM药剂选型实验。
现将PAM药剂选型过程、结果及分析总结如下:
3.1药剂污泥絮凝小试实验
实验过程:
将各实验药品(浓度0.1%)加入到盛了200ml浓缩污泥(20000mg/l)的烧杯中,同条件搅拌,观察絮凝情况。
实验效果见下表一,图一和图二
表1
PAM品牌型号
规格
加入量
絮团现象
上清液
D单位8030
分子量800-1200万,离子度35
3ml
絮团较大
清澈
D单位8366
分子量800-1200万,离子度45
3ml
絮团大
清澈
D单位8100
分子量800-1200万,离子度55
3ml
絮团较小
清澈
现使用的A单位药剂样品
分子量800-1200万,离子度45
3ml
絮团最小
清澈
图1
图2
实验结果:
D单位8366在同等添加情况下,絮凝效果好于其他药剂(包括现用A单位药剂),絮团大而实,上清液清澈。
3.2脱泥中试实验
利用A单位、D单位8366号药剂分别进行带式脱水机上机中试实验,运行条件均保持一致(包括脱水机、浓缩速度、压滤速度、进药进泥流量、进泥浓度、药耗等)。
药耗均在5kg/tDs时,如表二。
表2
编号
含水率
1
2
3
4
5
6
7
D单位8366号含水率
82.85%
81.55%
83.0%
80.2%
81.1%
82.5%
81.8%
原A单位药剂含水率
85.5%
86.4%
86.8%
85.4%
85.3%
84.9%
86.5%
图3
从实验结果看,D单位8366号药剂上机中试脱泥含水率效果明显优于A单位药剂。
见图三。
3.3D单位8366号脱泥药耗实验
厚街沙糖厂脱泥含水率是衡量整个脱水过程好坏的重要指标。
脱水后的污泥的含水率低,则认为整个过程比较好、脱水后的质量比较高。
但过低的含水率会增加整个脱水成本。
对带式压滤机含水率控制的指标为76%~79%。
因此,确定污泥脱水的最佳投药比。
对于节约絮凝剂用量及污泥处理费用来说就显得非常重要。
通过中试上机实验总结脱泥药耗与含水率关系如下表三和图四:
表3
药耗
(kg/tDs)
2.9
2.71
2.57
2.45
2.31
2.25
2.10
2.01
D单位8366号含水率
78.2%
78.6%
77.2%
77.8%
78.0%
78.3%
79.0%
79.4%
图4
根据以上数据可知,含水率随着加药量的增加而逐渐降低;随着药耗继续升高,污泥中自由水和间隙水储存空间逐渐压缩,脱泥含水率应该逐渐趋于平缓下降,但是药耗超过3.3kg/tDs时,含水率却略有上升。
分析原因应是加药量较大,污泥较粘稠产生带式脱水机粘带现象,脱泥含水率效果变差。
本着既要稳定达到80%含水率要求,又要合理控制成本的原则,最佳药耗点应在2.5kg/tDs左右。
3.4经济分析
A单位药剂单价27200元/吨,D单位8366药剂单价27000元/吨,药耗基本相同。
如更换D单位8366药剂,以厚街沙塘污水厂年均日处理污水100000吨/日,万吨水产泥系数为0.6,药耗2.5kg/tDs计算,年节省1095元;
厚街沙塘污水厂污泥运费为100元/吨。
保守计算,假设更换D单位8366药剂后,含水率由85%下降到80%,年节省污泥运费36.5万元。
4.结论
1、D单位8366在同等添加情况下,絮凝效果好于其他药剂(包括现用A单位药剂),絮团大而实,上清液清澈;
2、D单位8366号药剂上机中试脱泥含水率效果优于A单位药剂;
3、含水率随着加药量的增加而逐渐降低,但加药量过大会导致污泥粘稠产生带式脱水机粘带现象,脱泥含水率效果变差;
4、利用D单位8366号药剂最佳药耗点应在2.5kg/tDs左右;
5、更换D单位8366号药剂后,可较大程度节省成本,创造经济效益。
参考文献
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