城镇污水处理厂采用活性污泥法处理污水所产生的生化污泥含水率高,体积庞大,不易于运输、贮存,同时含有细菌、微生物、寄生虫、悬浮物质和胶体物质以及较高含量的氮、磷等元素和重金属及有害化学物质,这些污泥若得不到及时处理可产生二次污染。我国对污泥处理的费用已占到污水处理厂总运行费用的20% ~50%,因此研究一种有效的污泥脱水处理方法具有重要意义。目前,常采取的措施包括浓缩、脱水、稳定化、干化、焚烧、填埋等。处理方法:的选择取决于污泥的含水率和最终处置方式,城市生活污水处理厂产生的剩余污泥的含水率均在 99% 以上,如何降低污泥的含水率,提高污泥的脱水性能,在污泥的处理处置过程中显得至关重要。污泥调理是污泥处理处置的关键,通过调理可以改变污泥的组织结构,减小污泥的黏性,降低污泥的比阻,从而达到改善污泥脱水性能的目的。
国内外对此做了多年的研究开发,希望在目前常用的调理剂调理污泥的基础上开发出具有高效质量和成本效益的调理药剂,以代替在经济、质量和环境效益上都存在缺陷的传统药剂。笔者以污水处理厂浓缩池出口的污泥为研究对象,采用聚合硫酸铁(PFS)作为无机调理剂对其进行调理,对污泥的脱水效果进行研究,旨在为污水处理厂的污泥处理提供理论参考。
材料与方法:污泥取自某污水处理厂浓缩池出口,曝气池混合液取自曝气池出口。原污泥 pH 为 7.5,沉降 30 min 上清液的浊度为151 NTU,污泥比阻约为5.92 ×10 14 m/kg,属难过滤污泥。选用聚合硫酸铁(PFS)作为无机调理剂。仪器设备有六联电动搅拌器、数字浊度仪、PH 计、电热鼓风干燥箱、电子分析天平、真空泵、自制污泥抽滤装置等。
方法:取原污泥于烧杯中,加入一定量的调理剂,室温下先快速搅拌 1 min,然后慢速搅拌 5 min。将调理后的污泥倒入抽滤装置中静置,抽滤至真空度破坏或滤出液基本不变停止抽滤,取出滤室中的污泥,测定污泥比阻及浊度。通过平行试验比较调理剂的投加量、浓度、pH 和搅拌强度对污泥过滤脱水性能的影响。
结果与分析:PFS 投加量对污泥脱水性能的影响 随着 PFS 投加量的增加,比阻和浓度均随之升高,当 PFS溶液的投加量为 1 mL 时,污泥比阻最小,比阻值为 1.140 ×10 14 m/kg,污泥经过 30 min 沉淀后上清液的浊度最小,此时的脱水性能最佳。这是由于污泥胶体颗粒带有负电荷,PFS属于无机高价阳离子调理剂,起到电性中和的作用。当投加量小于 1 mL 时,Fe3+ 的电性中和作用增强,随着投加量的增加,污泥比阻呈下降趋势;当投加量超过 1 mL 时,会因吸附电中和作用使絮体带上反号电荷,出现反混凝,使得污泥比阻增大,污泥比阻呈上升趋势。