相比國(guó)外污泥,中國(guó)污泥有機(jī)物和重金屬含量高,處理難度更大;污泥有害性決定處理力度,含水率決定核心技術(shù),污泥比決定市場(chǎng)空間。當(dāng)污泥的含水率自99.5%降低至98.5%時(shí),污泥的體積縮減成原污泥的30%左右。由此可見,含水率的下降對(duì)于減量化效果明顯,這決定了處理手段的核心是脫水。通常原始污泥含水率在98%以上,經(jīng)過初級(jí)壓濾機(jī)脫水后,可降到80%,后續(xù)采用化學(xué)藥劑調(diào)理、壓濾機(jī)深度脫水和物理干化等方式,將含水率降至50%以下。常規(guī)調(diào)理劑是傳統(tǒng)絮凝劑即有機(jī)高分子絮凝劑如聚丙烯酰胺和無機(jī)混凝劑如氯化鋁等調(diào)理劑。這些調(diào)理劑或多或少存在著低毒性、難降解,對(duì)人類生活環(huán)境具有潛在危害的特點(diǎn)。2014年李雪等人比較了硅藻土和常規(guī)調(diào)理劑對(duì)污泥脫水性能的影響,發(fā)現(xiàn)硅藻土處理剩余污泥較傳統(tǒng)絮凝劑具有一定的優(yōu)勢(shì),其對(duì)污泥各指標(biāo)性能均有提升。但硅藻土的投加量大,成本高。郭璇等人以木屑作為污泥膨脹劑提高城市污泥蚯蚓堆肥效果。本文以木屑作為調(diào)理劑提高污泥的減量化,通過改變木屑粒徑研究污泥的含水率變化,同時(shí)考察自然風(fēng)干時(shí)間對(duì)含水率的影響,提供較理想的脫水方案。
1 木屑調(diào)理生活污泥的實(shí)驗(yàn)
以清溪污水處理廠的活性污泥為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量木屑的絕干物與調(diào)理效果關(guān)系發(fā)現(xiàn)添加量在5%~10%范圍內(nèi)較理想。采用篩子選出10組不同目數(shù)(20到100的范圍)的木屑,分別對(duì)50份200g含水率約85%的活性污泥樣品進(jìn)行調(diào)理,再經(jīng)絮凝作機(jī)械擠壓脫水,測(cè)量脫水后泥餅的含水率。相同目數(shù)下,取5份樣品,分別經(jīng)木屑調(diào)理、絮凝、擠壓脫水,測(cè)量含水率,取這5份樣品的平均值作為該目數(shù)下的含水率數(shù)據(jù)。為了研究木屑對(duì)泥餅后期的影響,測(cè)量比較這3天的含水率變化。
從測(cè)量結(jié)果可以看出,同一天中,木屑目數(shù)越小,粒徑越大,形成的毛細(xì)孔越大,意味著污泥的透水率越高,有利于脫水,因此脫水后泥餅含水率就越低。但可以預(yù)估粒徑達(dá)到某值時(shí),脫水效果較佳,大于該值會(huì)出現(xiàn)脫水變差。對(duì)不同的目數(shù),含水率隨泥餅擱置時(shí)間的變化曲線形狀基本一致。經(jīng)木屑調(diào)理后的污泥自然風(fēng)化速度快,但目數(shù)越小,含水率隨時(shí)間下降的趨勢(shì)越明顯。
2 不同調(diào)理劑的脫水效果
為了研究木屑調(diào)理污泥的影響效果,選擇不同調(diào)理劑對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)理,其他條件相同情況下測(cè)量脫水后泥餅含水率。比較第一天的含水率表明木屑作為調(diào)理劑得到的含水率都低于其它方案,至少低10%。比較第三天測(cè)量的含水率,發(fā)現(xiàn)木屑的結(jié)果比其它調(diào)理方案的含水率至少低14%,說明木屑不僅是良好的調(diào)理劑,而且有加快風(fēng)干的功能,又因?yàn)闆]有添加電解質(zhì),有利于后期對(duì)污泥的資源化利用方案設(shè)置,降低污水處理后溶液的處理難度。
樣品序號(hào) | 調(diào)理方案 | 含水率(%) | ||
第一天 | 第二天 | 第三天 | ||
1 | 加少量生石灰,調(diào)pH值偏中性 | 78.66 | 75.34 | 72.58 |
2 | 加較多生石灰,調(diào)pH值偏堿性 | 74.87 | 71.14 | 69.86 |
3 | 加電解質(zhì)如氯化鈉 | 70.45 | 67.31 | 65.00 |
4 | 加木屑(選60目) | 59.51 | 55.76 | 51.24 |
3 總結(jié)
污水處理廠的污泥產(chǎn)量日益增長(zhǎng),深度脫水前調(diào)理污泥是必不可少的。從環(huán)保角度看,使用木屑不僅能夠促進(jìn)污泥脫水,降低含水率和成本,實(shí)現(xiàn)減量化,而且還能降低污水處理后溶液的處理難度,提高資源化利用的可能性。