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技术领域——市政污泥化学调理及深度脱水技术
2018-06-12
1.1 技术背景
      市政污泥在机械脱水前必须对污泥采取一定的调理措施来改善污泥的脱水性能,而化学调理是调理污泥最常用的方法。化学调理药剂可分为无机调理剂和有机调理剂。无机调理剂一般适用于污泥的真空过滤和板框过滤,而有机调理剂则适用于污泥的离心脱水和带式压滤脱水。调理脱水后,通过填埋、焚烧、建材利用、堆肥等方法处置。
1.2 现有技术状况
1.2.1 无机药剂调理技术
      最常用的无机调理剂主要有铁盐和铝盐两大类。铁盐调理剂主要包括氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁以及聚合硫酸铁等,铝盐调理剂主要有硫酸铝、三氯化铝、聚合氯化铝等。投加无机调理剂后,改变污泥的絮体结构,使得污泥表面的EPS(胞外聚合物)脱落,改善其脱水性能、脱水速度和沉降性能。可以大大加速污泥的浓缩过程,改善过滤脱水效果。而且铁盐和石灰联用可以进一步提高调理效果。调理后脱水处理实现污泥减量。
1.2.2 有机高分子絮凝剂调理技术
      用于污泥调理的有机调理剂主要是高聚合度的聚丙烯酰胺系列的絮凝剂产品,主要有阳离子型聚丙烯酰胺、阴离子型聚丙烯酰胺和非离子型聚丙烯酰胺三类。其长链可以在污泥间形成“架桥、网捕”的作用,常与石灰配合使用,促进污泥颗粒的絮体变大,改变沉降性能。再由螺杆泵提升进入离心脱水机或者板框机,污泥得到减容减量处理。
1.2.3 调理药剂氯化铁、生石灰和阳离子聚丙烯酰胺联合应用于污泥调理。利用带有正电荷的絮体物将带负电的污泥颗粒吸附在一起,形成一种复合的凝聚体系,强化调理效果。由于生石灰成本低廉,其广泛应用于污泥化学调理过程。
1.3污泥化学调理的技术缺陷
1.3.1破壁释水过程也会导致污泥中大量有机物流失,同时氯离子和钙盐残留,不利于污泥资源化利用。
1.3.2 多数调理技术会造成污泥颗粒空隙中的排水通道淤堵形成板结,自由水、间隙水、结合水排出难度增大,水分容易被包裹起来,滞留在泥饼中。
1.3.3 现有调理技术中多采用石灰作为助凝剂,但石灰有结垢问题,导致滤布硬化、降低滤水性能、缩短滤布寿命,从而增加运行成本。
1.4技术需求点
技术路线设计及后期评估验证需围绕以下几点:
(1)针对市政污泥脱水段,探索新型自主药剂及脱水技术,尽量避开铁盐、亚铁盐(对管路的锈蚀作用较大);
(2)保证含水率达标的同时,化学调理过程尽量减少药剂用量,尽可能避免投加石灰,减少绝干污泥(total dry solid)中药剂增重比例;
(3)实际生产中优先采用湿法投加工艺,干粉投加工况差、配比搅拌不充分,反应不均匀。
(4)尽可能的降低脱水后的泥饼含水率,向50%靠拢,同时,应充分考虑生产需要,尽可能压缩单批次工艺时间、药剂投加成本等因素;
(5)特别是针对高有机质≥50%的污泥,需要尽量保留有机质,形成微观结构疏松透气泥饼,具备良好滤水性能的同时,也便于进一步干化处理,同时为后续资源化利用创造便利条件。
联系人:邵刚  13920001119
南开大学科技成果转化中心