提高氣浮泥渣脫水效率最常用的方法是添加化學(xué)藥劑，添加化學(xué)藥劑能有效改善氣浮泥渣脫水效果。污泥脫水劑是泥渣預(yù)處理的核心技術(shù)，可以改善泥渣的脫水性能，降低泥渣運輸成本，降低泥渣的處置成本。
目前常見的泥渣處理技術(shù)主要包括以下三種：濃縮、脫水和干燥。其中最困難的是泥渣脫水。因為泥渣含水率越高，所占體積也越人，所以泥渣外運的環(huán)節(jié)會人大提高成本。泥渣經(jīng)過濃縮和消化以后，含水量依然高達95%〜97%左右。因此研究泥渣脫水，對泥渣的處理以及污水處理廠的運行有著重要的意義。
污泥脫水劑的投加能改善泥渣的脫水性能冋。針對腸衣廢水處理過程中氣浮池排出的泥渣，通過加入脫水劑，進行調(diào)理，增強其脫水性能。泥渣脫水劑的種類有很多，有無機脫水劑、有機高分子脫水劑，不同種類的脫水劑直接影響著泥渣的脫水性能。對于無機脫水劑如三氯化鐵、硫酸鋁等的加藥量，一般為污泥質(zhì)量的5%〜10%，聚合氯化鋁為1%〜3%，陽離子聚丙烯酰胺為0.1%〜0.3%。實驗通過測定污泥比阻來確定污泥脫水劑的種類與投加量，最后通過現(xiàn)場操作確定其最佳工況參數(shù)。
一、實驗部分
1.1實驗設(shè)備與試劑
實驗儀器有電子天平；數(shù)顯電熱鼓風干燥箱;筆式pH計；六聯(lián)電動攪拌器。主要試劑有三氯化鐵(10g/L)、聚合氯化鋁(10g/L)、聚丙烯酰胺(1g/L)。分析方法：布氏漏斗法測污泥比阻，烘箱法測含水率。
1.2泥渣 >
實驗取保定市順平縣某污水處理廠氣浮池泥渣，其含水率為99.8%，pH為6.8，污泥比阻1.6537x109s2/g。
二、結(jié)果與討論
污泥比阻是表示污泥過濾特性的綜合性指標，污泥比阻越大，過濾性能越差。一般認為，比阻在109~1010s2/g的污泥屬于難過濾的污泥，比阻在(0.5〜0.9)x109s2/g的污泥屬于中等，比阻小于0.4〜的污泥容易過濾。實驗選擇的污泥脫水劑有無機脫水劑和有機高分子脫水劑，其中無機脫水劑選擇三氯化鐵(FeCl3)、聚合氯化鋁(PAC)兩種，有機高分子脫水劑選擇陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)，分別進行實驗。
根據(jù)所加脫水劑的量，取不同體積的單一因素的污泥脫水劑，進行污泥比阻實驗，根據(jù)所得數(shù)據(jù)，計算出相應(yīng)的污泥比阻值。其次，根據(jù)污泥比阻值，將脫水劑進行兩兩組合，即添加兩種不同種類的污泥脫水劑進行污泥比阻實驗，根據(jù)所得數(shù)據(jù)，計算出相應(yīng)的污泥比阻值，結(jié)合運行成本和污泥脫水率情況，最終找到最佳污泥脫水劑的投加種類和投加量。
2.1單因素實驗
實驗采用FeCl3為脫水劑。取6個250mL燒杯，向每個燒杯中加入100mL的泥渣，向每個燒杯中加入不同濃度的FeCl3溶液，開啟六聯(lián)攪拌器，首先采用150r/min轉(zhuǎn)速攪拌1min，再調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為50r/min攪拌5min，使得FeCl3與泥渣充分反應(yīng)。
將經(jīng)過上述方法處理后的6份100mL泥渣放于布氏漏斗，進行污泥比阻值的測定。實驗得到的污泥比阻值如圖1所示。
由圖1可觀察到，改變FeCl3的投加量對污泥比阻的影響很大。從圖1中還可以看出，在FeCl3的加入量由5%增加到8%的過程中，污泥比阻越來越小，數(shù)值由0.5836xl09s2/g下降到0.4315xlO9s7g，其污泥過濾性能由中等達到易過濾，當FeCl3的投加量由8%增加到10%時，污泥比阻值慢慢增大到0.5079x109s2/g。從上可以看出當FeCl3的投加量為8%時，污泥比阻值達到最低0.4315xl09s2/g，污泥過濾性能達到最佳。實驗結(jié)果表明，隨著FeCl3投加量的增加，污泥比阻呈現(xiàn)先降低再升高的趨勢，F(xiàn)eCl3，的投加量過多或過少對污泥比阻的降低都會產(chǎn)生不利影響。
當采用PAC為脫水劑時，實驗方法同上，相應(yīng)的污泥比阻值如圖2所示。
由圖2可觀察到，改變PAC的投加量對污泥比阻的影響很大。從圖2中可以看出，當PAC的投加量由1.0%增加到3.0%的過程中，污泥比阻值越來越小，數(shù)值由1.4635x109s2/g下降到1.0132x109s2/g，再次加入PAC的量至4.0%時，污泥比阻值趨于平緩，數(shù)值達到1.0082x109s2/g。實驗結(jié)果表明，隨著PAC投加量的增加，污泥比阻呈現(xiàn)先降低再平緩的趨勢，F(xiàn)eCl3的投加量過少對污泥比阻的降低會產(chǎn)生不利影響，投加量過多雖然不會影響污泥比阻大小，但是其污泥過濾性能一直停留在難過濾層面，不適合做污泥的脫水劑。
當CPAM作為污泥脫水劑時，實驗方法同上，相應(yīng)的污泥比阻值如圖3所示。
從圖3中可以觀察到，改變CPAM的投加量對污泥比阻的影響很大。從圖3中可以看出，在CPAM的加入量由0.10%增加到0.25%的過程中，污泥比阻值越來越小，數(shù)值由0.8145x109s2/g下降到0.2706x109s2/g，其污泥過濾性能由中等達到易過濾狀態(tài)，當CPAM的投加量由0.25%增加到0.35%時，污泥比阻值慢慢增大到0.3476x109s2/g。實驗結(jié)果表明.CPAM的投加量對污泥比阻的降低影響同PAC的投加量的影響大體一致，CPAM投加量過低或過高都會對污泥比阻的降低產(chǎn)生不利影響。
2.2雙因素實驗
根據(jù)添加的單一的脫水劑的實驗數(shù)據(jù)，確定添加的兩種脫水劑為FeCl3和CPAM，投加量分別為8%和0.25%o實驗方法與單因素實驗大致相同，不同的是，此實驗取8個250mL燒杯，分別加入100mL泥渣。當同時加入FeCl3和CPAM時，相應(yīng)的污泥比阻值見表1。
由表1可知，改變FeCl3和CPAM的投加比例，對污泥比阻的影響很大。當FeCl3和CPAM的投加比例由7.2%：0.025%到4%：0.125%的過程中，污泥比阻值越來越小，數(shù)值由0.8915xl09s2/gg減小到0.2468x109s2/g，其污泥過濾性能由一般到易過濾狀態(tài)。當FeCl3和CPAM的投加比例由4%：0.125%到1.6%：0.200%的過程中，污泥比阻值逐漸增大，數(shù)值由0.2468x109s2/g增加到0.4164x109s2/g，污泥過濾性能變的更差。實驗結(jié)果表明，隨著FeCl3和CPAM投加量的比值得減小，污泥比阻呈現(xiàn)先降低再升高的趨勢，F(xiàn)eCl3和CPAM的投加量的比值過大或過小對污泥比阻的降低都會產(chǎn)生不利影響。
通過分析所得的加入單一汚泥脫水劑和兩種不同脫水劑對污泥比阻值的影響的實驗數(shù)據(jù)，添加的污泥脫水劑為FeCl3和CPAM，投加量分別為干污泥質(zhì)量的4%和0.125%。如果只從藥劑的成本分析，只添加CPAM會更經(jīng)濟，但是從整體的污泥處理來看，添加FeCl3和CPAM會更經(jīng)濟節(jié)約。
2.3脫水性能實驗
脫泥機房采用板框式壓濾機，其型號為XMY50-800-UB，過濾壓力W0.6MPa。通過改變壓濾機的過濾壓力，檢測出泥含水率，結(jié)合運行成本情況，確定出最佳的運行參數(shù)。根據(jù)上面所得投藥方案進行投藥，分別調(diào)節(jié)其過濾壓力為0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60MPa，保持其他參數(shù)不變，對污泥含水率的影響如圖4所示。
由圖4可觀察到，改變板框壓濾機的過濾壓力，對污泥含水率的影響很大。從圖4中還可以看出，在板框壓濾機的過濾壓力由0.3MPa到0.6MPa的過程中，污泥含水率越來越低，數(shù)值由71.93%降低到55.70%。綜合泥渣脫水效果和此板框壓濾機的過濾壓力需要小于等于0.6MPa的客觀條件，選擇板框壓濾機的過濾壓力為0.55MPa。此時的污泥含水率為56.36%，含水率<60%。
三、結(jié)論
1)實驗通過污泥比阻裝置測定并計算不同加藥方案下的污泥比阻值，通過分析污泥比阻變化情況，得出FeCl3、CPAM溶液、PAC二種脫水劑最佳投藥量分別為8%、0.25%、3%，污泥比阻為0.4315x109s2/g、1.0082xl09s2/g、0.2706xl09s2/g。
2)通過雙因素實驗，加入不同體積，不同量的FeCl3和CPAM，當FeCl3和CPAM的投加量為4%：0.125%時，污泥比阻值達到最低0.2468x109s2/g，污泥過濾性能達到最佳。綜合污泥比阻值和成本情況，F(xiàn)eCl3和CPAM的最佳投加量為干污泥質(zhì)量的4%：0.125%。
3)在上述實驗條件下，通過改變板框壓濾機的過濾壓力，對污泥含水率的影響很大。綜合泥渣脫水效果和此板框壓濾機的過濾壓力需要小于等于0.6MPa的客觀條件，選擇板框壓濾機的過濾壓力為0.55MPa。此時的污泥含水率為56.36%，含水率<60%。（ >
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