1.概述
消化污泥、剩余活性污泥、剩余活性污泥与初沉污泥的混合污泥等在脱水之前应进行调理,以改善污泥的脱水性能。
城市污水厂污泥中的固体物质主要是胶质微粒,与水的亲和力很强,其脱水非常困难。所谓调理就是破坏污泥的胶态结构,减小泥水间的亲和力,改善污泥的脱水性能。污泥的调理方法有加药调理法、淘洗加药调理法、加热调理法、冷冻调理法、加骨粒调理法等。其中加药调理法功效可靠,设备简单,操作方便,被长期广泛采用。
污泥调理,采用化学调理可以提高污泥干化床的效率,投加有机高分子絮凝剂可以显著提高渗滤脱水速率。如当投加硫酸铝[Al2(SO4)3·18H2 O]时,除了有絮凝作用以外,硫酸铝还能与溶解在污泥中的碳酸盐作用,产生大量的二氧化碳气体,使污泥颗粒上浮到表面,就能见到混凝脱水效果,干化时间大致可以减少一半。
2.污泥脱水性能的评价指标
布滤是最通用的污泥脱水方法。衡量污泥脱水性能的研究常着眼于污泥过滤的难易,即滤速的快慢。人们先后提出了二个指标。比阻抗值和毛细吸水值。后者测定设备简单,操作方便简捷,特别适于调理剂的选择和剂量的测定。
(1)比阻抗值
由泊肃列斯—达西(Poiseilles-D’arcy)定律和卡门—科克利(Carmen—Coakley)的发展和补充,得出的过滤基本方程式为
式中 dV/dt——过滤速度,m3/s;
V——滤出液体积,m3;
t——过滤时间,s;
ρc——单位体积滤出液所得滤饼干重,kg/m3;
r——污泥过滤比阻抗,m/kg;(www.daowen.com)
Rm——过滤开始时单位过滤面积上过滤介质的阻力m/m2;
μ——过滤开始时单位过滤面积上过滤介质的阻力,N·s/m2。
当P为常数值时,式(5-8)可积分并整理成为下式:
t/V与V呈直线关系,其斜率为
由此
过滤比阻抗r的物理意义是单位干重滤饼的阻力,比阻抗值越大的污泥,越难过滤,其脱水性能也越差。
(2)毛细吸水时间
毛细吸水时间(Capillary Suction Time,CST)由巴斯构维尔(Baskerville)和加尔(Gale)于1968年提出。其值等于污泥与滤纸接触时,在毛细管作用下,水分在滤纸上渗透1cm长度的时间,单位为s。
他们发现在一定范围内污泥的毛细吸水时间与其比阻抗值有关系。同济大学对上海污水厂污泥的研究结果也表明,比阻抗值r与毛细吸水时间CST的对数具有线性关系。
图5-9 CST值测定装置示意图
CST的测定装置如图5-9所示。一无底圆环放在滤纸上,滤纸放在一绝缘底板上。板面刻有间距为1cm的两个同心圆。并有o、a、b三个电触点,o、a在内圆上,b在外圆上。泥环与两圆同心。当污泥倒入泥环,其水分渗入滤纸,并向外渗出,当水分触及o点和a点时,两触点间的电路接通,设在oa电路上的放大器得到一个电信号,向继电器发出一个电脉冲(约历时0.2s),继电器与一计算器的“秒表”功能相连通,开始计时。滤纸上湿润圈继续扩大,触及b点时,设在电路ob上的放大器得到信号,通过另一继电器向计算器发出一个信号,秒表停止工作,计算器上所显示的数值即CST值。CST值越大,污泥的脱水性能越差。
上述两个污泥脱水性能评价指标,当采用压滤或吸滤的方法进行污泥脱水时,可以相对评价某种污泥的脱水性能的好坏。
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