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在当前我国农村建设中,农村的水务问题已经提到议事日程。“十一五”期间我国农村将会建设一大批中小型污水处理厂,以控制农村水环境日益恶化的现状及提高农村的生存质量。
在中小污水处理厂的建设和运行中存在的一大难题就是污泥的处理和处置,需要寻找一种适合于中小污水处理厂使用的操作简单,成本低廉的污泥脱水调理剂以替代目前常用的PAM调理剂,达到降低污泥处理成本,减少二次污染的目地。因此针对中小污水处理厂如何对污泥进行处理,投入很少成本,就可使之减量化,最大限度的降低对环境的污染就成了亟需研究解决的问题。污泥含水率一般较高,而且比阻值大,脱水不易,研究的关键即是找寻合理有效的污泥调理方法,降低污泥脱水的难度,滤液回用,滤饼进行后序处理。针对这种现状,本文提出了采用投加不同化学药剂及改变药剂的投加量应用于污泥调理,并对污泥处理工艺的可行性及其处理效果进行了深入的研究。
中小污水处理厂的初沉污泥处理要求工艺简便,投资少,效果良好。故此,本次实验以初沉池污泥为研究对象,研究了投加各种化学药剂、以及改变药剂的投加量等对污泥脱水性能产生的影响,实验结果表明,石灰、PAM(取自郑州市王新庄污水处理厂)、粗、细粉煤灰、CTS、FeCl3·6H2O.效果均很好,可以明显降低污泥的比阻,提高污泥脱水性能。而且进行了多组平行实验,在原状污泥性质有一定范围的波动时,试验结果仍保持稳定,反映了药剂的效能。随着化学药剂投加量的增加,污泥比阻逐渐降低,说明药剂对降低污泥比阻开始发挥作用,但当超过某一投加量值,比阻又呈上升态势,印证了无论是无机调理剂还是有机调理剂,都存在最佳投加量,小于或大于最佳投加量,凝聚效果都不好。
在大量的试验数据基础上,基于污泥处理成本考虑,获得了以粉煤灰和石灰两种脱水剂为优选的结论,粉煤灰的最佳投加量为60g/100ml,石灰的最佳投加量为21g/100ml,均可使污泥比阻从1014数量级降到1010~1011数量级,滤饼含水率降至60﹪以下,而且这两种脱水剂来源广泛,易得,价格便宜。
滤液需要生化处理,滤饼进入后续处理单元,可作为烧制墙体材料的辅助原料,实现了污泥的资源化利用和良性最终处置,这部分内容需要进一步实验证实。从物理因素、物理化学因素、化学因素的角度分析了各种化学药剂降低污泥比阻的原因,引入胶体双电层理论阐述电性中和、吸附架桥等方法原理。并拍摄滤饼的电子扫描显微镜(SEM)照片,从滤饼微观粒子结构进行了探讨。