石油化工污泥调质深度脱水工艺应用研究

以某石油化工企业的污泥为研究对象,对污泥调质深度脱水技术的主要影响因素进行了一系列小试研究。实验结果表明,该技术能够有效降低化工污泥的含水率,实现污泥的减量化。通过单因素试验确定各影响因素对污泥深度脱水的影响。研究得出最佳工艺:在化工污泥中加入12%生石灰和2%ME调理剂后,混合10 min,抽滤15 min,污泥最终含水率降低到50.6%,达到污泥混合填埋对污泥含水率的要求。最佳条件下脱水污泥浸出液重金属浓度比原始污泥有所降低,调理剂不增加脱水污泥的重金属含量。     

PAC调理剂对全自动板框压滤机污泥深度脱水的影响

传统板框脱水采用"石灰+FeCl3"作为污泥调理剂,存在干基增量大、泥饼热值较低、作业环境较差等问题.通过中试试验考察了PAC对污泥深度脱水过程的影响.结果表明:随着PAC投加量增高,脱水泥饼含水率降低;滤室中污泥含水率变化速率随着隔膜挤压时间的延长逐渐减缓;当进料浓度从3.3％提高到7.6％时,压滤机过滤速率明显提高了40％左右.相较于传统污泥调理剂,采用PAC作为污泥调理剂可使污泥热值较高、干基增量较小,可显著提高污泥焚烧经济价值.     

污泥调理剂与有机高分子絮凝剂联合作用对污泥脱水性能影响的研究

结合污泥调理剂和有机高分子絮凝剂在调理活性污泥中体现出的优缺点,将两者联合用于活性污泥的调理。先后投加不同量的调理剂和絮凝剂于活性污泥中,研究其对污泥絮体特征和脱水性能的影响。结果表明,当两者投加量分别为1%和0.5%时,污泥泥饼含水率降到最低,为75.41%,且污泥过滤性能得到较好的改善。这是由于调理剂的投加改变了污泥絮体结构,导致胞外聚合物（EPS）的分布发生变化,改善了污泥的脱水性能,絮体颗粒粒径减小,而投加有机高分子絮凝剂使得污泥絮体重新絮凝,从而提高脱水速度。     

污泥深度脱水调理剂对污泥干化过程中含硫气体释放的影响

采用5种复合调理剂改善污泥脱水性能,制得深度脱水泥饼。通过检测N2气氛下,不同干化温度(100℃、200℃),停留时间(30 min、60 min)时,不同调理脱水污泥含水率的变化情况,以及含硫气体的种类和释放量,探讨不同调理剂对干化过程中含硫气体释放特性的影响。结果表明,提高温度、延长时间都可以有效降低污泥的含水率;原污泥干化过程释放的主要含硫气体为H2S和SO2,其总量占含硫气体的82.4%;FeCl3+CaO和H2SO4+FeSO4+H2O2+CaO复合调理剂调理脱水泥饼在干化过程中SO2释放量占原污泥释放量的40.3%和40.6%,H2S则基本没有释放;H2SO4+FeSO4+H2O2+CaO调理脱水污泥在100℃和200℃干化过程中的总硫释放量分别占原污泥总释放量的75.0%和45.6%,该复合调理剂在有效提高污泥脱水性能的基础上,能最大限度地抑制含硫气体的释放。     

污泥深度脱水分析和全自动压滤机应用实践

从过滤速率方程可见，影响污泥深度脱水的主要因素有污泥性质(r、μ)、压力、泥饼厚度和时间。通过污泥调理、增加压力、降低泥饼厚度可以改善污泥的脱水效率和脱水后泥饼含水率，但要同时考虑经济性、安全性和污泥减量化、稳定化、无害化和资源化的需要。滤布行走式全自动压滤机，可以实现无人辅助卸泥全自动运行，单一调理剂聚合硫酸铁有效投加量占绝干污泥的比例为1.47%～2.1%,泥饼含水率50.15%～53.45%。     

类芬顿试剂对污泥减量化处理研究

含水率是影响污泥的处理效果和处理成本的重要因素,本文通过污泥的含水率、离心脱水性能、污泥的总固体数(TS)、污泥的总悬浮固体量(TSS)等指标,研究了类芬顿试剂对污泥污泥减量化处理的影响。投加三价铁离子60 mg/g、过氧化氢0.025 m L/g,污泥含水率大幅降低,再经过投加絮凝剂、机械脱水等联用技术对污泥的脱水效果的改善作用,含水率就能降到74%左右。     

深度脱水污泥的热干化特性

深度脱水污泥中调理剂对其干化特性有着重要影响。实验采用4种典型复合调理剂对污泥进行预处理,制得脱水污泥,在N_2气氛、473 K条件下,探究调理剂对污泥干化过程中水分和污染物释放以及干化气、液、固产物特性的影响。结果表明,所用复合调理剂均可以有效降低脱水污泥含水率,加快干化阶段水分释放速率;调理过程中的酸碱及强氧化环境能破坏污泥中的有机结构,使污泥中的芳香族或噻吩S转化为更加稳定的磺酸或砜类S,且调理后的碱性环境让溶解的酸性含硫气体固定,从而使得干化时含硫气体释放量减少,但会加速氨气的释放。干化时复杂的气相产物溶解于冷凝液使其具有较高的pH以及COD并伴有恶臭,需进行进一步处理;污泥热干化后样品热值降低量在3.63%以内,不影响其能源化利用。     

城市污水处理厂脱水污泥一次好氧发酵过程动力学的研究

目前研究成果表明污泥好氧发酵过程合适的含水率为40％～65％，而一般的城市污水处理厂脱水污泥的含水率在80%左右，把含水率从80％调节到40％～65％范围内需要大量的调理剂，这给实际工程应用带来困难。因此，本文结合脱水污泥好氧堆肥化已经取得的研究成果，利用仓式反应器对脱水污泥在高含水率条件下（〉70％）的一次好氧发酵过程动力学进行研究。试验结果表明：脱水污泥一次好氧发酵过程中的生化反应符合一级反应动力擘模型。     

深度脱水污泥的热干化特性

深度脱水污泥中调理剂对其干化特性有着重要影响。实验采用4种典型复合调理剂对污泥进行预处理,制得脱水污泥,在N₂气氛、473 K条件下,探究调理剂对污泥干化过程中水分和污染物释放以及干化气、液、固产物特性的影响。结果表明,所用复合调理剂均可以有效降低脱水污泥含水率,加快干化阶段水分释放速率;调理过程中的酸碱及强氧化环境能破坏污泥中的有机结构,使污泥中的芳香族或噻吩S转化为更加稳定的磺酸或砜类S,且调理后的碱性环境让溶解的酸性含硫气体固定,从而使得干化时含硫气体释放量减少,但会加速氨气的释放。干化时复杂的气相产物溶解于冷凝液使其具有较高的pH以及COD并伴有恶臭,需进行进一步处理;污泥热干化后样品热值降低量在3.63%以内,不影响其能源化利用。     

污泥深度脱水调理剂对污泥干化过程中含硫气体释放的影响

采用5种复合调理剂改善污泥脱水性能,制得深度脱水泥饼。通过检测N₂气氛下,不同干化温度（100℃、200℃）,停留时间（30 min、60 min）时,不同调理脱水污泥含水率的变化情况,以及含硫气体的种类和释放量,探讨不同调理剂对干化过程中含硫气体释放特性的影响。结果表明,提高温度、延长时间都可以有效降低污泥的含水率;原污泥干化过程释放的主要含硫气体为H₂S和SO₂,其总量占含硫气体的82.4%;FeCl₃+CaO和H₂SO₄+FeSO₄+H₂O₂+CaO复合调理剂调理脱水泥饼在干化过程中SO₂释放量占原污泥释放量的40.3%和40.6%,H₂S则基本没有释放;H₂SO₄+FeSO₄+H₂O₂+CaO调理脱水污泥在100℃和200℃干化过程中的总硫释放量分别占原污泥总释放量的75.0%和45.6%,该复合调理剂在有效提高污泥脱水性能的基础上,能最大限度地抑制含硫气体的释放。     

物理调理法改善污泥脱水性能研究进展

采用活性污泥法处理城市废水和工业废水时会产生大量剩余污泥,其中含有病原体、重金属、有机污染物等有毒物质,如未经适当处置可能会产生严重的环境风险。脱水作为污泥处理的重要步骤,在减少污泥体积、方便运输、提高热值、减少垃圾填埋场渗滤液产生等方面发挥了重要作用。物理调理技术通过加入非化学调理剂或输入能量等方式改善污泥脱水性能,经济性好,应用广泛。而探寻高效物理调理剂与方法对于提升脱水效率至关重要。详细分析了物理调理技术的种类,归纳了典型物理调理技术,如多孔材料调理、超声波、热处理、冻融和电处理方法改善污泥脱水性能的作用机理。总结了不同物理调理方法的影响因素及其耦合增效作用对污泥脱水的影响,并对未来的研究工作进行展望。该领域未来的研究重点为采用物理法和化学法协同调理处理城镇污泥,结合使用混凝、生物分解、高温加热、冷冻和化学氧化,用硅藻土、人造纤维和石膏等为骨架颗粒与化学絮凝剂或药剂联合调理污泥。     

各种调理剂在污泥脱水过程中的应用

在污泥处理过程中,脱水处理起着重要作用并大大影响着处理费用。如果在污泥脱水前进行调质处理,则能有效的提高污泥的脱水率。在这方面,微生物絮凝剂与传统的有机和无机调理剂相比较显现出了较强的优势,其在污泥脱水处理中有广泛的应用前景。     

调理剂对污泥生物减水的影响

采用自主研发的发酵罐污泥生物减水装置,以稻草、木屑为碳源调理剂,研究不同碳源调理剂种类和配比对堆体温度、含水率的影响。试验结果表明,以稻草为碳源调理剂的堆体升温速率最快,50℃高温保持时间在5d以上,含水率可降至50％以下;稻草的用量越大,堆体升温速率越大,高温保持时间越长,含水率越低,最佳物料配比为污泥、稻草、木屑、回料质量比为1：0．1：0．05：0.3。稻草是污泥生物减水比较合适的碳源调理剂．木屑不适合作为碳源调理剂,但木屑可以作为延长高温期时间的调理剂。     

电化学与高分子复合絮凝剂联用对污泥的调理研究

在污泥处置过程中,污泥脱水已成为一个非常重要的环节,含水率是影响污泥处置效果与成本的重要因素。以污泥离心脱水率、毛细吸水时间(CST)、污泥上清液中的总溶解物、蛋白质、多糖、DNA含量、Zeta电势等为指标,研究了电化学与高分子复合絮凝剂——聚丙烯酰胺和壳聚糖联合作用对污泥脱水性的影响。结果表明,电化学与聚丙烯酰胺和壳聚糖联合调理污泥,电解15min,当聚丙烯酰胺与壳聚糖投加量分别为150和300mg/L时,污泥的毛细吸水时间降至19.6s,污泥离心后含水率为68.4%。电化学与高分子复合絮凝剂联合处理能有效破坏污泥絮体结构,污泥胞外聚合物(EPS)被分解,增加上清液的总溶解物、蛋白质、多糖、脱氧核糖核酸(DNA)含量。     

粉煤灰及生物质对污泥脱水性能的影响试验研究

在自制的压滤装置上,通过添加改性粉煤灰、木屑和不同粒径秸秆,研究不同辅料及其添加量对污泥深度脱水的影响。研究结果表明,改性粉煤灰对污泥脱水效果最好,在添加量为4%时,污泥含水率降为53.6%;木屑效果次之,在添加量为10%时,污泥含水率为58.09%;粒径相对较大的麦秆对污泥脱水促进效果不明显。     

不同泥质污泥脱水性能研究

文章通过小试和中试研究了调理压榨工艺处理不同泥质的污泥时的调理效果及脱水性能的差异。结果发现,使用相同调理剂进行调理时,不同泥质的污泥脱水性能差别较大。从平均过滤速度上来看,陕西地区的污泥(S3)最慢,广东地区的污泥次之(S2),江苏地区的污泥(S1)最快。小试和中试实验中,干基处理效率排序为:S1S2S3,调整调理剂配方至三氯化铁∶生石灰=4∶7(质量比)时,能使陕西地区的污泥(S3)干基处理效率提高至于S1、S2相当的水平。中试过程中,三种污泥的中试工作周期均在3 h以内,泥饼含水率均在60%以下,满足后续填埋处置的要求。     

电渗透污泥脱水的影响因素分析及响应曲面优化

利用电渗透技术,采用自制装置对市政污水厂的脱水污泥进行深度脱水,研究了机械压力、初始含水率、电压梯度和污泥厚度等对污泥脱水的影响,在此基础上利用响应曲面法,以污泥含水率降低率为响应指标,根据BoxBenhnken中心组合实验设计,对污泥电渗透脱水工艺参数进行了优化。结果表明,电渗透技术可以改善污泥的脱水性能,当机械压力为18.83 k Pa,污泥厚度为1.13 cm,电压梯度为60 V/cm,初始含水率为87.45%时,污泥含水率可降至49.14%。     

冻融处理对预脱水净水污泥脱水性能的影响

针对净水污泥含水率高、脱水性能差的问题,采用具有良好脱水效果的冻融法调理,并进一步调理经过预脱水的低含水率污泥,以期提高脱水效能。考察冷冻温度、时间和初始含水率对冻融调理的影响,并分析污泥各方面的变化,探究冻融作用机理。结果表明,净水污泥经冻融调理后脱水性能有明显提升,在-12 ℃下冷冻 12 h 后,其污泥比阻（SRF）、泥饼含水率和污泥沉降比(SV₃₀)分别可降至 1.57×10¹²m/kg、59.9% 和 20.2%。而预脱水污泥的冻融调理效果相较于原泥直接冻融有进一步提升,且初始含水率越低（80% 以上）,脱水效果越好,最佳冻融条件下（含水率82%,-12 ℃,6 h）,其泥饼含水率、SRF 分别为 46.5% 和 1.51×10¹¹m/kg,相较于原泥降低了 50.8% 和 99.5%。而冻融改善污泥脱水性能的可能机理为在生长冰晶的不断作用下破坏了污泥原有的絮体结构,并相互团聚成大颗粒污泥,同时增强了污泥增溶性和疏水性,使自由水以不可逆的方式显著增加。     

改性膨润土对污泥脱水性能的影响

以改性膨润土为絮凝剂对城市生活污水处理厂二沉池剩余活性污泥进行预处理。研究了改性膨润土用量、粒径、不同改造剂投加量等因素对污泥脱水性能的影响。结果表明,改性膨润土投加量增加到一定程度时,污泥脱水性能好;改性膨润土粒径越小,污泥脱水性能越好;改造剂投加量为4 mL/100 mL污泥(即0.22 g/100 mL污泥)时,改性膨润土对污泥脱水性能较佳,最佳处理效果为66.43%(污泥含水率)。     

硫酸根自由基对含油污泥脱水性能的影响

文中用硫酸亚铁活化过硫酸钠产生硫酸根自由基对含油污泥脱水。应用响应曲面法(RSM),选择中心组合设计(CCD)确定调理剂的最优投配比,采用傅立叶红外光谱法和扫描电镜法对调理后的含油污泥进行表征。结果显示:以经过调理常温养护3 d后的含油污泥含水率为指标时,最优投配比是质量分数5.44%的过硫酸钠和5.35%的硫酸亚铁,含水量占含油污泥质量的预测值和实验值分别为11.22%和10.96%,预测值和实验值偏差较小,结果可信。调理后含油污泥中难于脱去的结合水与总水分质量分数比从90%降为53%;干燥速率上升。红外光谱图对比分析,发现—CH_2基团向高波数方向轻微偏移;扫描电镜图显示,经过调理剂处理后污泥表面结构松散并出现大的孔洞,对脱水效果起到积极作用。