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1.種類(lèi)
調理劑又稱(chēng)脫水劑,可分為無(wú)機調理劑和有機調理劑兩大類(lèi),無(wú)機調理劑一般適用于污泥的真空過(guò)濾和板框過(guò)濾,而有機理劑則適用于污泥的離心脫水和帶式壓濾脫水。
(1)無(wú)機調理劑
有效、便宜也是常甩的無(wú)機調理劑主要有鐵鹽和鋁鹽大類(lèi),和前面提到的絮凝劑種類(lèi)基本相同,比如鐵鹽調理劑聚硫酸鐵(PFS)、鋁鹽調理劑聚合氯化鋁(PAC)等。
投加無(wú)機調理劑的缺點(diǎn)一是用量較大,投加量要達到污泥干體重量的5%~ [#]0%,從而導致濾餅體積增大;二是無(wú)機調理本身具有腐蝕性(尤其是鐵鹽),投加系統要具有防腐性能。應注意的是,采用氯化鐵作為調理劑時(shí),會(huì )增加對脫水污泥處理之備金屬構件的腐蝕性,因此所配備的脫水污泥處理設備的防腐級應適當提高。
(2)有機調理劑
有機合成高分子調理劑種類(lèi)很多,按聚合度可分為低聚合度分子量約為1千~幾萬(wàn))和高聚合度(分子量約為幾十萬(wàn)~幾百萬(wàn))兩種。與無(wú)機調理劑相比,有機調理劑投加量較少,一般為污泥干固體質(zhì)量的0.1%~ [#].5%,而且沒(méi)有腐蝕性。
用于污泥調理的有機調理劑主要是高聚合度的聚丙烯酰胺系列的絮凝劑產(chǎn)品,主要有陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺、陰離子型聚丙烯酰胺和非離子型聚丙烯酰胺三類(lèi)。其中陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺能中和污泥顆粒表面的負電荷并在顆粒間產(chǎn)生架橋作用而顯示出較強的凝聚力,調理效果顯著(zhù),通過(guò)調整陽(yáng)離子變性條件,可得到不同陽(yáng)離子度的調理劑,但費用較高。為降低成本,可以使用較便宜的陰離子型聚丙烯酰胺-石灰聯(lián)用法,利用帶有正電荷的 [#]&(011)2絮體物將帶負電的絮凝劑和污泥顆粒吸附在一起,形成一種復合的凝聚體系。
2.選用時(shí)應考慮的因素
①調理劑的品種特點(diǎn):在選用無(wú)機調理劑時(shí),盡可能采用鐵鹽;當使用鐵鹽會(huì )帶來(lái)許多問(wèn)題時(shí),再考慮采用鋁鹽。在采用無(wú)機調理劑或有機調理劑中的一種難以達到理想的調理效果時(shí),可以考慮將無(wú)機和有機調理劑復配使用,有時(shí)能取得更好的調理效果。另外,污泥濃度高時(shí),使用高分子量的調理劑效果較好,而污泥濃度低時(shí),使用分子量較低的調理劑效果較好。
②污泥性質(zhì):對有機物含量高的污泥,較為有效的調理劑是陽(yáng)離子型有機高分子調理劑,而且有機物含量越高,越適宜選用聚合度越高的陽(yáng)離子型有機高分子調理劑。而對以無(wú)機物為主的污泥,則可以考慮采用陰離子型有機高分子調理劑。另外,污泥含固率越高,調理劑的投加量越大。生物法處理污水產(chǎn)生的剩余污泥主要成分是微生物的絮凝物,一般帶有負電荷,使用陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺效果較好。
③溫度:污泥溫度低于lot,調理效果會(huì )明顯變差。因此,冬季氣溫較低時(shí),要重視污泥輸送系統的保溫環(huán)節(從污水處理系統排出的污泥溫度一般不低于15t),盡量減少污泥輸送過(guò)程中熱量的損失。在必要的情況下,還應對有機高分子調理劑稀釋罐加熱或適當延長(cháng)混合溶解時(shí)間和加大攪拌強度的方法改善溶解條件。
④pH值:選用無(wú)機鹽類(lèi)調理劑時(shí),首先要考慮脫水污泥的具體pH值,如果PH值偏離其凝聚反應的佳范圍,好更換使用另一種調理劑。
⑤配制濃度:調理劑配制濃度越低,藥劑消耗量越少,調理效果越好,但配制濃度過(guò)低又會(huì )降低泥餅產(chǎn)率。一般來(lái)說(shuō),有機高分子調理劑配制濃度在0.05%~ [#].1%之間比較合適,三氯化鐵配制濃度10%佳,而鋁鹽配制濃度在4%~ [#]%為適宜。
⑥投加順序:當采用不止一種調理劑時(shí),調理劑投加的順序也會(huì )影響調理效果。當采用鐵鹽和石灰作調理劑時(shí),一般先投加鐵鹽,再投加石灰;當采用無(wú)機調理劑和有機高分子調理劑聯(lián)合調理污泥時(shí),先投加無(wú)機調理劑,再投加有機高分子調理劑。
⑦混合反應條件:污泥與調理劑混合反應形成絮體后,決不能再被破壞,因為絮體一旦受到破壞就很難恢復到原來(lái)的狀態(tài)。針對某種污泥,使用某種調理劑,只有混合反應的強度和時(shí)間在一定范圍內,才能取得較好的調理效果,而且珣理效果會(huì )隨著(zhù)停留時(shí)間的增加而降低。一方面不能隨意延長(cháng)或縮短混合反應的時(shí)間,另一方面要盡可能快地使調理后的污泥進(jìn)入脫水機。
⑧脫水古法:一般來(lái)說(shuō),無(wú)機調理劑適用于真空過(guò)濾脫水和板框壓濾脫水,而有機調理劑則較適用于離心脫水和帶式壓濾脫水。同時(shí)還要注意,對帶式壓濾脫水機來(lái)講,分子量過(guò)高時(shí),會(huì )導致濾餅在濾布上的剝離性較差。就陽(yáng)離子調理劑而言,對于同樣的污泥,和離心脫水機相比,帶式壓力脫水機要求調理劑的陽(yáng)離子度較低、而投加量較大。
3.投加量的確定
污泥調理的藥劑消耗量沒(méi)有固定的標準,根據污泥的品種、消化程度、固體濃度等具體性質(zhì)的不同,投加量會(huì )出現一定的差異。因此,大多是在實(shí)驗室或在現場(chǎng)直接試驗確定調理劑的種類(lèi)及具體投加量。
一般按污泥干固體重量的百分比計,三氯化鐵的投加量為 [#]%~ [#]0%,硫酸亞鐵約為10%~ [#]5%,消石灰的投加量為 [#]0%~ [#]0%,聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵約為1%~3%,陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺為0.1%~0.3%。由于常用的聚丙烯酰胺系列有機合成高分子調理劑的價(jià)格較為昂貴(有的品種是普通無(wú)機調理劑的十幾甚至二十倍以上),雖然其投加量較少,但折合調理每噸污泥的費用,使用有機合成高分子調理劑的成本仍然較高。普遍的做法是優(yōu)選無(wú)機調理劑,當無(wú)機調理劑作用較差、難以達到理想的調理效果時(shí),再考慮使用有機合成高分子調理劑或將無(wú)機和有機調理劑復配使用。
4.脫水劑、調理劑與絮凝劑、助凝劑的關(guān)系
脫水劑是對污泥進(jìn)行脫水之前投加的藥劑,也就是污泥的調理劑,因此脫水劑和調理劑的意義是一樣的。脫水劑或調理劑的投加量--般都以污泥干固體重量的百分比計。
絮凝劑應用于去除污水中懸浮物,是水處理領(lǐng)域的重要藥劑。絮凝劑的投加量一般以待處理水的單位體積內投加的數量來(lái)表不。
脫水劑(調理劑)與絮凝劑、助凝劑的投加量都可以稱(chēng)為加藥量。同--種藥劑既可以在處理污水時(shí)應用為絮凝劑,又可以在剩余污泥處理過(guò)程中應用為調理劑或脫水劑。
助凝劑用在水處理領(lǐng)域作為絮凝劑的助劑時(shí)被稱(chēng)為助凝劑,同一種助凝劑在剩余污泥處理時(shí)一般不稱(chēng)助凝劑,而是統稱(chēng)為調理劑或脫水劑。
使用絮凝劑時(shí),由于水中的懸浮物數量畢竟有限,為了實(shí)現絮凝劑與懸浮顆粒的充分接觸,需要配備混合、反應設施,并且都要具有足夠的時(shí)間,比如混合需要幾十秒到數分鐘、反應則需要15~30min。而污泥脫水時(shí)從投加調理劑到污泥進(jìn)人脫水機往往只有幾十秒的時(shí)間,即只有相當于絮凝劑的混合過(guò)程、沒(méi)有反應的時(shí)間,而且經(jīng)驗也表明,調理效果會(huì )隨著(zhù)逗留時(shí)間的延長(cháng)而降低。