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聚丙烯酰胺在生活污泥脱水中的应用

随着我国经济的快速发展,我国城市污水、污泥产生量增长迅速。污泥的处理处置问题也一直受到人们的关注。其中如何提高污泥的脱水性能成为热门的研究项目。目前国内外主要通过投加絮凝剂来改善污泥的脱水性能。不同的絮凝条件对污泥的絮凝效果影响很大,寻找更好的絮凝条件来满足实际工程生产需要,是现在污泥絮凝需要解决的重要问题。本文通过对絮凝剂的投加量、絮凝剂搅拌速度、温度、pH值等4种影响因素进行研究,从而提出更加有利于污泥脱水的条件。

PAM投加量的影响

在温度25℃、pH=7、搅拌速度150r/min的条件下,设置PAM投加量为40mg/L50mg/L60mg/L70mg/L80mg/L,分别测定污泥的沉降性能、污泥比阻、泥饼含水率。沉降性能:当PAM投加量在70mg/L时,污泥沉降效果最好。加入絮凝剂后,污泥矾花颗粒变大,污泥层和上清液层有明显的分界线。投加量超过70mg/L时,污泥沉降效果开始下降。污泥比阻:PAM投加量在60mg/L时,污泥比阻值最小,污泥具有很好的脱水性能。絮凝剂添加过多或过少都会影响污泥比阻。泥饼含水率:脱水污泥泥饼含水率随投加量的增加逐渐降低,絮凝剂投加量超过50mg/L时,泥饼含水率基本保持稳定。但是总体来说含水率偏高,说明PAM对降低泥饼含水率的作用不明显。

搅拌速度的影响

在温度25℃、pH 7、投加量70mg/L的条件下,设置搅拌速度为100r/min150r/min200r/min250r/min300r/min,分别测定污泥的沉降性能、污泥比阻、泥饼含水率。

沉降性能:污泥样品在30min内,随着沉降时间的增加,污泥体积逐渐减少;从100r/min200r/min范围内,随着转速的增加,污泥最终沉降体积越小;超过200r/min后,污泥沉降体积开始回升。污泥比阻:搅拌速度为150r/min时,污泥比阻为最小值,超过150r/min时,转速的增高导致污泥絮凝体被打散,污泥比阻反而增加,处理效果下降。泥饼含水率:搅拌速度为150r/min时,污泥含水率达到727%,脱水效果明显。

pH的影响

在温度25℃ 、搅拌速度150r/min、投加量70mg/L的条件下,设置pH357911,分别测定污泥的沉降性能、污泥比阻、泥饼含水率。

沉降性能:在不同的pH条件下,污泥沉降速度不同。当pH5时,污泥沉降速度最快。pH过小或过大都会影响污泥沉降速度。污泥在酸性范围内更容易沉降。污泥比阻:随着pH的增高,污泥比阻呈现先减小后增大的趋势,pH5时,污泥比阻值最小。污泥在酸性条件下脱水性能略好于碱性条件 。泥饼含水率:pH对污

泥泥饼含水率也有影响,在碱性条件下,污泥样品呈现粘稠状,含水率高。

温度的影响

搅拌速度150r/min、投加量70mg/LpH=7,设置温度为20℃、30℃、40℃、50℃、60℃,分别测定污泥的沉降性能、污泥比阻、泥饼含水率。

沉降性能:外界温度不同,污泥沉降速度不同。在相同的时间下,温度越高,污泥沉降越快。但是实际工程生产中需要结合经济效益,温度过高,耗能太大,不能达到利益最大化。污泥比阻:温度对污泥比阻影响显著,温度低于50℃时,污泥比阻随温度的升高而降低。高于50℃时,比阻值迅速增高,由此可见50℃最有利于污泥脱水。泥饼含水率:在50℃时,泥饼含水率最低,符合前述50℃最有利于污泥脱水的结论。

通过响应面分析法优化工艺条件得出上述4种因素对污泥比阻值大小影响程度为:pH>温度>搅拌速度>投加量。


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