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许昌市一体化生活污水处理设备
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随着社会的发展以及人们生活水平的提高,我国的污水处理技术迅猛发展。截至2016年9月,全国共有污水处理厂3976座,污泥年产量超过3×107t,是全球zui大的污泥产生国。污泥的大量产生对污泥的运输及处理造成了巨大的经济和环境负担。污泥的组分复杂,性质不稳定,如果直接排到自然环境中,将会对周边土壤、水体、空气造成严重污染,并且散发恶臭气体,影响人类生活。因此如何科学、妥善处理污泥,使其减量化、资源化、无害化、稳定化已经成为环保界的焦点问题。
1、污泥的特性和分类
污泥含水率*,可以达到99%,甚至更高。其中还包含重金属、有机质、氮和磷等植物性营养元素以及有毒有害有机物等。污泥絮体呈胶状态,易腐化变质甚至引起流行病,极易造成二次污染。一般来说污泥按污水来源特性的不同可将污泥分为生活污泥及工业污泥。污泥中水分的存在形式有四种:间隙水、毛细管结合水、表面吸附水以及内部结合水。
环球
2、影响污泥脱水的因素
2.1
胞外聚合物(EPS)胞外聚合物(EPS)是一种高分子有机聚合体,主要聚集在污泥胶体微生物细胞外,一般认为EPS占活性污泥总有机质的50%~90%。由于存在亲水性官能团(如羟基)和具有复杂网状结构的菌胶团,EPS可改变污泥颗粒的表面特性,增加其亲水性和黏度。
例如刘轶等的实验研究表明,胞外聚合物对污泥脱水的性能影响显著,胞外蛋白质含量、胞外多糖含量以及EPS的总含量对污泥脱水性能的影响性能并不显著。然而众多学者的研究并没有达成一致,如Feng等认为低含量S-EPS(溶解性胞外聚合物)能促进细小颗粒污泥的絮凝沉降,有助于提高污泥的混凝效应,从而提高脱水性能,并提出*的S-EPS含量约为400~500mg/L。而Yuan等也发表了类似的结论,但其得出*的S-EPS含量仅为15~18mg/L。对EPS的作用机理的研究仍需不断的深入。
2.2
粒径分布在污泥中,细小污泥颗粒所占比例越大,污泥的脱水性能就越差。因为越是细小的污泥其水合程度越高,从而影响污泥的脱水性能。
众多的研究表明污泥脱水的关键在于释放内部结合水,仅仅去除毛细结合水和表面吸附水远远不能达到污泥脱水的目的。Feng等指出,污泥的*粒径在80~90μm之间,污泥的比阻与毛细水时间同时达到zui小值,此时增大或缩小污泥粒径都将使污泥脱水性能恶化。而yang得出的*粒径为129.87μm,造成这种不同的结论可能是由于污泥种类与性质的不同。
2.3
Zeta电位污泥颗粒具有双电层结构,由带负电的微生物菌胶团粒子组成。Zeta电位的高低对污泥胶体颗粒的凝聚和沉降性能有着决定性的影响,进而影响污泥的脱水性能。
一般来说Zeta电位在-5~0mV时可以获得较好的混凝效果。李敏在研究中发现pH值与介质性质也会影响Zeta电位。Wilén等试验研究进一步指出,污泥颗粒表面带电的重要影响因素是EPS,且EPS中PN和HS对Zeta电位的贡献zui大。
2.4
黏度污泥为非牛顿流体,具有粘度和弹性两种特性,因此黏度是评价污泥流变特性、化学调理效率和脱水性能的重要参数。
Li的研究发现污泥的粘度受LB-EPS(疏松型胞外聚合物)的影响显著,并且污泥的粘度越大脱水性能越差。Chen的研究表明,污泥黏度和滤饼含水率呈正相关性(R=0.84),但滤饼含水率随黏度增加呈现出先下降后上升的趋势,污泥的脱水*黏度为20~25mPa˙s。
近年来,邢奕等研究表明pH的波动也会影响污泥的脱水性能。在Ph值为3.03的条件下,CST和污泥滤饼含水率均降至zui低,污泥脱水性能达到*。
许昌市一体化生活污水处理设备污泥无害化建材—污泥砖1、污泥制砖工艺介绍
污泥制砖是指将污泥经过一定处理筛选后,与其他原料或是外加剂混合,加压成型,焙烧后制得污泥砖。污泥制砖有两种方法,一种是干化的污泥直接用来制砖,另一种方法是利用污泥焚烧灰制砖。各种制砖生产工艺基本相同,原料配制一制坯一干燥一焙烧一成品。
干化污泥直接制砖是将污泥用人工烘干的方法来晾干或者是室外自然晾干,干化后进行一些磨细处理,再和其他原料混合起来,之后加压成型,再经焙烧后制成污泥砖。工艺要点要控制污泥掺量约为10%-20%,当污泥掺量高于30%时,此种污泥砖抗压强度己不能达到砖的性能标准。因为污泥中的有机质会大大降低砖的力学性能。
第二种方法为焚烧污泥灰制砖。在欧洲,zui常用的污泥处理方法是污泥焚烧法,由此产生了许多的污泥焚烧灰,因此污泥焚烧灰的资源化被充分的利用,研究的途径也更为广泛,制砖粘土的化学成分与焚烧后的污泥灰的化学成分很相近。
污泥灰通常以黏土作为外加剂,其中污泥灰的掺量zui高可以达到50%,砖的综合性能好,该工艺流程的要点是在焚烧过程中需要强压力,当采用的污泥焚烧灰制砖,成型压力要达到90MPa以上。
2、污泥制砖可行性分析评价
城市污泥中所含有的有机质具有一定的热值,过程中所需的热量可用高温焙烧,有效的减少了能源消耗的问题,有利于经济的良性循环,在经济上是可行的。根据废弃物处理“三化”原则以及产业化的要求,既没有毁田挖土制砖,也节约了占用耕田资源的问题,实现了循环经济发展模式也符合我国可持续发展的政策,有效的降低资源消耗减少环境的污染,因此环境评估上是可行的。
在技术上,利用污泥制砖和建筑材料的原料是有范围要求的,有的单一使用污泥制砖不能满足国家标准,所以需要与添加剂配合使用才能满足相关标准要求。另外污泥具有化学不稳定性,在一定范围内会导致产品质量波动,因此需要严格控制工艺参数,污泥制砖前期污泥预处理需要一定成本,在预处理后的制砖工艺流程稍微复杂,因此也带来的成本略高;同时还要注意避免二次污染的产生。国家污泥制砖标准要求用于制砖的污泥,是经稳定化、减量化和无害化处理的污泥,目的是为了规范利用污泥制砖,避免污泥进入砖厂处置的无序化,保证污泥制砖的安全可靠和对环境影响的zui小化。
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