污泥調理的工藝流程通常包括污泥預處理、調理劑添加與混合反應、污泥熟化等環節,常用的藥劑有無機調理劑、有機調理劑、助凝劑等,以下是具體介紹:
一、工藝流程
1、污泥預處理:對污泥進行濃縮,降低污泥含水率,減少污泥體積,便于后續處理。同時,通過篩分、除砂等操作,去除污泥中的大塊雜質、砂粒等,防止其影響調理效果和損壞設備。
2、調理劑添加與混合反應:根據污泥性質確定調理劑種類和投加量,將調理劑配制成一定濃度的溶液,通過計量設備均勻加入到污泥中。然后進行快速攪拌混合,使調理劑迅速均勻分散在污泥中,與污泥顆粒充分接觸并發生反應,時間一般為幾十秒到幾分鐘。接著進行慢速攪拌,讓污泥顆粒在調理劑作用下進一步凝聚和絮凝,形成更大的絮體結構,慢速攪拌時間通常為 10 – 30 分鐘。
3、污泥熟化:混合反應完成后,讓污泥靜置一段時間,使絮體進一步沉淀和壓實,這個過程也稱為污泥熟化。在此過程中,污泥中的水分逐漸分離,污泥的沉降性能和脫水性能得到提高,熟化時間一般在 30 – 60 分鐘左右。
二、常用藥劑
1、無機調理劑
(1)三氯化鐵:能通過水解產生帶正電荷的離子,中和污泥顆粒表面的負電荷,使顆粒凝聚。其優點是形成的絮體密度大、沉降速度快,對酸性污泥的調理效果較好;缺點是具有腐蝕性,投加量較大時可能會增加污泥的鹽分含量。
硫酸鋁:水解后也能產生凝聚作用,適用于多種類型的污泥。它在堿性條件下效果較好,能降低污泥的比阻,提高脫水性能。不過,使用硫酸鋁可能會使污泥的 pH 值升高,且產生的污泥量相對較多。
(2)聚合氯化鋁:是一種常用的無機高分子絮凝劑,具有絮凝效果好、投加量少、適用 pH 范圍廣等優點。它能快速形成大而密實的絮體,提高污泥的沉降速度和脫水性能,在工業廢水和城市污水污泥調理中都有廣泛應用。
2、有機調理劑
(1)陽離子型聚丙烯酰胺:帶有正電荷,能與帶負電荷的污泥顆粒通過靜電吸引作用相結合,中和污泥顆粒表面的電荷,壓縮雙電層,使顆粒凝聚,并通過分子鏈的架橋作用形成較大的絮體。它適用于有機污泥和高含水率的污泥,投加量少,調理效果好,能顯著提高污泥的脫水性能。
(2)陰離子型聚丙烯酰胺:適用于一些以無機物為主的污泥,在污泥顆粒表面帶有正電荷或呈中性的情況下,通過吸附架橋作用使顆粒聚集。其價格相對較低,但調理效果可能不如陽離子型聚丙烯酰胺對于有機污泥那么顯著。
(3)非離子型聚丙烯酰胺:分子鏈上不帶電荷,主要通過分子鏈的吸附架橋作用使污泥顆粒凝聚。它在污泥 pH 值接近中性時效果較好,對某些特殊性質的污泥可能有獨特的調理作用。
3、助凝劑
(1)石灰:常與其他調理劑配合使用,能調節污泥的 pH 值,提高污泥的堿度,有利于絮凝反應的進行。同時,石灰還能與污泥中的重金屬離子反應,生成難溶性的氫氧化物沉淀,降低重金屬的毒性和溶解性。此外,它還可以增加污泥的固體含量,改善污泥的脫水性能。
(2)硅藻土:是一種具有多孔結構的天然礦物質,比表面積大,吸附性能強。作為助凝劑添加到污泥中,能吸附污泥中的細小顆粒和有機物,增加絮體的重量和密度,提高污泥的沉降速度和脫水效果。
在實際應用中,需根據污泥的具體性質、處理目標以及經濟成本等因素,綜合選擇合適的調理藥劑和工藝流程。同時,通過實驗確定最佳的藥劑投加量和工藝參數,以達到良好的污泥調理效果。