污泥炭調(diào)理劑用于污泥脫水實(shí)驗(yàn)的探究

李海明，苑輝，陳劍，張瑜，何文龍

（九洲環(huán)境科技（天津）有限公司，天津300300）

污泥的脫水處理是污泥處理處置的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不管是污泥填埋場(chǎng)的污泥還是污水處理廠的污泥，含水率都在95%以上，需要進(jìn)行脫水處理，經(jīng)過(guò)脫水處理后，能夠?yàn)楹罄m(xù)的處理環(huán)節(jié)降低處理難度[1，2]。板框壓濾機(jī)的進(jìn)泥需要有一定的流動(dòng)性，污泥炭是指污泥經(jīng)過(guò)熱解炭化處理后的炭化產(chǎn)品，污泥炭的含水率不高于10%，硬度較高，經(jīng)過(guò)研磨處理后，加入到污泥中，能夠起到骨架支撐作用，打破污泥顆粒間結(jié)合水的作用力[3]，有利于污泥的脫水。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和藥品

板框壓濾機(jī)，景津環(huán)保股份有限公司；污泥螺桿泵，上海樂(lè)匯泵閥制造有限公司；污泥儲(chǔ)存箱，天津遠(yuǎn)大塑膠溶劑廠；減速機(jī)，常州鼎州傳動(dòng)機(jī)械有限公司；污泥炭調(diào)理劑，自制；污泥滲濾液，污泥填埋場(chǎng)自取。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器的組裝

用污泥螺桿泵把板框壓濾機(jī)和污泥箱連到一起，把污泥箱的污泥通過(guò)螺桿泵輸送到板框壓濾機(jī)[4]中，污泥箱安裝減速機(jī)，將污泥箱的污泥攪拌均勻。

1.3 污泥炭調(diào)理劑的制備

用研缽研磨污泥炭顆粒，研磨后形成均勻的污泥炭粉末，作為污泥脫水的調(diào)理劑[5，6]，利用研缽研磨充分，粒度更均勻。

1.4 實(shí)驗(yàn)工藝流程

實(shí)驗(yàn)主要工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 實(shí)驗(yàn)方案流程圖

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 滿足污泥螺桿泵的填埋污泥含水率的測(cè)定

在添加調(diào)理劑之前，需要確定滲濾液投加量和壓濾時(shí)間，來(lái)確定進(jìn)泵污泥的含水率。取篩分過(guò)濾后的污泥，污泥含水率在80%左右，然后加入一定量的滲濾液進(jìn)行調(diào)配，觀察螺桿泵進(jìn)泥情況，若螺桿泵能夠正常工作，通過(guò)螺桿泵，污泥進(jìn)入板框壓濾機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，測(cè)定脫水前后的污泥含水率，進(jìn)行壓濾實(shí)驗(yàn)，直至壓濾到不再出水，確定壓濾時(shí)間，若不能滿足要求，則繼續(xù)加入污泥滲濾液，提高污泥的含水率，直至滿足進(jìn)泵的要求。

通過(guò)多次加入滲濾液，發(fā)現(xiàn)污泥的含水率低于86%時(shí)，污泥螺桿泵不能正常工作，直到污泥的含水率達(dá)到86%,螺桿泵能夠正常工作進(jìn)行脫水實(shí)驗(yàn)，當(dāng)污泥的含水率高于86%時(shí)，螺桿泵正常工作。檢測(cè)不同的污泥含水率，利用板框壓濾機(jī)脫水的時(shí)間和脫水后的污泥含水率。隨著污泥含水率的增加，脫水時(shí)間會(huì)增長(zhǎng)，脫水后的污泥含水率基本不變。主要是因?yàn)槲勰嗟暮试黾訒r(shí)，板框壓濾機(jī)的負(fù)荷增強(qiáng)，脫水時(shí)間增大，而污泥的泥質(zhì)沒(méi)有發(fā)生根本的變化，所以當(dāng)脫水基本完成后，脫水后的污泥含水率保持穩(wěn)定[7，8]，基本維持在71%左右，沒(méi)有大的變化。圖2為板框壓濾機(jī)脫水的參數(shù)曲線。

圖2 不同污泥含水率脫水后含水率

2.2 污泥炭調(diào)理劑對(duì)污泥脫水的主要影響因素

把研磨好的污泥炭粉末按不同比例添加到調(diào)理好的含水率為90%的污泥中，進(jìn)行板框壓濾脫水實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)加入不同量的污泥炭粉末對(duì)脫水效果的影響，污泥脫水后的含水率變化曲線如圖3所示。

圖3 加入不同量污泥炭脫水后含水率的變化曲線

如圖3可以看出，隨著污泥炭投加比例的增加，污泥脫水后的含水率降低，脫水處理的脫除率增加，當(dāng)污泥炭的投加比例達(dá)到5%時(shí)，脫水效果最好，脫除率達(dá)到20.12%，主要是因?yàn)槲勰嗵考尤氲轿勰嗪?，污泥炭能夠起到骨架體系支撐的作用[9，10]，降低污泥顆粒間結(jié)合水的結(jié)合力，在相同脫水時(shí)間、相同壓力下，污泥中的水更容易與泥質(zhì)本身脫離，使污泥的脫水率提高。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

以污泥填埋場(chǎng)的污泥為原料，采用自制加工的板框壓濾機(jī)，通過(guò)加入污泥炭調(diào)理劑進(jìn)行污泥脫水實(shí)驗(yàn)，考察板框壓濾機(jī)的最低進(jìn)泥含水率和污泥炭調(diào)理劑對(duì)污泥脫水的影響，得出如下結(jié)論。

（1）選取的填埋場(chǎng)的污泥進(jìn)入板框壓濾機(jī)的最低含水率為86%,含水率低于86%時(shí)，板框壓濾機(jī)不能正常工作；

（2）污泥脫水實(shí)驗(yàn)，加入污泥炭調(diào)理劑能夠改善污泥脫水的效果，在含水率不低于86%且保證污泥流動(dòng)性的前提下，當(dāng)污泥炭的投加量為5%時(shí)，脫水效果最好，脫水率能夠達(dá)到20.12%。