污泥的脱水与干化
污泥经浓缩、消化后,尚有95%~96%的含水率,体积仍然很大。为了综合利用和进一步处置,必须对污泥进行脱水处理。将污泥的含水率降低到80%~85%以下的操作叫脱水。脱水后的污泥已经成为泥块,具有固定特性,能装车运输,便于最终处置和利用。将脱水污泥和含水率进一步降低到50%~65%以下(最低达10%)的操作叫干化或称干燥。污泥的脱水与干化方法,主要有机械脱水和自然干化两种。
污泥机械脱水原理是以过滤介质(多孔性材质)两面的压力差作为推动力,使污泥中的水分强制通过过滤介质(称滤液),固体颗粒被截流在介质上(称滤饼),从而达到脱水目的。污泥机械脱水的方法有真空吸滤法、压滤法和离心法等。造成压力差推动力的方法有三种:
—在过滤介质的一面造成负压(如真空吸滤脱水);
—加压把污泥中的水分压过过滤介质(如压滤脱水);
—通过离心作用使固液分离(如离心机脱水)。
影响污泥机械脱水性能的因素有污泥性质、污泥浓度、污泥过滤液的黏滞度、混凝剂的种类及投加量等。
常用的污泥调理方法有以下3种:
1、化学调理:向污泥中投加化学调节剂(如混泥剂、助凝剂)使污泥凝聚,提高脱水性能,这是目前污泥调节常用的主要方法。采用的混凝剂有机混凝剂与高分子聚合电解质。前者一般是石灰、三氯化铁、三氯化铝、硫酸铝等,后者包括有机合成高分子聚合电解质(如聚丙烯酰胺)合无机高分子混凝剂(如聚合硫酸铁、聚合铅等)。通常采用石灰调节pH,并且由于石灰可以和水中的重碳酸盐生成碳酸钙,改变污泥的颗粒结构,增加污泥的空隙率,减少过滤阻力。
2、物理调理:物理调理有加热、冷冻、添加惰性助滤剂等方法。高压处理后,不但破坏了胶体结构,提高了脱水性能,而且还能彻底杀灭细菌,解决卫生问题;缺点是气味大、设备易腐蚀。反复冷冻能破坏固体与结合水的联系,提高过滤能力。人工冷冻法成本高,自然冷冻法受气候条件的影响,故使用的均较少。污泥中投加无机助滤剂后,能在滤饼中形成具有较大孔隙的骨架,可减小污泥比阻。此外,污泥焚烧的灰烬、飞机以及锯末等均可用助凝剂。
3、水力调节:水力调节也叫淘洗,就是先利用处理过的污水与污泥混合,然后再澄清分离,以此冲洗和稀释原污泥中的高碱度并带走细小固体。水力调理法一般仅使用于消化污泥。消化污泥中含有很高的碱度,会与化学调理剂(如三氯化铁等)反应,消耗大量药剂,必须通过淘洗来降低碱度。另外污泥中细小固体是化学药剂的只要消耗者,且易堵塞滤饼,经过淘洗将其冲走,也能降低药耗,提高过滤性能。