污泥脫水應(yīng)用方案
污泥脫水的應(yīng)用方案
一、方案簡(jiǎn)介
隨著環(huán)保要求和標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，污泥的處理和處置也成為大家關(guān)注的問(wèn)題。傳統(tǒng)的工業(yè)和市政污泥處理方法是使用機(jī)械式的脫水設(shè)備，如帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)和離心脫水機(jī)等設(shè)備進(jìn)行污泥的脫水和減量處理。
隨著污泥最終處置要求的提高，污泥脫水的效率要求也隨之提升，目前對(duì)于進(jìn)行焚燒處置的污泥含水率要求已經(jīng)提升到 60%以下。而常用的帶式和離心脫水兩種方法處理的污泥含水率也只是在 80%左右，不能達(dá)到焚燒處置處理要求的含水率在 60%以下。因此，現(xiàn)在很多廠家開(kāi)始改用隔膜壓濾機(jī)(全自動(dòng)板框式壓泥機(jī))進(jìn)行污泥的脫水處理。為提高隔膜壓濾機(jī)的脫水效率，常常需要使用藥劑對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)質(zhì)和處理，高分子的絮凝劑會(huì)造成濾布的堵塞，影響設(shè)備的操作，所以不能使用。而投加無(wú)機(jī)鹽(如鐵鹽、鈣鹽等)調(diào)節(jié)劑雖然能使水泥分離，但由于投加量大，干泥量也會(huì)大大增加，造成干泥的燃燒值降低，污泥后續(xù)處置的費(fèi)用也會(huì)增加。
污泥脫水新型藥劑KW45，它主要應(yīng)用于隔膜壓濾機(jī)的污泥脫水處理，脫水效果好，處理后干泥的含水率可達(dá)到 60%以下，同時(shí)不會(huì)污堵濾布，不影響壓泥機(jī)的正常運(yùn)行。
二、產(chǎn)品性能和應(yīng)用
1、產(chǎn)品性能
KW45 是一種全新的、高效污泥脫水處理劑，其分子量很低但電性中和的能力卻很強(qiáng)，能夠提供比鈣鹽和鐵等無(wú)機(jī)鹽更優(yōu)的污泥混凝效果，泥水分離速度快，專用于隔膜壓濾機(jī)污泥的脫水處理。KW45可以使帶負(fù)電荷的膠體顆粒破穩(wěn)，形成微絮體，污泥顆粒小，易于脫水。
2、產(chǎn)品特點(diǎn)
- 用量少，投加濃度只是鈣鹽、鐵鹽的1/10~1/100;
- 反應(yīng)快，泥水分離速度快;
- 出水清澈，不含懸浮物;
- 避免因使用鈣、鐵鹽而造成的污泥量增加;
- 對(duì)于重污染污泥，具有殺菌作用;
- 可替代鈣、鐵鹽的使用，避免在污泥單獨(dú)燃燒時(shí)，造成對(duì)燃燒設(shè)備安全性和燃燒條件的影響。
三、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
傳統(tǒng)處理方案
加藥方案：鐵+石灰+PAM
局 限 性：
?無(wú)機(jī)鹽使用的較多，對(duì)設(shè)備損傷較大，且具有一定的腐蝕性。
?污泥增量較大
?大量的石灰的使用很容易堵塞濾布
?使用藥劑較多，操作復(fù)雜
創(chuàng)新處理方案
加藥方案：KW45 / KW46 + PAM
優(yōu) 點(diǎn)：
?完全替代或者部分替代無(wú)機(jī)鹽產(chǎn)品，減少對(duì)設(shè)備的損傷和腐蝕
?減少污泥增量
?減少濾布的污堵情況，減少清洗頻率延長(zhǎng)濾布的使用壽命
?操作簡(jiǎn)單
四、產(chǎn)品收益
1、具有很強(qiáng)的脫水性，創(chuàng)新產(chǎn)品，專業(yè)開(kāi)發(fā)用于配合隔膜式壓濾機(jī)使用，處理后干泥的含水率可達(dá)到 60%以下，滿足環(huán)保和后續(xù)處置的要求。
2、由于 KW45 的分子量比聚丙烯酰胺的分子量小很多，不會(huì)堵塞濾布，不含無(wú)機(jī)鈣鹽和鐵鹽，能夠延長(zhǎng)濾布清洗頻率和使用壽命。
3、設(shè)備的操作壓力穩(wěn)定，減少進(jìn)泥泵的磨損和能耗。
4、因?yàn)樘幚頃r(shí)不使用鐵、鈣等無(wú)機(jī)鹽，干泥量中含有的無(wú)機(jī)鹽少，減少污泥的產(chǎn)生量，對(duì)燃燒值的影響較低，降低后續(xù)處置的費(fèi)用。
5、不使用鐵鹽，不會(huì)對(duì)設(shè)備造成腐蝕問(wèn)題。
五、應(yīng)用案例
案例一
某紡織廠，每天的污泥量在1400立方，要求污泥處理后的含水率<60%
目標(biāo)：
? 減少無(wú)機(jī)鹽使用，減少濾布污堵情況，減少污泥增量
原加藥方案與新方案燒杯測(cè)試對(duì)比結(jié)果：
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加藥方案 |
濁度 |
干泥重量 |
含水 60% 泥量 |
含水 80% 泥量 |
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原方案 |
FeCl 3 (3000ppm) + 脫色劑 (500ppm) + 石灰 (1000ppm) + PAM( 陽(yáng)離子 ) |
448FAU |
2.1g |
5.25g |
10.5g |
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新方案 |
KW45 (200ppm) + PAM( 陽(yáng)離子 40ppm) |
345FAU |
1.72g |
4.3g |
8.6g |
結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：從上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析， KW45方案與原方案相比，含水率在60%的泥量減少了17.1%，說(shuō)明由于投加較多的鐵鹽、鈣鹽導(dǎo)致污泥量增加，但使用KW45就能避免這種問(wèn)題;同時(shí)KW45的投藥濃度和用量更低，操作更簡(jiǎn)單。并且使用KW45的方案，分離后的水質(zhì)更清，回流后減少處理壓力。
原廠方案：
FeSO4(4000ppm) + 石灰(3000ppm) + 脫色劑(2000ppm) + PAM陽(yáng)離子(40ppm)
效果及存在問(wèn)題：
a、處理含水率在60%
b、石灰的使用使泵經(jīng)常壞
c、無(wú)機(jī)鹽產(chǎn)品使用后，污泥增量較大，使運(yùn)輸費(fèi)用較高
d、濾布堵塞嚴(yán)重，每14天清洗一次
e、藥量使用大，操作復(fù)雜
創(chuàng)新方案：
KW45(150ppm) + PAM陽(yáng)離子(40ppm)
效果及使用情況：
a、處理后污泥含水率在59%~61%
b、產(chǎn)品都是有機(jī)聚合物，稀釋后加藥，對(duì)設(shè)備及加藥泵無(wú)損傷。
c、產(chǎn)品中不含無(wú)機(jī)物，不存在污泥增量，使運(yùn)費(fèi)降低。
d、減少污堵情況，減少清洗頻率，每30天清洗一次。延長(zhǎng)使用壽命。
e、操作簡(jiǎn)單、安全，沒(méi)有大量酸性、堿性操作。
f、 投加藥量少
長(zhǎng)期使用數(shù)據(jù)對(duì)比：
|
評(píng)估項(xiàng)目 |
染廠原加藥方案 |
創(chuàng)新加藥方案 |
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泥水分離程度 |
分離快 |
分離快 |
|
進(jìn)泥時(shí)間 |
7,000 秒 |
6,000 秒 |
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卸泥時(shí)間 |
40~50 分鐘 |
30 分鐘 |
|
對(duì)濾布影響 |
產(chǎn)生鈣化 |
無(wú)影響 |
|
干泥含水率 |
60%±2 |
60%±2 |
|
泥餅厚度 |
1.5~2.0cm |
2.0~2.5cm |
|
污泥增量 |
15%~17% |
無(wú)增量 |
|
操作難易度 |
較復(fù)雜 |
易于操作 |
主要目的是：
1.確認(rèn)污泥脫水劑KW46與現(xiàn)在使用的絮凝劑搭配使用后是否可以進(jìn)一步幫助污泥脫水，提高板框產(chǎn)能;
2.其次是了解KW46與其他絮凝劑搭配使用后的污泥脫水效果如何。
具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：
測(cè)試方法
1.在規(guī)格為500ml的玻璃燒杯中，分別加入500ml待處理的水樣。
2.加入污泥脫水劑KW46攪拌30秒，再添加絮凝劑(PAM)攪拌30秒，沉降2min，取燒杯中上層清液檢測(cè)濁度。
3.使用污泥比阻測(cè)定儀，在壓力為-0.04Mpa條件下，分別測(cè)定10S、30S、60S時(shí)間內(nèi)污泥脫水的體積，進(jìn)而評(píng)估污泥脫水的快慢。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程
1.背景介紹
? 處理水質(zhì)：PM11制漿 DMOW線和DIP線浮選槽污泥
? 處理水質(zhì)：濃度(C):4%;PH=7.43
? 處理設(shè)備：板框壓濾機(jī)
2.化學(xué)品：實(shí)驗(yàn)選用污泥脫水劑為KW46;絮凝劑為PAM
2.1 濁度數(shù)據(jù)
? 未添加任何化學(xué)品的污水，澄清2min后，上層清液濁度為1300 NTU。
2.1.1 KW46和現(xiàn)有絮凝劑PAM搭配使用后的濁度數(shù)據(jù)
? 添加不同KW46和絮凝劑的劑量，濁度數(shù)據(jù)如下：
|
化學(xué)品添加量（ ppm ） |
濾液濁度（ NTV ） |
|
|
第①組 |
PAM (0 ppm) |
1300 |
|
第②組 |
PAM (60 ppm) |
530 |
|
第③組 |
PAM(60ppm)+ KW46 (20ppm) |
281 |
|
第④組 |
PAM(60ppm)+ KW46 (40ppm) |
193 |
|
第⑤組 |
PAM(60ppm)+ KW46 (60ppm) |
155 |
|
第⑥組 |
PAM(40ppm)+ KW46 (40ppm) |
253 |
|
第⑦組 |
PAM(20ppm)+ KW46 (40ppm) |
800 |
2.1.2 不同劑量的KW46和絮凝劑PAM搭配使用后的濁度曲線
從以上數(shù)據(jù)和曲線圖可以看出：
? KW46和PAM搭配使用時(shí)，隨著KW46用量增加，燒杯上層清液的濁度進(jìn)一步下降。
? KW46需要跟聚合物PAM搭配使用，所以在聚合物PAM用量較低時(shí)，其效果不能體現(xiàn)。
2.2 濾水?dāng)?shù)據(jù)
2.2.1 KW46和現(xiàn)有絮凝劑PAM搭配使用后的濾水?dāng)?shù)據(jù)：
|
序列號(hào) |
化學(xué)品添加量（ ppm ） |
10S 濾水體積（ ml ） |
30S 濾水體積（ ml ） |
60S 濾水體積（ ml ） |
|
第①組 |
無(wú)化學(xué)藥品 |
15 |
25 |
40 |
|
第②組 |
PAM(60ppm) |
20 |
50 |
95 |
|
第③組 |
PAM(60ppm)+ KW46 (20ppm) |
30 |
55 |
90 |
|
第④組 |
PAM(60ppm)+ KW46 (40ppm) |
30 |
75 |
145 |
|
第⑤組 |
PAM(60ppm)+ KW46 (60ppm) |
35 |
75 |
145 |
|
第⑥組 |
PAM(40ppm)+ KW46 (40ppm) |
30 |
70 |
120 |
|
第⑦組 |
PAM(20ppm)+ KW46 (40ppm) |
30 |
55 |
85 |
從以上數(shù)據(jù)可以看出：
? KW46和PAM搭配使用時(shí)，在相同時(shí)間內(nèi)，隨著KW46用量增加，濾液體積在進(jìn)一步增加。
? 第④組和第⑤組，KW46添加量在(40-60)ppm時(shí)，60s的濾液體積是145ml，比第②組不添加KW46(60s的濾液體積是95ml)濾液體積增加52.6%，濾水速度增快。
KW46和絮凝劑PAM搭配使用的時(shí)間段濾液體積數(shù)據(jù)對(duì)比
注：
由于污泥脫水后會(huì)慢慢在濾紙上形成濾餅，這一個(gè)特殊的“濾網(wǎng)”會(huì)阻礙污泥進(jìn)一步脫水，所以理論上濾水速度會(huì)越來(lái)越慢(毫升/秒)。以上柱形圖可以讓我們更清晰看到藥品在幫助脫水方面的效果。
從以上柱形圖可以看出：
? 污泥原液(無(wú)化學(xué)品)的在三個(gè)時(shí)間段(0 ~ 10秒， 11 ~ 30秒 和31 ~ 60秒)的濾水速度明顯的越來(lái)越慢。
分別為
? 0 ~ 10秒： 1.5 毫升/秒
? 11 ~ 30秒： 0.5 毫升/秒
? 31 ~ 60秒： 0.5 毫升/秒
? 添加適量化學(xué)品的污泥樣品比不添加化學(xué)品的污泥樣品，在三個(gè)時(shí)間段內(nèi)的濾水速度明顯增加。
? 在第④組、第⑤組中，KW46用量為(40-60)ppm(約1-1.5kg/絕干污泥),絮凝劑用量都為60ppm(1.5kg/絕干污泥)，在三個(gè)時(shí)間段內(nèi)的濾水速度增加非常明顯。分別為
? 0 ~ 10秒： 3.0 ~ 3.5 毫升/秒
? 11 ~ 30秒： 2.0 ~ 2.25 毫升/秒
? 31 ~ 60秒： 2.33 毫升/秒
結(jié)論
? KW46和現(xiàn)有絮凝劑PAM搭配使用可進(jìn)一步降低污水處理后的濁度，同時(shí)使污泥的脫水速度更快。在相同時(shí)間60S內(nèi)，添加KW46(40-60)ppm比不添加KW46，污泥脫水速度增加52.6%;
? 在較低聚合物PAM用量下(20ppm), KW46不能起到補(bǔ)助的效果;
? 使用KW46配搭絮凝劑PAM在實(shí)際生產(chǎn)中可以減短操作時(shí)間，進(jìn)一步提高板框的產(chǎn)能。
案例三、市政
測(cè)試目的
1 通過(guò)加藥實(shí)驗(yàn)確定高效污泥脫水劑KW46的脫水效果，和對(duì)濾布的影響。
2 確定合適的加藥方案，確定具體的加藥量，降低藥劑成本。 加藥效果對(duì)比
11月在某污水廠的板框污泥脫水車間進(jìn)行加藥測(cè)試，創(chuàng)新加藥方案是：三氯化鐵+高效污泥脫水劑KW46+聚丙烯酰胺。
以下是加藥量及成本(以一個(gè)40方反應(yīng)罐的加藥量為例)：
|
藥劑名稱 |
創(chuàng)新方案 |
原方案 |
|
用量（ kg ） |
用量（ kg ） |
|
|
FeCl 3 |
160 |
240 |
|
石灰 |
- |
30 |
|
脫水劑 KW46 |
2.4 |
- |
|
PAM |
1.2 |
1.2 |
|
評(píng)估項(xiàng) |
原加藥方案 |
創(chuàng)新加藥方案 |
|
進(jìn)泥量 |
28m 3 |
28m 3 |
|
是否粘板 |
否 |
否 |
|
一板的干泥量 |
1400kg |
1400kg |
|
干泥含水率 |
60% 左右 |
60% 左右 |
|
泥餅厚度 |
2-3m |
2-3cm |
|
污泥增量 |
15%-17% |
無(wú)增量 |
從上述數(shù)據(jù)分析，分別采用KW46的方案，代替了之前的石灰，三氯化鐵的使用量減少33%。但進(jìn)泥量和拆板效果和現(xiàn)在處理工藝相比基本持平。
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