脱硫灰与微波辐射协同作用改善污泥脱水性能的研究

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随着污水处理行业高速的发展,污水处理厂污泥产量越来越大,污泥的处理处置已成为不容忽视的环境问题。污泥由于其含水率高,体积庞大处理量大,处理困难,污泥脱水是污泥处置及资源化过程中必不可少的前处理过程。目前常用的絮凝调理成本高且重于脱水性的考虑,而对调理后脱水泥饼的后续处理处置考虑甚少。因此,结合我国污泥处置的主要方式填埋和堆肥农用,提出将工业废弃物半干法脱硫灰和微波调理应用于污泥调理,改善污泥的脱水性能的同时稳定化污泥,为污泥最终填埋或堆肥创造条件。选取广州市猎德污水处理厂含水率96%的浓缩污泥为研究对象,采用广州恒运集团公司旋转喷雾干燥吸收(SDA)半干法烟气脱硫灰和微波辐射对其进行调理,以沉降性能和比阻作为污泥脱水性能主要考察指标。首先,利用脱硫灰单独调理污泥,研究不同投加量下的调理效果并探讨影响因素,与常用生石灰、硫酸钙和粉煤灰调理进行比较,并与聚丙烯酰胺(PAM)联用调理,分析联合调理效果与优势;接着将脱硫灰与微波协同调理污泥,考察了其对污泥脱水性能的改善情况,分析了协同调理的优势并探讨影响因素;最后对经脱硫灰调理后的脱水泥饼进行稳定化效果分析。在实验条件下,单独投加脱硫灰调理能够显著改善污泥沉降性能和过滤脱水性能,随着投加量的增加污泥沉降速度逐渐变快,滤饼含水率逐渐减小,污泥比阻逐渐减小。当污泥中脱硫灰投加量为150%(干基质量比)时,达到污泥容易过滤脱水的比阻(1~4)×1012m·kg-1;当脱硫灰投加量为225%时,滤饼含水率降至60%以下,达到填埋要求;当脱硫灰与微波协同作用调理污泥时,使污泥沉降性能和过滤脱水性能的改善效果均优于单独调理。以达到容易脱水比阻(1~4)×1012m·kg-1为参考,微波10s可减少脱硫灰投加量1/3,微波40s可减少脱硫灰投加量1/2;投加100%(干基质量比)脱硫灰调理污泥,在提高污泥脱水性能的同时可以达到提高污泥干化速率、钝化重金属和杀灭菌的作用。
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