造紙廢水污泥調(diào)理與深度脫水技術(shù)
1、污泥來(lái)源及特點(diǎn)
本項(xiàng)目造紙廢水的污泥來(lái)源有四類,分別為含纖維物質(zhì)較多的初沉污泥、混凝沉淀產(chǎn)生的物化污泥、主要成分為活性污泥的生化污泥以及氧化石灰石脫硫工藝中產(chǎn)生的石膏污泥。
(1)原廠區(qū)廢水處理污泥濃縮池污泥,有初沉污泥(含纖維)、物化污泥(加化學(xué)藥劑PAC和PAM等)和生化污泥(厭氧、好氧污泥)的混合污泥。產(chǎn)出絕干污泥量為9t/d。
(2)在氧化石灰石濕法脫硫工藝中,循環(huán)水池底部沉積的石膏漿經(jīng)過(guò)兩至三天淤積、壓實(shí)后通過(guò)污泥抓斗抓出的污泥,污泥量為3天一次,每次約5m3。
2、工程應(yīng)用
2.1 工程規(guī)模
商丘某造紙企業(yè)污泥處理系統(tǒng)的規(guī)模為:污泥共分為兩部分進(jìn)入污泥脫水系統(tǒng),分別為混合污泥300m3/d(含水率97%左右)、石膏污泥每三天輸送至污泥處理系統(tǒng)一次,每次約5m3(含水率85%~90%)。
2.2 污泥處理要求
依業(yè)主要求,污泥濃縮池污泥經(jīng)過(guò)脫水處理后,污泥含水率≤60%,且需穩(wěn)定運(yùn)行。
3、工藝設(shè)計(jì)
3.1 工藝流程
針對(duì)四種污泥的組成特點(diǎn),采用“污泥調(diào)理+廂式壓濾脫水”的處理工藝,具體工藝流程見(jiàn)圖1。
3.2 設(shè)計(jì)說(shuō)明
(1)污泥調(diào)理系統(tǒng) 在脫硫系統(tǒng)噴淋塔系統(tǒng)的循環(huán)水池底部,通過(guò)污泥抓斗將淤積、壓實(shí)的石膏漿抓出的污泥放入攪拌槽中。攪拌槽中設(shè)有機(jī)械攪拌器,以攪拌均勻。在污泥濃縮池設(shè)置液位計(jì),高液位時(shí),控制提升泵打開(kāi),將石膏污泥與混合污泥輸送至污泥調(diào)理槽。濃縮池污泥首先提升至污泥調(diào)理槽的混凝池,通過(guò)加藥泵定量投加PAC,從而使得PAC與污泥結(jié)合,形成絮團(tuán)較大的絮體?;炷胤磻?yīng)后的泥水混合物通過(guò)自流方式進(jìn)入絮凝池,在絮凝池中通過(guò)螺桿加藥泵定量加入PAM,通過(guò)網(wǎng)捕、卷掃、吸附架橋等作用,使得污泥絮體進(jìn)一步增大,從而形成可自沉降的大型絮團(tuán)。絮凝后的污泥自流進(jìn)入提升池,通過(guò)液位計(jì)控制螺桿泵的啟停。
(2)污泥脫水系統(tǒng) 提升池的污泥通過(guò)高低壓螺桿泵輸送至壓濾機(jī)過(guò)濾。液位計(jì)所設(shè)計(jì)控制信號(hào)如下:污泥提升池處于高液位時(shí),污泥提升泵停止工作,污泥提升池處于中液位時(shí),污泥提升泵開(kāi)始工作,將污泥輸送至壓濾機(jī)的螺桿泵開(kāi)始工作,污泥提升池處于低液位時(shí),將污泥輸送至壓濾機(jī)的螺桿泵停止工作。
污泥脫水系統(tǒng)利用兩臺(tái)壓濾機(jī),每套壓濾機(jī)對(duì)應(yīng)一套獨(dú)立的進(jìn)泥系統(tǒng)與隔膜壓榨單元。進(jìn)料過(guò)程是個(gè)變頻控制過(guò)程:首先進(jìn)行低壓螺桿泵進(jìn)料操作。隨著進(jìn)料壓力的增大,進(jìn)料量越來(lái)越少,當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí),進(jìn)行一段時(shí)間的保壓操作,之后進(jìn)入高壓螺桿泵進(jìn)料操作。與低壓進(jìn)料相似,在進(jìn)料壓力增大到設(shè)定值時(shí),進(jìn)入自動(dòng)保壓時(shí)間,計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)。在到達(dá)保壓時(shí)間后,系統(tǒng)自動(dòng)切換至二次壓榨過(guò)程。二次壓榨是指利用水/氣將濾板隔膜空間填充滿,從而將濾板之間的污泥再次擠壓,從而將板間污泥含水率進(jìn)一步降低。壓榨濾液通過(guò)地溝流回廢水處理系統(tǒng)的調(diào)節(jié)池。系統(tǒng)經(jīng)過(guò)氣體反吹、卸壓拉板等操作后恢復(fù)至初始狀態(tài),從而可進(jìn)行下一次污泥脫水流程。
在多次進(jìn)行污泥壓榨后,需對(duì)濾布進(jìn)行水沖洗操作。系統(tǒng)開(kāi)始水沖洗時(shí),工作壓力設(shè)置為1.8MPa,并設(shè)置卸壓回流管路與安全閥管路,以防止水沖洗管路壓力過(guò)大而出現(xiàn)安全事故。沖洗水通過(guò)集液翻板作用排放至地溝。沖洗水箱設(shè)有液位計(jì)與氣動(dòng)閥,可依據(jù)水箱液位進(jìn)行聯(lián)動(dòng)操作。
3.3 關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)
污泥調(diào)理系統(tǒng)及污泥脫水系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)詳見(jiàn)表1、表2。
3.4 運(yùn)行效果
(1)不同類型PAM對(duì)污泥沉降性能的影響
分別采用陽(yáng)離子型、陰離子型和非離子型PAM作為絮凝劑,探究對(duì)污泥沉降速率的影響,得到不同類型PAM對(duì)SV30的影響如圖2所示。結(jié)果表明,陽(yáng)離子型PAM有助于降低SV30,從而提高污泥的沉降性能。因此,陽(yáng)離子型PAM為較優(yōu)的絮凝劑。
污泥和土壤等膠體顆粒主要帶有負(fù)電荷,而混凝反應(yīng)首先需進(jìn)行電中和反應(yīng),使得顆粒之間相互吸附,從而形成絮團(tuán)便于沉降。因此表面帶有陽(yáng)離子的PAM更易與污泥進(jìn)行電中和反應(yīng),沉降性能較好,SV30較低。
(2)系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定性研究
本項(xiàng)目已完成調(diào)試且正式運(yùn)行,系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)良好,設(shè)備運(yùn)行正常,污泥脫水效果穩(wěn)定,連續(xù)監(jiān)測(cè)最終污泥含水率均低于60%。
4、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,通過(guò)本文的分析討論得出以下結(jié)論:
(1)該工程案例采用“污泥調(diào)理+廂式壓濾脫水”的工藝流程處理混合污泥,有效降低了污泥含水率(<60%),大大降低了最終污泥所占體積,實(shí)現(xiàn)了造紙廢水污泥深度脫水的目標(biāo)。
(2)采用陽(yáng)離子型PAM可有效降低SV30,提高污泥的沉降性能,因此為較優(yōu)的絮凝劑。
(3)該項(xiàng)目工藝運(yùn)行穩(wěn)定可靠,可日處理9t絕干污泥,對(duì)造紙行業(yè)污泥調(diào)理與深度脫水的設(shè)計(jì)與應(yīng)用有一定的借鑒意義。(來(lái)源:江蘇中電創(chuàng)新環(huán)境科技有限公司)
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