城市污水处理厂污泥物化法减量试验研究

【摘要】：在污水处理过程中,产生大量污泥,其数量约占处理水量的0.3%～0.5%左右(以含水率97%计)。污泥需要及时处理与处置,其目的在于减量、稳定、无害化和综合利用等,以保证污水处理厂的正常运行和处理效果,防止二次污染。本文结合重庆市唐家桥污水处理厂的处理工艺,采用物化法对不同性质的污泥进行调理试验,使其脱水性能得以改善,达到污泥减量的目的。 城市污水污泥为有机污泥,其主要是由亲水性胶体颗粒组成的,脱水性能很差,因此在脱水过滤之前需加入混凝剂进行调节。污泥过滤比阻抗值是表示污泥过滤特性的综合指标,其物理意义是指单位重量的污泥在一定压力下过滤时,在单位过滤面积上的阻力,即单位过滤面积上滤饼单位干重所具有的阻力。它是表示污泥阻扰固液分离倾向的指标。 因此,本文选用四种高分子混凝剂聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚丙烯酰胺(PAM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵共聚型阳离子混凝剂(GPF-2)对重庆市唐家桥污水处理厂三种泥样(初次沉淀混合污泥、浓缩污泥和消化污泥)分别作混凝试验。在恒压条件下测定其比阻值,通过比较不同种类混凝剂的不同投量对污泥比阻值的影响,选择对改善污泥脱水性能显著的混凝剂为最佳混凝剂,同时可得出该混凝剂的最佳投药量。 另外,本文选择过滤压力、pH值和搅拌速度等因素,考察其对污泥比阻抗值的影响大小,从而可看出在不同试验条件下的最佳试验范围。 在此基础上,采用正交试验法,可进一步确定最佳混凝剂的最佳操作条件,以及得出各种试验因素对结果的影响大小。 通过以上的试验过程,及对试验结果的分析,得出以下结论: 1) 四种混凝剂对污泥的脱水性能均有较好的改善作用,通过用量比较及混凝剂的市场价格对比,GPF-2的效果最佳。 2) 目前一些中小型污水处理厂无消化处理设施,本次试验从浓缩污泥消耗的混凝剂少于消化污泥方面说明直接脱水生污泥在技术经济上是可行的。 3) 通过正交试验,对浓缩污泥的最佳操作条件是:GPF-2的投加量为0.08 g/l,过滤压力400 g/cm2,搅拌速度为快速搅拌250 r/min,慢速搅拌70 r/min。 消化污泥的最佳操作条件是:GPF-2的投加量为0.18 g/l,过滤压力400 g/cm2,搅拌速度为快速搅拌200 r/min,慢速搅拌60 r/min。 【关键词】：污泥 混凝 化学调节 脱水减量 正交试验
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X703
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-10
• 1 绪论10-19
• 1.1 问题的提出及研究的意义10-11
• 1.1.1 问题的提出10-11
• 1.1.2 研究的意义11
• 1.2 污泥的种类及性质11-13
• 1.2.1 污泥种类11-12
• 1.2.2 污泥性质12-13
• 1.3 污泥中水分的存在形式及其分离13-15
• 1.4 污泥处理方法15-16
• 1.5 国内外污泥处理、处置发展概况16-18
• 1.5.1 世界各国污泥处理处置方法16-17
• 1.5.2 我国污泥处理处置存在的问题17-18
• 1.6 研究目的和内容18-19
• 1.6.1 研究目的18
• 1.6.2 研究内容18-19
• 2 污泥的化学调节19-31
• 2.1 混凝机理19-22
• 2.1.1 胶体稳定性19-20
• 2.1.2 DLVO理论20-21
• 2.1.3 混凝机理21-22
• 2.2 混凝过程及设想22-23
• 2.3 凝聚和絮凝的区别23-25
• 2.4 影响混凝的因素25-26
• 2.5 混凝剂和助凝剂26-29
• 2.5.1 无机混凝剂27
• 2.5.2 高分子混凝剂27-28
• 2.5.3 微生物混凝剂28
• 2.5.4 助凝剂28-29
• 2.6 其它混凝方法29
• 2.7 小结29-31
• 3 污泥脱水31-37
• 3.1 过滤及脱水基本原理31-32
• 3.2 恒压过滤32
• 3.3 脱水方式32-34
• 3.4 影响脱水的因素34-36
• 3.5 小结36-37
• 4 试验内容37-68
• 4.1 试验方案设计37-41
• 4.1.1 试验原理37-38
• 4.1.2 试验污泥38-39
• 4.1.3 试验混凝剂的选定39
• 4.1.4 试验装置39
• 4.1.5 试验进度安排39-40
• 4.1.6 试验方法40
• 4.1.7 试验过程40-41
• 4.2 污泥物化法减量初步试验41-55
• 4.2.1 原污泥的性质41-42
• 4.2.2 原污泥的比阻值42
• 4.2.3 经药剂调理后的污泥比阻42-51
• 4.2.4 污泥的沉降性能51
• 4.2.5 滤液性质51-53
• 4.2.6 混合投加对污泥比阻的影响53-54
• 4.2.7 试验结果与讨论54-55
• 4.3 各种因素对污泥比阻值的影响55-61
• 4.3.1 各种因素对浓缩污泥比阻值的影响56-59
• 4.3.2 各种因素对消化污泥比阻值的影响59-61
• 4.4 正交试验61-64
• 4.4.1 正交试验设计的基本原理61-62
• 4.4.2 浓缩污泥的正交试验62-63
• 4.4.3 消化污泥的正交试验63-64
• 4.5 正交试验的方差分析64-66
• 4.5.1 方差分析的原理64-65
• 4.5.2 浓缩污泥正交试验的方差分析65-66
• 4.5.3 消化污泥正交试验的方差分析66
• 4.6 工程效益66-68
• 4.6.1 环境效益67
• 4.6.2 经济效益67
• 4.6.3 社会效益67-68
• 5 结论及建议68-69
• 5.1 结论68
• 5.2 建议68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-73

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