气浮法浓缩城市污水处理厂剩余污泥研究.pdfVIP

气浮法浓缩城市污水处理厂剩余污泥的研究 崔志广 孙体昌 寇 珏 徐玉琴 (北京科技大学土木与环境工程学院 北京 100083) 第二届中国城镇水务发展国际研讨会 。八、论更集 摘 要：以SESN为表面活性剂，用气浮法对某大型城市污水处理厂的剩余活性污泥进行 第六届亚太地区基础设施发展部长级论坛暨 浓缩试验。结果表明，气浮时表面活性剂用量、pH值及絮凝剂PAM影响污泥的水回收率 的作用机理进行研究，结果表明表面活性剂SESN和污泥发生了化学吸附。 关键词：气浮浓缩 表面活性剂 剩余污泥 随着我国城市化进程的加快，城市污水处理率逐年提高，随之而来的是各种污泥的产 量也日益增加，因此污泥带来的环境污染问题也越来越严重¨]。2005年，全国废水排放总 给水体和大气带来二次污染，不但降低了污水处理系统的有效处理能力，而且对生态环境 和人类活动构成了严重威胁[3-4]。 污水和污泥是解决城市水污染问题同等重要又紧密关联的两个系统。污泥处理处置 是污水处理得以最终实施的保障，在经济发达国家，污泥处理处置是极其重要的环节，其投 资约占污水处理厂总投资的50％～70％[s-s]。 污水处理厂污泥的处理技术主要有污泥浓缩脱水、好氧消化、厌氧消化、干化、堆肥和 焚烧等。。其中污泥浓缩脱水是处理、处置污泥的第一步，它对减少后续处理的污泥体积 (即污泥的减容化)，方便污泥的输送及后续处理工艺的正常运行有着重要的意义。 目前城市污水处理厂剩余活性污泥浓缩的方法有重力浓缩、机械浓缩和气浮浓缩三 种。其中重力沉淀浓缩是使用最早、使用率较高的一种方法，它是利用水中污泥颗粒的可 沉降性，在重力场的作用下产生下沉作用，以达到污泥浓缩的目的。对于剩余污泥来说，由 于其浓度低、有机物含量高、浓缩困难，许多污泥采用重力浓缩效果不好。机械浓缩是在机 械力的作用下，使得固液分离，该方法设备复杂，费用较高【9]。 气浮浓缩法是在污泥混合液中通人大量密集的微气泡，使其与污泥颗粒相黏附，形成 整体比重小于水的“气一泥”絮体，依靠浮力上浮至水面，从而完成固液分离而使污泥浓缩。 近十多年来，由于溶气罐构造型式的改进、溶气方式的更新、溶气效率的提高、新型溶气释 放器的研制及水处理技术的创新等，使气浮浓缩污泥得到了发展[10-11]。 虽然污泥的气浮浓缩法在国内外应用愈来愈广泛，但国内外在气浮浓缩污泥方面的研 究大都针对溶气方式、气固比、溶气压力等运行参数以及刮泥方法等对浓缩效果的影响研 578 究。对所添加的药剂也有研究，主要是针对水处理中常用的PAM、聚合氯化铝、聚合硫酸 铁等絮凝剂，这类药剂的作用仅限于使污泥絮凝成较大的颗粒，而对污泥表面的疏水性没 有太大的改变，因此对污泥颗粒的气浮没有很好的促进作用。从矿物浮选(浮选和气浮为 不同行业对同一种方法的两种叫法，为方便交流，本文涉及水处理行业时称为气浮)的原理 可知，浮选能否实现和效果的好坏主要取决于目的颗粒的表面疏水性，疏水性越强，浮选效 果就越好。如果能使污泥颗粒的表面的疏水性增强，密度较大的污泥也可以用气浮法浓 缩，也不必采用复杂的加压溶气系统。本研究就是根据矿物浮选过程中使用捕收剂的原 理¨2-1“，在污泥中添加表面活性剂使污泥表面疏水，使污泥能够实现气浮浓缩。从而提高 污泥气浮浓缩的效果和扩大气浮的应用范围，为污泥的高效浓缩提供新的手段。 1试样与试验方法 1．1试样的采取和性质分析 研究所用试样取自某大型城市污水处理厂的剩余活性污泥(以下简称原泥)。共取试 样约100L。由于活性污泥极易变质，实验室采取微曝气充氧，并加冰块控制温度和每隔一 定时间搅拌的方法，使污泥的性质基本稳定。试样主要性质参数(见表1)。 表1 剩余活性污泥性质参数 pH MLSS／(g／L)TS／(g／L)SV／％