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用聚丙烯酰胺污泥前處理的方法

發(fā)布時(shí)間：2021-07-18 瀏覽次

用聚丙烯酰胺技術(shù)分析污泥前處理的方法

由于污泥具有髙含水量以及疏松顆粒結(jié)構(gòu)等性質(zhì)，使污泥處理過程常需耗費(fèi)大量成本。通常在對(duì)污泥進(jìn)行干燥、焚燒前進(jìn)行一系列前處理以改變其特性，減少操作上的困難。前處理根據(jù)處理機(jī)制不同可以分為物理前處理、化學(xué)前處理和生物前處理三類。通過各種前處理，可以改善污泥脫水性、降低致病菌含量、促進(jìn)有機(jī)物水解以提高可分解性。
1物理前處理
物理前處理是通過外加能量去改變膠羽結(jié)構(gòu)的方法，主要利用溫度改變（如熱處理、冷凍融化處理、日照法）、高頻破碎(如超音波振蕩）、機(jī)械應(yīng)力（如機(jī)械研磨、高壓法）、電磁波（如紫外線照射、電子束照射）等原理去破壞膠羽原本高度疏松的形態(tài)，以達(dá)到改善脫水或殺菌水解的效果。
加熱處理
加熱處理通過大量熱能直接破壞污泥膠羽，促使菌體死亡與有機(jī)物釋出。熱處理的溫度一般在70℃以上，并持續(xù)至少30分鐘以保證處理效果。熱處理被認(rèn)為是適于殺菌與污泥水解的前處理法，經(jīng)處理后的污泥可以達(dá)到美國(guó)環(huán)保署認(rèn)定的A級(jí)污泥標(biāo)準(zhǔn)。其缺點(diǎn)是需要耗費(fèi)大量能量。
加熱處理有多種方法，包括直接蒸汽注人法、電阻加熱法、微波加熱法和間接加熱法。蒸汽注人法可以使污泥顆粒直接與熱能接觸，但大量蒸汽凝結(jié)后還會(huì)增加污泥的體積；電阻加熱與微波加熱則需要許多輔助設(shè)備，操作上也比較困難；比較而言，利用其他設(shè)施所回收的廢熱進(jìn)行間接加熱是比較簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的處理辦法。
冷凍融化處理
凍融處理是近年發(fā)展起來(lái)的污泥處理新方法。污泥在經(jīng)過完全冷凍再融化后，原本疏松的粒子會(huì)變得大而致密，沉降迅速且沉積物體積變小，其脫水性大大改善。經(jīng)凍融處理的污泥，過濾效果大幅提升。凍融處理適用于各種污泥，但必須以緩慢的冷凍速率將污泥完全凍住才能達(dá)到理想效果，主要適用于冬季氣溫在0℃以下的地區(qū)如我國(guó)東北。只需先年把污泥層層鋪在室外，至春季冰融化后，水分自動(dòng)會(huì)通過滲透或蒸發(fā)的方式與固體分離。利用這種方法處理污泥，簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，可大大節(jié)約成本。
2化學(xué)前處理
化學(xué)前處理即通過添坤化學(xué)試劑而使污泥發(fā)生凝集和沉淀，并進(jìn)行殺菌和促進(jìn)污泥粒水解的效果。一般的化學(xué)試劑包括S類、金屬鹽類、表面活性劑、高分子聚電解質(zhì)等。而促進(jìn)殺菌及水解的藥劑則有堿類、強(qiáng)氧化劑(如臭氧），高錳S鉀，及一些生物試劑。
S堿處理
在活性污泥池中，S堿度會(huì)明顯的影響微生物的新陳代謝，改變膠羽形態(tài)和脫水性；在沒有生物絮凝和微生物代謝發(fā)生的廢棄污泥中，S堿環(huán)境同樣會(huì)左右膠羽內(nèi)的有機(jī)物形式及顆粒間的凝集。
研究表明，堿化可以有效減少各種致病菌，包括寄生蟲卵、腸道菌、病毒等，為使污泥棄置掩埋達(dá)到較高的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，一般所需的PH值在12左右。S化與堿化處理均可促進(jìn)有機(jī)物水解，使碳水化合物與有機(jī)氮化合物溶于水中，這些溶解性有機(jī)物可作為水中用來(lái)除氮、除磷等厭氧處理中微生物的營(yíng)養(yǎng)源。當(dāng)污泥被調(diào)理至S性環(huán)境時(shí)(PH=3)，其壓榨脫水性會(huì)有明顯改善，這是因?yàn)楸砻娴呢?fù)電荷被氫離子中和而降低了靜電斥力，而堿性環(huán)境則不利于污泥的脫水。
加鹽處理
在活性污泥池中，電解質(zhì)濃度會(huì)影響微生物新陳代謝與凝聚行為，進(jìn)而改變生成污泥的膠羽性質(zhì)和脫水性；在沒有生物絮凝和微生物代謝發(fā)生的廢棄污泥中，電解質(zhì)同樣會(huì)造成相當(dāng)程度的影響。污泥中的鹽類以鈉鹽和鎂鹽為主，其次是鈣鹽、鉀鹽和鐵鹽。鹵金屬鹽的加人會(huì)造成污泥顆粒間生物性高分子的釋出，導(dǎo)致污泥顆粒的解體。鹽的存在除了會(huì)壓縮污泥顆粒表面的電雙層，有利顆粒的接觸外，同時(shí)也大幅提髙污泥的導(dǎo)電性、改變表面電位而影響廢棄污泥的脫水性。電解質(zhì)也會(huì)影響污泥的后續(xù)消化行為，主要是因?yàn)槲⑸锏拇x與攝取有機(jī)物過程都會(huì)受到影響。
3生物前處理
生物前處理有親氧消化和厭氧消化。利用親氧或厭氧菌群利用廢棄污泥中的碳、氮、磷等成份為生長(zhǎng)基質(zhì)，以達(dá)到污泥減量與破壞膠羽高孔隙結(jié)構(gòu)的目的。

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