污泥热水解技术研究进展

热水解可以改善污泥的生物降解性能和脱水性能,提高后续厌氧消化系统中有机物的去除率。本文阐述了热水解对污泥物理特性主要包括流变特性和脱水行为的影响;分析了热水解对污泥中氨氮浓度及对厌氧消化的作用;同时介绍了热水解技术对整个污泥处理系统能量需求的影响。指出:热水解改善了污泥的厌氧消化性能,提高了沼气等再生资源的产量,且厌氧消化产生的沼气量与热水解技术所需的能量基本平衡。

无机絮凝剂对污泥屈服应力的影响研究

污泥的流动行为对脱水、泵送、农业利用、土地填埋和焚烧具有重要影响。本文采用无机絮凝剂聚合氯化铝和氯化铁对污泥进行预处理,研究污泥絮凝剂对污泥流动行为的影响机理。同时采用三种不同方法分别计算污泥的静态屈服应力和动态屈服应力,以确定最佳的屈服应力确定方法。研究表明,污泥属于典型的非牛顿流体,具有触变特性。无机絮凝剂的添加提高了污泥絮体的强度,导致屈服应力和弹性模量显著增加,固相特性增强。对于具有触变性的污泥,根据剪切速率升高和下降的流动曲线分别计算得到的动态屈服应力相差较大,而由应变扫描实验得到的静态屈服应力值与动态屈服应力接近。

软固体物料脱水特性研究

采用连续进料的脱水实验装置研究了聚合氯化铝(PAC)的添加量、悬浮液浓度、滤室厚度对城市污泥脱水特性的影响。结果表明,聚合氯化铝能够压缩双电层厚度,并在颗粒间形成架桥,进而形成较大的絮体,降低过滤阻力。经PAC调理的污泥,其过滤效率显著提高。当PAC添加量为4%时,过滤和压榨时间分别由原污泥的312 min和278 min降至113 min和122 min;滤液量由1 460 mL增至3 130 mL。且随着PAC剂量的增加,滤液量逐渐增加,PAC剂量11%时,滤液量增至最大4 250 mL。悬浮液浓度对污泥这类软固体体系的脱水性能影响较大,若生产工艺要求降低生产时间时,可调整悬浮液浓度至9%;当追求较高批处理量时,可将悬浮液浓度调至7%。滤室厚度对污泥脱水特性的影响较小,但较大的滤室厚度不利于滤饼固含量的提高,为了提高脱水后滤饼固含量,滤室厚度可稍微降低,通常可设置在30～35 mm。

无机絮凝剂聚合氯化铝和氯化铁对污泥屈服应力的影响

使用无机絮凝剂聚合氯化铝和氯化铁对污泥进行预处理,研究无机絮凝剂对污泥屈服应力的影响机理,并阐明计算污泥屈服应力的最佳方法。结果表明,无机絮凝剂的添加提高了污泥絮体的强度,导致屈服应力显著增加。根据剪切速率由低到高扫描的稳态实验计算的动态屈服应力(τdi),比经过预剪切且剪切速率由高到低扫描计算出的动态屈服应力(τdd)高出50%~67%。利用动态应变扫描实验,将弹性模量降低为初始值10%时对应的应变值作为屈服应变点,更能揭示污泥固相特性的本质,根据其计算得到的静态屈服应力τs10更接近于真实值,且τs10与τdd接近。然而τs10的计算过程相对复杂,因此生产实践中可以考虑用τdd代替τs10。