昆明市污水处理厂污泥沉降脱水性能研究

【摘要】： 污泥是污水处理厂对污水进行处理过程中产生的沉淀物质以及污水表面漂出的浮沫所得的残渣,是污水处理过程中的二次产物。随着我国城市经济的发展和人口的增加,环境污染日益严重,而污水处理厂污泥的产量也大幅度增加,急待处理。但在此之前,采用物理或化学方法去改变污泥的性质,使之便于脱水的污泥调理工作就显得十分必要了。本课题是国家高科技发展计划“863项目”“污泥快速沉降与固化实验研究”的前期课题,在理论联系实际的基础上,对污泥的沉降及脱水性能进行仔细研究,通过污泥脱水性能试验和污泥沉降试验以确定采用化学调节法调节污泥的最佳絮凝剂、助凝剂种类以及最佳工艺操作条件,为污泥机械脱水的预处理提供较为准确和可行的工程设计和运行管理参数,为污泥的最终处置和利用奠定了基础。 通过污泥沉降试验得出在FeCl_3、Al_2(SO_4)_3,PAM以及PAC四种絮凝剂中,采用聚丙烯酰胺即PAM对昆明市第一污水处理厂污泥调理效果最佳,其处理工艺条件为配比浓度0.09%、投加量为80mg/L、机械搅拌强度为200r/min、絮凝时间为5min。通过对影响污泥沉降的部分因素进行考察表明,污泥沉降各因素影响水平由主到次的顺序依次为:絮凝剂种类＞机械搅拌强度＞絮凝时间＞投加量＞配比浓度。这将为以后研究污泥机械脱水提供依据。 通过研究PAM与FeCl_3、PAM与Al_2(SO_4)_3以及PAM与PAC三种絮凝剂联合投加使用的方法可知,使用PAM与PAC联合投加的方法可以使污泥的比阻下降,最佳的投加量为投加PAM60mg/L,PAC150mg/L,此法可使污泥比阻下降为1.9×10~(10)m/kg,与单独投加PAM(80mg/L)时污泥脱水比阻值比较,下降了26.9%,经济投入可下降9.4%。 以粉煤灰与硅藻土两种物质为助凝剂的研究试验表明:PAM与粉煤灰的联合使用可以较好的改善污泥的脱水性能,二者联合使用的最佳投加量为粉煤灰10g/L,PAM为60mg/L,污泥比阻值可下降为2.12×10~(10)m/kg。此种加药方法也可以降低经济投入,但是,它同时增加了待处理的污泥体积,给污泥后续处置带来新问题。 脱水污泥与土壤混合的栽种应用试验表明:试栽小白菜的出芽时间由不添加污泥的3～4天缩短为2天。并且随着脱水污泥添加比例的增加,最终产出小白菜的重量也随之增加,这说明污泥的投加对于植物的生长是十分有利的,若能控制其重金属的含量,有效消灭病原菌等,将为污泥的进一步土地利用甚至是作为土壤直接使用,提供可行性依据。 【关键词】：污泥沉降 污泥比阻 污泥调理 絮凝剂 粉煤灰 硅藻土
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 概述10-11
• 1.2 污泥脱水调理的研究进展11-16
• 1.2.1 污泥的来源与分类性质11-13
• 1.2.2 污泥的性质与脱水性能的关系13-15
• 1.2.3 污泥的化学调理15
• 1.2.4 污泥机械脱水的研究进展15-16
• 1.2.5 小结16
• 1.3 昆明市污水处理厂简介16-19
• 1.4 本课题的研究意义及内容19-21
• 1.4.1 本课题的研究意义及创新性19-20
• 1.4.2 本课题的研究内容20-21
• 第二章 污泥调理的理论基础21-31
• 2.1 污泥中的水分研究21-22
• 2.2 污泥的化学调节法研究22-25
• 2.2.1 胶体粒子的性质23
• 2.2.2 絮凝剂对胶体粒子的作用23-25
• 2.3 影响污泥沉降脱水的因素研究25-31
• 2.3.1 pH值对污泥沉降性能的影响25-26
• 2.3.2 溶解氧对污泥沉降脱水性能的影响26
• 2.3.3 温度及盐度对污泥沉降性能的影响26-27
• 2.3.4 外部环境因素对污泥沉降脱水性能的影响27-31
• 第三章 污泥沉降性能研究及絮凝剂的选择31-45
• 3.1 沉降试验研究意义31-32
• 3.2 污泥沉降试验及部分参数测定方法32-33
• 3.2.1 沉降实验简介32-33
• 3.2.2 其他参数测定方法33
• 3.3 试验结果与讨论33-43
• 3.3.1 简单参数的测定结果33-35
• 3.3.2 污泥沉降试验35-36
• 3.3.3 PAM配比浓度的确定36-37
• 3.3.4 PAM投加量的确定37-38
• 3.3.5 PAM机械搅拌强度的确定38
• 3.3.6 絮凝时间的确定38-39
• 3.3.7 污泥沉降最佳工艺条件的确定39-40
• 3.3.8 正交试验40-42
• 3.3.9 温度对投加PAM后污泥的脱水性能影响42
• 3.3.10 pH值对投加PAM后污泥脱水的影响42-43
• 3.4 本章小结43-45
• 第四章 三种投药方案研究污泥过滤脱水性能45-57
• 4.1 本章试验研究意义45
• 4.2 污泥比阻测定试验45-47
• 4.2.1 主要实验装置及试验方法46
• 4.2.2 试验材料46-47
• 4.3 结果与分析47-55
• 4.3.1 污泥原样与单独投加PAM后污泥的比阻测定47
• 4.3.2 PAM与FeCl_3联合投加47-48
• 4.3.3 PAM与 Al_2(SO_4)_3联合投加48-50
• 4.3.4 PAM与PAC联合投加50-51
• 4.3.5 PAM、PAC浓度及加药方式对污泥脱水的影响51-53
• 4.3.6 正交试验53-55
• 4.4 本章小结55-57
• 第五章 助凝剂的添加对污泥脱水性能的影响57-67
• 5.1 本章试验研究意义57
• 5.2 两种助凝剂的特点及研究现状57-60
• 5.2.1 粉煤灰57-58
• 5.2.2 硅藻土58-60
• 5.3 试验材料60
• 5.4 试验结果与讨论60-66
• 5.4.1 粒径的筛选60-61
• 5.4.2 PAM和粉煤灰的联合投加61-63
• 5.4.3 PAM和硅藻土的联合投加63
• 5.4.4 PAM和粉煤灰、硅藻土的联合投加63-66
• 5.5 本章小结66-67
• 第六章 脱水污泥的应用前景初探67-72
• 6.1 目前污泥常用处置方法对比67-68
• 6.2 污泥应用前景初探68-70
• 6.3 结论70-72
• 第七章 结论及建议72-75
• 7.1 结论72-73
• 7.2 建议73-75
• 致谢75-76
• 参考文献76-81
• 附录81

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