臥螺離心機(jī)中的污泥性質(zhì)就市政項(xiàng)目中的污泥而言,其主要指初沉池產(chǎn)生的初沉污泥,活性污泥法后產(chǎn)生的剩余活性污泥還有消化工藝后產(chǎn)生的消化污泥以及自來(lái)水廠中化學(xué)加藥沉淀后產(chǎn)生的化學(xué)污泥。針對(duì)市政污水處理廠,其產(chǎn)生的污泥主要是三類:
·剩余活性污泥
·混合污泥(初沉污泥+剩余活性污泥)
·消化污泥
衡量污泥脫水性的指標(biāo)包括污泥比阻和毛細(xì)吸水時(shí)間。
(1)污泥比阻
在過(guò)濾開(kāi)始時(shí),過(guò)濾僅須克服過(guò)濾介質(zhì)的阻力。當(dāng)濾餅逐漸形成后,還必須克服濾餅所形成的阻力??梢酝ㄟ^(guò)式(4-3)的基本方程式來(lái)對(duì)過(guò)濾進(jìn)行分析。活性污泥的比阻一般為(2.8~2.9)×1013m/kg;消化污泥的比阻為(1.3~1.4)×1013m/kg;初沉污泥的比阻為(3.9~5.8)×1018m/kg,皆屬難過(guò)濾污泥。
(2)毛細(xì)吸水時(shí)間(CST)
毛細(xì)吸水時(shí)間(CST)也可用于表征污泥脫水的難易程度。測(cè)定原理:當(dāng)盛有污泥的容器(底部透水)置于覆有一定規(guī)格濾紙的有機(jī)玻璃底板上以后,污泥中的水分即在濾紙上通過(guò)毛細(xì)現(xiàn)象而擴(kuò)散,在距污泥容器一定距離處設(shè)兩電極(電極在徑向上距離為1cm),CST為水到達(dá)內(nèi)側(cè)電極的時(shí)間與到達(dá)外側(cè)電極時(shí)間之差。衡量污泥機(jī)械脫水效果的指標(biāo)主要為脫水泥餅的含水率、脫水過(guò)程的固體回收率(濾餅中的固體量與原污泥中的固體量之比);衡量污泥離心脫水效率的指標(biāo)為脫水泥餅產(chǎn)率[單位時(shí)間在單位過(guò)濾面積上產(chǎn)生的濾餅干質(zhì)量,kg/(m2.s)].脫水泥餅的含水率、脫水過(guò)程的固體回收率和脫水泥餅產(chǎn)率越高,離心脫水的效果和效率就越好。下面我們深入探討臥螺離心機(jī)運(yùn)行中的影響因素。從上世紀(jì)70年代開(kāi)始,毛細(xì)吸水時(shí)間被用來(lái)作為測(cè)試污泥過(guò)濾性能及狀態(tài)的快捷可靠的方法。污泥的過(guò)濾性能決定了各種各樣的脫水設(shè)備的效果,特別是臥螺離心機(jī)的污泥物料,毛細(xì)水時(shí)間CST是必須要測(cè)定的數(shù)據(jù)。由標(biāo)準(zhǔn)濾紙產(chǎn)生的毛細(xì)吸水壓力使得污泥中的水能被吸出來(lái)。吸收速率決定于污泥的狀態(tài)及形成在濾紙上的泥渣的過(guò)濾性。毛細(xì)吸水時(shí)間就是由間隔標(biāo)準(zhǔn)距離的兩個(gè)電極所決定。
由濾紙的毛細(xì)吸水所產(chǎn)生的壓力遠(yuǎn)大于漏斗中的靜水水頭壓力,所以測(cè)試過(guò)程不依賴所測(cè)試的污泥量,只要足夠產(chǎn)生毛細(xì)吸水時(shí)間就可。物料因素主要包括污泥性質(zhì),污泥的灰分,污泥濃度,固體負(fù)荷,水力負(fù)荷,藥劑因素等。
污泥性質(zhì)
剩余活性污泥,混合污泥和消化污泥這三種污泥均可以采用臥螺離心機(jī)進(jìn)行脫水處理,較板框壓濾設(shè)備而言,含水率確實(shí)較前者更高,這是由于臥螺離心機(jī)去除的主要是污泥顆粒間的毛細(xì)水和顆粒表面的吸附水,細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水無(wú)法通過(guò)離心分離。三種類型的污泥經(jīng)過(guò)離心脫水后污泥含水率在75~82%之間,其中以消化污泥脫水后污泥含水率最低可達(dá)78~75%,剩余活性污泥含水率最高介于80~82%。造成不同脫水后含水率結(jié)果,究其原因是因?yàn)槿N污泥中的灰分含量不同?;曳值木唧w定義我們通過(guò)以下內(nèi)容來(lái)了解,顆粒污泥的干重(TSS)是揮發(fā)性懸浮物(VSS)與灰分(ASH/Residue on ignition)之和。揮發(fā)性懸浮物主要由細(xì)胞和胞外有機(jī)物組成,灰分指的就是干污泥顆粒除揮發(fā)性懸浮物外的組分,通常是指無(wú)機(jī)物含量。我們將三種污泥灰分和最終脫泥含水率數(shù)值。
對(duì)應(yīng)的干泥含水率在80%左右,個(gè)別污水廠的剩余活性污泥的灰分甚至低于20%,所以最終離心脫水后的污泥含水率非常高。如此低的灰分,主要是由于剩余活性污泥主要組分是活性污泥的絮體,而活性污泥是細(xì)菌、微型動(dòng)物為主的微生物與懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)混雜在一起所形成的茶褐色的絮凝體:大部分為有機(jī)物。有機(jī)物含量高的情況下,對(duì)應(yīng)無(wú)機(jī)物含量自然降低了,也即是灰分含量低,脫水后污泥含水率往往介80~83%.