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專業(yè)的消泡劑解決方案廠家

根據(jù)《2011年國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，2011年末中國城市污水處理廠日處理污水的能力已超過1.1億m3，城市污水處理率達(dá)到82.6%。隨著污水處理量的日益增加，還產(chǎn)生了大量的污泥。目前對(duì)這些污泥的處理、處置仍面臨著許多問題，處理不當(dāng)則很容易產(chǎn)生二次污染問題，因此有必要在污泥的最終處置前進(jìn)行污泥減量的預(yù)處理。

污泥預(yù)處理技術(shù)包括機(jī)械法(如超聲處理)、化學(xué)法(如堿法等)、熱力學(xué)法(如熱處理、凍/融處理)和生物法(如生物酶法)等。相對(duì)于機(jī)械法需要消耗大量能量或化學(xué)法需要添加化學(xué)藥劑的高成本來說，冷融法可自發(fā)進(jìn)行，不需要額外添加聚合物，并且自然冷能作為一種清潔能源，可大大降低運(yùn)行費(fèi)用。

早在19世紀(jì)，加拿大已有把自然冷凍法應(yīng)用于污泥預(yù)處理的實(shí)例，并認(rèn)為其處理費(fèi)用是普通處理方法的十分之一，只是當(dāng)時(shí)由于技術(shù)上的原因，自然冷凍法沒得到推廣。近年來，冷融法處理污泥在美國、瑞典等國家得到廣泛的應(yīng)用，而冷融法處理污泥在國內(nèi)尚處于初步探索階段。冷融處理是一種有效的污泥調(diào)理手段，不僅能夠改善污泥的脫水性能，使污泥顆粒結(jié)構(gòu)更加緊密，還可以減少結(jié)合水含量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)污泥破解，加速后續(xù)的厭氧消化進(jìn)程等。冷融過程破壞了污泥膠體性質(zhì)，使疏松的顆粒結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橹旅苄螒B(tài)結(jié)構(gòu)，沉降速度與過濾速度提高。冷融法同時(shí)也是一種有效滅活污泥細(xì)菌的方法，有研究表明其對(duì)異養(yǎng)菌群(HPC)滅活率可達(dá)95%，對(duì)大腸菌群滅活率可達(dá)84%左右。筆者研究了剩余污泥在-18℃下冷凍不同時(shí)間后，污泥理化性質(zhì)的變化情況，并分析了冷融后污泥的沉降性能和脫水性能。

1實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1污泥來源

試驗(yàn)所用的剩余污泥采集于江門市文昌沙水質(zhì)凈化廠，污泥采集后靜沉12h，棄去上清液，其含水率降至97%左右，貯存在4℃冰箱中備用。剩余污泥的TCOD和SCOD分別為(30126±237)mg/L和(1075±26)mg/L，pH為6.82。

1.2冷凍實(shí)驗(yàn)

將剩余污泥置于-18℃的冰箱中冷凍不同時(shí)間。冷凍結(jié)束后，在相對(duì)濕度為41%~88%，室溫(約25℃)條件下進(jìn)行解凍，然后分析其理化性質(zhì)、脫水性能和沉降性能。

1.3分析方法

將經(jīng)冷融處理的污泥50mL加入量筒中，每隔一定時(shí)間記錄一次污泥體積，共計(jì)時(shí)1h，比較經(jīng)不同試驗(yàn)處理后污泥的沉降速度。將經(jīng)冷融處理的100mL污泥倒入布氏漏斗，在0.04~0.05MPa下進(jìn)行真空抽濾。直至真空破壞時(shí)停止過濾，如真空長(zhǎng)時(shí)間不破壞，則過濾20min后即停止。然后取出部分污泥濾餅置于表面皿中，于烘箱中105℃恒溫烘干至恒重，放入干燥器中冷卻后稱其質(zhì)量，最后計(jì)算濾餅的含水率。污泥的TCOD、SCOD和pH按照國家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定。

2結(jié)果與討論

2.1冷凍時(shí)間對(duì)污泥沉降性能的影響

污泥冷凍不同時(shí)間，再經(jīng)自然融化后，其沉降性能變化見圖1。

由圖1可以看出：原污泥沉降很慢，沉降1h后污泥體積還有43mL。而冷凍6h的污泥融化后，1min內(nèi)就沉降了13mL，沉降速度由原先的0.002mL/s上升至0.217mL/s，沉降速度提高了108.5倍，污泥沉降速度大幅度提高。這是由于完全凍融后污泥顆粒間結(jié)合水和間隙水被排出，污泥顆粒迅速凝集沉降。當(dāng)污泥經(jīng)13h的冷凍后，1min內(nèi)的沉降速度又比冷凍6h的污泥快很多，說明增加冷凍時(shí)間有助于改善污泥沉降性能，但將冷凍時(shí)間提高到22h時(shí)，沉降速度卻沒能進(jìn)一步提高，由此說明，冷凍13h是提高污泥沉降性的既經(jīng)濟(jì)又有效的較佳冷凍時(shí)間。

有研究表明〔9〕，完全冷凍是污泥性狀發(fā)生改變的前提，P.A.Vesilind定義的完全冷凍時(shí)間為：

式中：tf———完全冷凍時(shí)間，h;

ρf———污泥冷凍后的密度，kg/m3;

L———熔化潛熱，W˙h/kg;

ε———污泥層厚度，m;

Tf———污泥的冰點(diǎn)，℃;

Taf———冷凍場(chǎng)的平均溫度，℃;

hc———平均對(duì)流系數(shù)，W/(m2˙℃)。

其中ρf=917kg/m3，L=93W˙h/kg，ε=0.006m，Tf=0℃。經(jīng)推導(dǎo)，本試驗(yàn)裝置平均對(duì)流系數(shù)為2.368W/(m2˙℃)。由此可計(jì)算出-18℃完全凍結(jié)時(shí)間為12h。這個(gè)時(shí)間與本試驗(yàn)確定的較佳冷凍時(shí)間13h較吻合。