91精品人妻互换日韩精品久久影视|又粗又大的网站激情文学制服91|亚州A∨无码片中文字慕鲁丝片区|jizz中国无码91麻豆精品福利|午夜成人AA婷婷五月天精品|素人AV在线国产高清不卡片|尤物精品视频影院91日韩|亚洲精品18国产精品闷骚

 曹雷

 (天津市交通科學(xué)研究院，天津300074)

摘要：隨著大沽河排污綜合治理r.程的全線開工，淤泥體積十分巨大，給后續(xù)處置工作帶來很大困難。淤泥脫水通過試驗(yàn)確定常用絮凝藥劑類型、藥劑用量和離心脫水條件。試驗(yàn)結(jié)果顯示：脫水藥劑選擇陽(yáng)離子PAM的效果最佳，用量為干泥質(zhì)量的0.3%~0.4%，離心脫水后的淤泥含水率為55%~75%。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)：延長(zhǎng)離心脫水時(shí)問、提高旋轉(zhuǎn)速度、降低淤泥進(jìn)泥濃度以及水環(huán)厚度，能有效提高離心脫水效率。

關(guān)鍵詞：淤泥；脫水；藥劑；離心脫水

中圖分類號(hào)：X703  文章編號(hào)：1004-4655( 2016) 02-0043-03

 大沽河是天津市海河以南地區(qū)的主要排污河道。為了推進(jìn)生態(tài)城市建設(shè)，開展對(duì)大沽排污河全線治理。工程主要建設(shè)內(nèi)容包括封堵沿河排水口、鋪設(shè)截污管線、河道清淤、河道修坡護(hù)砌、堤岸綠化、環(huán)境整治、改造泵站等。目前，該工程已經(jīng)全線開工，大部分河段正在進(jìn)行清淤工作，由于淤泥體積巨大，存在二次污染的潛在危險(xiǎn)，急需尋找快速處理的途徑，實(shí)現(xiàn)淤泥減量化、無害化和資源化的目標(biāo)。

1大沽河淤泥特點(diǎn)

 本試驗(yàn)選取南開區(qū)侯臺(tái)鎮(zhèn)外環(huán)橋、西青區(qū)津淄公路橋和津南區(qū)翟甸橋3個(gè)斷面處的泥樣作為代表，進(jìn)行泥性測(cè)試分析。通過采用掃描電子顯微鏡對(duì)采集泥樣進(jìn)行能譜分析，獲得干泥樣的元素組成，結(jié)果如表1所示。表2則列出大沽河淤泥其他基本特性的測(cè)試結(jié)果。

 通過上述數(shù)據(jù)分析可以看出大沽河淤泥具有如下特點(diǎn)。

 1)各處淤泥堆壩排水后的含水率仍然很高，呈半流動(dòng)狀態(tài)，在河中存在明顯的絮體結(jié)構(gòu)，經(jīng)挖掘機(jī)攪拌后部分絮狀顆粒體破碎成膠體結(jié)構(gòu)。

 2)從元素組成、密度、有機(jī)質(zhì)含量、脫水特性可以看出，南開區(qū)和津南區(qū)兩處淤泥污染較為嚴(yán)重，淤泥層較厚，軟泥與污水處理廠厭氧消化處理后的污泥相比，Si和Ca含量較少，C與有機(jī)質(zhì)含量較多，淤泥密度較小，處理和資源化利用難度加大；西青區(qū)淤泥污染較小，淤泥層較淺，其Si和Ca含量較多，C與有機(jī)質(zhì)的含量較少，密度較大。

 3)淤泥從外觀上看為黑色，放置一段時(shí)間后緩慢氧化變?yōu)樯罨疑�；氣味沒有十分明顯的惡臭，說明在現(xiàn)場(chǎng)條件下其厭氧處理較為徹底。

 另外，從淤泥脫水角度出發(fā)，通過與城市污水污泥相對(duì)比，大沽河淤泥還具有如下特點(diǎn)。

 1)有機(jī)質(zhì)含量較低，密度較大，有利于脫水。

 2)淤泥長(zhǎng)期處于自然厭氧狀態(tài)，絮體結(jié)構(gòu)較為完整、顆粒較大，對(duì)脫水往往有利。

 3)淤泥長(zhǎng)時(shí)間沉積于水底，泥齡長(zhǎng)，如果形成膠體較多，不利于脫水。

 本文在綜合分析大沽河淤泥特性基礎(chǔ)上，從絮凝藥劑的選擇與用量、離心脫水條件與效果分析、淤泥干化等角度進(jìn)行試驗(yàn)研究，力求降低淤泥體積，為后續(xù)淤泥處置提供便利，為工程應(yīng)用提供重要數(shù)據(jù)參考。

2絮凝藥劑的選擇

2.1可供選擇藥劑

 淤泥調(diào)質(zhì)所用的藥劑可分為兩大類：一類是無機(jī)混凝劑，另一類是有機(jī)絮凝劑。無機(jī)混凝劑包括鐵鹽和鋁鹽兩類金屬鹽類混凝劑以及聚合氧化鋁等無機(jī)高分子混凝劑。有機(jī)絮凝劑主要是聚丙烯酰胺等有機(jī)高分子物質(zhì)。

 常用的鐵鹽混凝劑是三氯化鐵。該種混凝劑適合的pH值在6.8~8.4之間，其水解過程中會(huì)產(chǎn)生H+，降低pH值，因而一般需投加石灰作為助凝劑。三氯化鐵在對(duì)污泥的調(diào)質(zhì)中能生成大而重的絮體，使之易于脫水，使用較多。對(duì)于混合生污泥來說，三氯化鐵的加藥量一般為20%~60%，一般的石灰投加量為200%~400%，消化污泥的石灰投加量一般為100%~200%。使用三氯化鐵的一個(gè)較大缺點(diǎn)，是對(duì)金屬管道或設(shè)備有較強(qiáng)烈的腐蝕，使之降低使用壽命。鋁鹽混凝劑一般采用硫酸鋁，該混凝劑調(diào)質(zhì)效果不如三氯化鐵，且用量大，但由于無腐蝕性，儲(chǔ)運(yùn)方便，使用也較多。聚合氯化鋁作為一種高分子無機(jī)混凝劑，調(diào)質(zhì)效果好，投藥量少，雖價(jià)格偏高，但也在使用。

 人工合成有機(jī)高分子絮凝劑在污泥調(diào)質(zhì)中普遍使用，基本取代無機(jī)混凝劑。常用的有機(jī)高分子絮凝劑是聚丙烯酰胺(俗稱三號(hào)絮凝劑，PAM)，其聚合度，z高達(dá)20 000~90 000，相應(yīng)的分子量達(dá)到50萬~ 800萬，通常為非離子型高聚物，但通過水解產(chǎn)生陰離子型，通過引入基團(tuán)制成陽(yáng)離子型。采用聚丙烯酰胺進(jìn)行調(diào)質(zhì)，泥量基本不變，其肥效和熱值都不降低，因此當(dāng)污泥脫水后用作農(nóng)肥或焚燒時(shí)，最好采用該類藥劑。另外，陽(yáng)離子型聚丙烯胺在調(diào)質(zhì)過程中，能與一些溶解性折光物質(zhì)生成沉淀，減少脫水濾液中的污染物，是目前調(diào)質(zhì)效果最好的藥劑，使用也越來越普遍。

 另外，調(diào)質(zhì)藥劑的選擇還與脫水機(jī)的種類有關(guān)。一般帶式壓濾脫水機(jī)采用任何一種藥劑進(jìn)行調(diào)質(zhì)污泥，而離心脫水機(jī)則必須采用高分子絮凝劑，其原因是離心機(jī)內(nèi)空間較小，對(duì)泥量要求很嚴(yán)格，如果采用無機(jī)藥劑，增加泥量，會(huì)大大降低離心機(jī)的脫水能力。

 綜合上述分析，由于本試驗(yàn)主要針對(duì)離心脫水進(jìn)行淤泥調(diào)質(zhì)研究，因此選用PAM為大沽河淤泥調(diào)質(zhì)。

2.2試驗(yàn)結(jié)果

 1)試驗(yàn)材料。絮凝調(diào)質(zhì)試驗(yàn)所用泥樣分別采白南開區(qū)侯臺(tái)鎮(zhèn)外環(huán)橋、西青區(qū)津淄公路橋和津南區(qū)翟甸橋3個(gè)斷面，淤泥特性如前所述。選用的調(diào)質(zhì)藥劑包括陽(yáng)、陰、非離子型聚丙烯酰胺等有機(jī)絮凝劑和三氯化鐵無機(jī)混凝劑，以及石灰等助凝劑。

 驗(yàn)證淤泥調(diào)質(zhì)效果，實(shí)驗(yàn)室用臺(tái)式離心機(jī)沉降分離后測(cè)試淤泥含水率，脫水效果好為佳。離心機(jī)轉(zhuǎn)杯中心旋轉(zhuǎn)直徑為350 mm，轉(zhuǎn)速控制在3 000~4 000 r/min，離心時(shí)間為3～5 min，離心前調(diào)質(zhì)淤泥含水率為90%~95%。

 2)試驗(yàn)結(jié)果。圖1和圖2為利用南開區(qū)侯臺(tái)鎮(zhèn)外環(huán)橋處淤泥分別選用聚丙烯酰胺和三氯化鐵調(diào)質(zhì)后的脫水效果，其中使用三氯化鐵時(shí)投加干泥重的100%石灰。離心脫水條件為3 000 r/min，脫水時(shí)間為3 min，淤泥初始含水率為90%。

從圖1和圖2可以看出，有機(jī)絮凝劑中陽(yáng)離子型PAM調(diào)質(zhì)效果較好，尤其是1 200萬分子量的陽(yáng)離子PAM的效果最佳，淤泥調(diào)質(zhì)脫水后的含水率最低降至74.4%，對(duì)應(yīng)調(diào)質(zhì)藥劑用量為0.3%；無機(jī)混凝劑的調(diào)質(zhì)效果較差，當(dāng)用量達(dá)到40%時(shí)，淤泥脫水后的含水率最低，降低至79.17%。

  根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果，仍然采用1200萬分子量的陽(yáng)離子PAM為絮凝調(diào)質(zhì)藥劑，分別對(duì)西青區(qū)津淄橋和津南區(qū)翟甸橋2個(gè)斷面處的淤泥進(jìn)行調(diào)質(zhì)試驗(yàn)，以確定最佳藥劑量。結(jié)果如圖3所示，其中離心脫水條件同上。

 由圖3可以看出，不同斷面處淤泥的調(diào)質(zhì)用藥劑量和脫水效果有所區(qū)別。相同條件下，津淄橋斷面處淤泥調(diào)質(zhì)脫水后的含水率最小，降低至70.3%，對(duì)應(yīng)藥劑量與侯臺(tái)外環(huán)橋處結(jié)果相同，均為0.3%；翟甸橋斷面處淤泥經(jīng)調(diào)質(zhì)脫水后含水率降低至75.1%．對(duì)應(yīng)藥劑用量為0.4%。

 通過上述結(jié)果可見，對(duì)于大沽河淤泥離心脫水前的調(diào)質(zhì)采用陽(yáng)離子PAM的效果最佳，其用量為0.3%~0.4%。不同河段淤泥的絮凝調(diào)質(zhì)效果和藥劑用量有所差異，需要在應(yīng)用前進(jìn)行取樣試驗(yàn)。

3離心脫水條件優(yōu)化

 在所述試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，以陽(yáng)離子PAM為絮凝調(diào)質(zhì)藥劑，從轉(zhuǎn)數(shù)、離心時(shí)間、進(jìn)泥含水率、等角度改變離心脫水條件，試求達(dá)到最佳脫水效果。不同離心脫水條件的脫水效果如表3所示。

 由表3所列數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論。

 1)使用離心脫水方法可以將調(diào)質(zhì)后的淤泥含水率最低降至55.1%~65.5%，極大減少淤泥體積。

 2)延長(zhǎng)離心脫水時(shí)間對(duì)提高淤泥脫水效果有利，在實(shí)際應(yīng)用的離心機(jī)中可以通過降低轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)數(shù)差、增加淤泥停留時(shí)間實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

 3)降低淤泥初始含水率可以提高淤泥脫水效果。該方法減少淤泥在離心機(jī)中的泥餅厚度，進(jìn)一步降低出泥含水率。

 4)提高離心機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增大離心力，可增加脫水效果。

 5)減少離心過程中的水環(huán)厚度，可提高脫水效果。

 本結(jié)論是基于試驗(yàn)分析得出，在實(shí)際應(yīng)用中是否可以實(shí)現(xiàn)，還需要進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的調(diào)研。

4結(jié)語(yǔ)

 通過對(duì)大沽河淤泥實(shí)地取樣，研究并進(jìn)行試驗(yàn)后得以下結(jié)論及建議。

 1)從淤泥的組成成分及特性上看，河道淤泥與污水廠污泥有相似之處，但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)同一河道不同位置處的淤泥特性也存在差異，處理前應(yīng)進(jìn)行實(shí)地的采樣分析，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定具有針對(duì)性的處理工藝。

 2)從淤泥脫水角度考慮，大沽河淤泥相比污水廠污泥具有有機(jī)質(zhì)含量較低、密度較大、絮體結(jié)構(gòu)較完整、顆粒較大等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)對(duì)脫水有利；但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)淤泥長(zhǎng)時(shí)間沉積于水底，泥齡長(zhǎng)，如果形成膠體較多，對(duì)脫水產(chǎn)生不利影響。因此，在選擇絮凝藥劑及確定使用計(jì)量時(shí)應(yīng)依據(jù)試驗(yàn)確定。

 3)大沽河淤泥采用離心脫水技術(shù)實(shí)現(xiàn)淤泥的減量化，但不同位置由于淤泥的特性不同其脫水效果也有所不同，其中南開區(qū)侯臺(tái)鎮(zhèn)外環(huán)橋、西青區(qū)津淄公路橋和津南區(qū)翟甸橋3個(gè)斷面脫水后的淤泥含水率分別為65%～75%、55%～70%和65%～75%。

 4)大沽河淤泥采用離心技術(shù)脫水前，采用陽(yáng)離子PAM進(jìn)行調(diào)質(zhì)效果最佳，其用量為干泥質(zhì)量的0.3%~0.4%；不同河段淤泥的絮凝調(diào)質(zhì)效果和藥劑用量有所差異，需在應(yīng)用前進(jìn)行取樣試驗(yàn)。

 5)采用離心脫水技術(shù)進(jìn)行淤泥脫水時(shí)，延長(zhǎng)離心脫水時(shí)間、提高旋轉(zhuǎn)速度、降低淤泥進(jìn)泥濃度和水環(huán)厚度均可以提高離心脫水效率。