污水厂改性污泥脱水性能研究

摘要：随着经济的发展，污水厂中的改性污泥脱水工作也因其特殊性被越来越多的人所重视。对于污水处理厂来说，坚持更新污泥脱水工艺，不仅利于污水厂后续工作的开展，同时也通过分析其污泥脱水过程掌握了工作关键点，以进一步促进污水厂的未来发展过程。本文通过对污泥的特质与特性进行研究的过程，并对比了无机调理剂对污泥脱水性能的影响，分析出了改性污泥脱水与调理剂之间的关系，并对脱水过程进行了完善。

关键词：污水厂；改性污泥脱水；性能研究

伴随着经济的快速增长，城市发展与扩张也越来越迅速，再加上人们的生活水平的不断提高，市政污泥也开始大量的增多，对人们的日常生活产生了严重的影响。但由于工业化以及各种化学工厂的建设与发展，使得城市中的污泥中有着较多的有机物和化学物质，给污泥脱水工作带来了一定难度，这也是污水厂所面临的主要工作问题。通过对污泥的特性以及其产生过程的研究，发现可以利用无机调理剂改变污泥特性以更好地对其进行利用或填埋[1]。由于无机调理剂中具有多种高分子物质，包括铝盐、铁盐等絮凝剂，在加入污泥后，就能够迅速使污泥的物理性质改变，增大污泥的颗粒性以及扩张其孔隙，这也是改变其性质并利用的根本原理，最终的目的是利用污泥颗粒絮凝从而改善污泥的脱水性能，为污水厂后续工作的顺利开展打下坚实的基础。

一、无机调理剂对污泥脱水性能的影响及具体实验步骤

（一）实验材料及其方法

首先，需要准备污泥样品，样品的来源应是污水厂污泥存储池中的剩余量，在取回污泥后，要将其沉淀并将沉淀后的液体与固体物进行分离，倒去上层清液，并留下剩余固体物质作为研究对象和实验物品。在材料准备完成后，需要及时测量目前污泥的各项参数，并记录在实验记录中[2]。同时，不能忘记将其放入专门的实验培养箱中，设置温度为四摄氏度进行封存，以备后续使用。

其次，需要准备无机调理剂，这里以PAC和PFS为例，分别是聚合氯化铝和聚合硫酸铁，这也是污水厂常用的改变污泥性质的两种化学试剂，也是实验的和主要材料。

第三，需要对污泥的含水率、污泥比阻等参数进行测量，按照国家的相关标准和在实验过程中水分子受到的阻力大小来判断污泥脱水是否容易进行。随后应进行抽滤实验，计算滤液溶剂，将其数据进行记录[3]。在测量过程中，需要参考相关文献以确定具体的测量方式，以保证测量数据的精准性。

第四，需要利用污泥沉降性实验来反映污泥脱水性能，这也是常用的一种方法。需要注意的是，需要每隔五分钟对污泥沉降状态进行观察，并将实验数据进行记录。

第五，在实验结束后就应对实验进行验证。这一步骤主要是采取不同的抽滤方式（真空抽滤等）测量污泥抽取所用掉的时间。通过应用污泥比阻实验装置，更能明显的判断污泥抽取的难易程度。针对这一实验过程来说，其脱水性能主要是由耗费的时间决定的。

（二）实验结果分析

从以上实验能够知道，污泥的比阻与含水率的关系非常密切，同时也知道了无机调理剂的投入量对污泥形态以及性质都有较大的影响。若是调理剂过多，絮状体也就过多，因此不利于实验结果的观察；投入调理剂的量符合实验要求的情况下，能够使絮体保持完整，并由于胶体颗粒分散产生大量的自由水[4]。这一过程不仅探究出了污泥的性质于调理剂的关系，也判断出了污泥的过滤性能在投入调理剂合适的情况下效果最好。

污水厂在处理污泥的时候，可以考虑通过投入无机调理剂的方式改变污泥性质，并更好的将其利用。同时，根据实验结果能够看出，若是污泥的量是相同的，两种无机调理剂的用量也大致相同。相比之下，聚合硫酸铁所消耗的资金成本最少，在应对实验中的污泥类型时，应首先考虑利用无机调理剂中的PFS作为改善污泥性质的重要方式。

二、由改性污泥脱水性能研究延伸出的污泥脱水技术的选择

絮凝脱水技术，也就是上文提到的实验过程，由于其优点较多，因此被广泛应用在污水厂污泥脱水过程中。通过对其脱水性能的研究，也发现了随着时代的发展和进步，污泥脱水技术也在不断的更新[5]。因此，可以在后续的污泥脱水过程中应用新的污泥脱水技术，以提高工作效率。

（一）超声波脱水技术

超声波脱水技术是一种新式的污泥脱水技术，其优点在于不产生污染、脱水效果好，因此也被部分大型污水厂作为备用脱水技术。超声波脱水原理是破坏污泥原有的机构，以改变液体中颗粒物质，从而达到脱水的效果。其效果不仅与污泥含水量、物理状态以及有机物含量有关，还与技术本身的声波频率、强度以及时间有关，因此在进行污泥脱水过程时应根据实际情况选择不同的频率和强度，以便充分发挥出超声波脱水技术的优势。同时，要注意并不是声音的频率越高，污泥的脱水效果越好。通过长时间的对超声波脱水技术的研究，发现低频率超声波的脱水效果更好，但需要确定环境和污泥状态符合低频超声波的应用条件才可以利用这一技术[6]。由于这种技术操作非常简单，脱水性能和脱水速率也较好，因此使用范围较广。若是对其限制条件进行完善优化后，就能够大规模的投入使用，以增强污泥脱水效率，增大脱水效果。

（二）水热技术

通过对污泥进行水热处理能够有效提升污泥脱水性能，这也是目前的研究方向。其原理较为简单，主要是通过加热来改变污泥内的微生物絮体性质，破坏其细胞，使得有机物在加热过程中被逐渐水解。同时，有机物的水也能明显改变污泥粘度和水的束缚力，从而加快颗粒与污泥内的水的分离过程，最终达到污泥脱水效果。通过对水热处理污泥的过程以及效果观察分析，发现水热处理能够将束缚水的含量大大降低，随着水热处理时间的增加，其水含量也会进一步降低，其脱水效果较以往技术要好的多。

（三）电渗透脱水技术

电渗透脱水技术的原理就是通过电场作用使得颗粒进行运动，污泥中的水分同时向相反方向运动，使得固液分离而产生电渗透现象。这种方法的优点是其成本较低，且过程中不产生任何污染，并能通过这项技术实现稳定持续的对污泥进行脱水。但同时，其消耗的能源也较高，这也是制约这项技术进一步发展的主要原因。

（四）微波脱水技术

微波脱水技术在污泥脱水工作过程中应用的较早，其能够通过微波对污泥进行加热且热效非常高，实施这项技术的设备也比较小，不占用过多空间的同时，也能实现较好的脱水效果。通过对微波脱水技术的研究，发现应用这项技术能够较快的使污泥的干燥效率升高。若是在污泥中加入微波吸收体，就能让污泥的干燥温度瞬间提高达到九百摄氏度，从而达到快速脱水的效果。

结语

综上所述，污水厂改性污泥脱水性能与无机调理剂的性质有着较大的关系，合理的利用这两种化学试剂，能够有效提升污泥的脱水效果。同时，应结合时代的发展特点，应用更多先进的污泥脱水技术，以帮助污水厂提升污泥脱水效率，从而更好地利用污泥以减少污泥对于人们生活环境和自然环境的影响。

原标题：污水厂改性污泥脱水性能研究